【正文】 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 仿真結(jié)果 ........................................................................................................... 19 仿真軟件 Proteus........................................................................................ 19 Proteus 界面介紹 ....................................................................................... 20 Proteus 仿真結(jié)果 ....................................................................................... 20 5 總 結(jié) .................................................................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 23 致謝 .............................................................................................................................. 25 附錄 A 系統(tǒng)總原理圖 ............................................................................................ 26 附錄 B 各部分程序 ................................................................................................ 27 附件 附件 1 開(kāi)題報(bào)告（文獻(xiàn)綜述） 附件 2 譯文及原文影印件 第 1 頁(yè) 共 40 頁(yè) 1 緒論 課題背景 出租車(chē)行業(yè)在我國(guó)是八十年代初興起的一項(xiàng)新興行業(yè)，隨著出租車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，出租車(chē)已經(jīng)成為了 城市交通不可分割的部分，出租車(chē)計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)之間的一把秤，它關(guān)系著交易雙方的利益，是出租車(chē)中最具標(biāo)志性的工具。 要將出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)產(chǎn)品化，應(yīng)該根據(jù)客戶不同的需求進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，在程序中增加一些可以人為 改變 但又不是可以在運(yùn)行中隨意改變的參數(shù)，以便客戶根據(jù)不同的需要隨時(shí)調(diào)節(jié)單價(jià)以及計(jì)價(jià)方式。 我國(guó)最早的計(jì)價(jià)器 幾乎都 采用機(jī)械齒輪構(gòu) 成，只能完成簡(jiǎn)單的測(cè)量功能，從某種程度上說(shuō) ，早期的計(jì)價(jià)器就 只 是個(gè) 特殊 的 里程表。 現(xiàn)在各大中城市出租車(chē)行業(yè)都 必備出租車(chē) 計(jì)價(jià)器， 甚至于沒(méi)有正規(guī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器的出租車(chē)幾乎不再有人相信是真的，所以計(jì)價(jià)器市場(chǎng)的發(fā)展已成為了不可阻擋的趨勢(shì) [3]。但是各個(gè)方案又都有其難以避免的缺點(diǎn)，例如邏輯電路，由于主要依靠傳感器接收的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，依靠齒輪比進(jìn)行計(jì)價(jià)，不可避免的造成計(jì)價(jià)器易損耗，精度低，不易調(diào)整價(jià)格，容易作弊等問(wèn)題 [4]。 相信這種計(jì)價(jià)器能夠成功的取代當(dāng)前的出租車(chē)計(jì)價(jià)器給乘客和出租車(chē)司機(jī)帶來(lái)方便和實(shí)惠。第四章 則介紹了各個(gè)軟件模塊的設(shè)計(jì)方 案，軟件流程。面對(duì)眾多可選擇的方案， 出租車(chē)計(jì)價(jià)器計(jì)費(fèi)是否 能夠 公平公正 準(zhǔn)確的計(jì)費(fèi) 、 是否能夠讓乘客信任是 才是 廣大客戶 最關(guān)心的問(wèn)題，而計(jì)價(jià)器營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)是否方便 管理，是否能夠?qū)崿F(xiàn)燃油附加費(fèi)、稅收的方便管理 才是出租車(chē)司機(jī)最關(guān)注的 [6]。 AT 89 s 52單片機(jī)按鍵AT 24 C 02 掉電存儲(chǔ)單元里程測(cè)量單元顯示驅(qū)動(dòng)單元單價(jià)顯示 總價(jià)顯示 圖 單片機(jī)控制方案 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 40 頁(yè) 方案 二 ：采用 EDA 技術(shù)，根據(jù)層次化設(shè)計(jì)理論，該設(shè)計(jì)問(wèn)題自頂向下可分為分頻模塊，控制模塊 、 計(jì)量模塊、譯碼和動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊，其系統(tǒng)框圖如圖 所示： 時(shí)鐘信號(hào)等待信號(hào)公里脈沖計(jì)費(fèi) / 復(fù)位分頻器控制器顯示譯碼計(jì)費(fèi)計(jì)時(shí)計(jì)程 圖 FPGA 控制方案 通過(guò)比較以上兩種方案， FPGA 設(shè)計(jì)雖然也能滿足要求，但是考慮到成本和擴(kuò)展性上不如單片機(jī)，而且維修不方便，在 中 小規(guī)模生產(chǎn)的情況下沒(méi)有明顯的性價(jià)比。當(dāng)無(wú)乘客時(shí)，單片機(jī)調(diào)用芯片 DS1302 程序和 74LS138 串口顯示驅(qū)動(dòng)程序，用 LED進(jìn)行時(shí)鐘顯示 。 AT89S52 本文所選用的 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 AT89S52 引腳圖如圖 ： 圖 單片機(jī)引腳圖 DS1302 設(shè)計(jì)考慮到計(jì)價(jià)器的實(shí)用性，擬在沒(méi)有乘客的情況想顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，也是作為 各個(gè)時(shí)段單價(jià)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)設(shè) DS1302 的控制 /狀態(tài)寄存器選 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 40 頁(yè) 擇日歷，時(shí)鐘方式經(jīng)過(guò)初始校準(zhǔn)后即可工作使用；工作電壓寬達(dá) ～ 。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 中 電壓較高的一端 供電。當(dāng) RST 被 置為 高電平時(shí)，初始化 所有的數(shù)據(jù)傳送 ， 允許操作DS1302。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向 )， SCLK 則 是輸入端 [10]。在輸入端輸入電壓 VCC ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍耳電勢(shì)差 H V 輸出，該 H V 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整 形，使其成為方波輸送到 OC 門(mén)輸出。 AT24C02 掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開(kāi)的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。該引腳為開(kāi)漏輸出，可與其它多個(gè)開(kāi)漏輸出器件或開(kāi)集電極器件線或連接。 A0 引腳內(nèi)部未連接。 AT24C02 的存儲(chǔ)容量為 2Kb，內(nèi)容分成 32 頁(yè)，每頁(yè) 8B，共 256B，操作時(shí)有兩種尋址方式：芯片尋址和片內(nèi)子地址尋址。 R/W 為芯片讀寫(xiě)控制位，該位為 0，表示芯片進(jìn)行 寫(xiě)操作。其封裝如圖 ： 圖 74LS138 引腳圖 74LS138 有 3 個(gè)附加控制端 S1, S2’和 S3’。主程序模塊在系統(tǒng)中起著重要的作用。因此采用 +12V 電瓶電源經(jīng)過(guò)濾波和電源穩(wěn)壓管理芯片 7805 后得到 + 5 V 的穩(wěn)定電壓輸出，保證整個(gè) 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 40 頁(yè) 系統(tǒng)能夠正常工作，電路如圖 所示。當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)小磁鐵提供一個(gè)磁場(chǎng)，則霍爾傳感器輸出一次低電平完成一次數(shù)據(jù)采集。 費(fèi)用計(jì)算功能：費(fèi)用計(jì)算包括 兩 部分：起步費(fèi)、行使費(fèi)。 考慮到共陰數(shù)碼管較為常見(jiàn)， 因此我們采用 8 位 LED 數(shù)碼管來(lái)顯示 。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。串行器件不僅 占有 很少的系統(tǒng)資源和 I/O 線，而且體積也大大縮小。當(dāng)時(shí)鐘線 SCL 為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線 SDA 由高電平跳變?yōu)榈碗娖蕉x為 “開(kāi)始 ”信號(hào)，起始狀態(tài)應(yīng)處于任何其他命令之前 [16]；當(dāng) SCL 線處于高電平時(shí)， SDA 線發(fā)生低電平到高電平的跳變?yōu)?“結(jié)束 ”信號(hào)。方向位為 “0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫(xiě)到所選擇的從器件；方向位為 “1”表示主器件將從從器件讀信息。如果從器件正在處理一個(gè)實(shí)時(shí)事件而不能接收數(shù)據(jù)時(shí)，（例如 正在處理一個(gè)內(nèi)部中斷，在這個(gè)中斷處理完之前就不能接收 I2C 總線上的數(shù)據(jù)字節(jié)）可以使時(shí)鐘 SCL 線保持低電平，從器件必須使 SDA 保持高電平，此時(shí)主器件產(chǎn)生 1 個(gè)結(jié)束信號(hào)，使傳送異常結(jié)束，迫使主器件處于等待狀態(tài)。因此只需檢測(cè)單片機(jī)個(gè)端口的電壓是否為低電平 ，就能判斷是哪個(gè)按鍵被按下。 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 40 頁(yè) 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 在主程序模塊中，需要完成對(duì)各接口芯片的初始化、出租車(chē)起價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開(kāi)中斷、循環(huán)等待等工 作。若已超過(guò)，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)和起價(jià)來(lái)計(jì)算出當(dāng)前的累計(jì)價(jià)格，并將結(jié)果存于價(jià)格寄存器中，然后將當(dāng)前時(shí)間和累計(jì)價(jià)格送到 LED 顯示電路顯示出來(lái)。其程序流程如圖 所示。 Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的 VSM 技術(shù) ,用戶可以對(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周?chē)娮悠骷黄鸱抡?。在按?空車(chē)燈的時(shí)候，數(shù)碼管顯示為當(dāng)前的金額和單價(jià)。雖然 AT89S52 單片機(jī)抗干擾能力不如 PLC，但是 PLC 價(jià)格較貴，不符合以經(jīng)濟(jì)為主的設(shè)計(jì)原則，雖然有上述種種的不足。 另外還可以加上語(yǔ)音的提示功能和自動(dòng)打印票據(jù)功能等，這樣以單片為核心設(shè)計(jì)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器會(huì)更加有生命力，以符合當(dāng)代社會(huì)的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行指導(dǎo)，時(shí)刻關(guān)心我們的進(jìn)展?fàn)顩r，督促我們抓緊學(xué)習(xí)。另外，也向給予我?guī)椭乃型瑢W(xué)表示感謝。 unsigned char LedVal[]={1,2,10,2,6,10,3,5}。 i) for(j = 200。 unsigned int i。 switch(i) { case 0:LS138A=0。 case 1:LS138A=1。 case 2:LS138A=0。 case 3:LS138A=1。 case 4:LS138A=0。 case 5:LS138A=1。 case 6:LS138A=0。 case 7:LS138A=1。 } delay(150)。 sbit scl=P1^3。 delay()。 delay()。 delay()。 scl=1。(i250))i++。 scl=1。i8。 //scl 拉高準(zhǔn)備寫(xiě)數(shù)據(jù) delay()。 for(i=0。 k=(k1)|sda。 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 共 40 頁(yè) } void delay1(uchar x)//延時(shí)程序，放在寫(xiě)入與讀出直接 { uchar a,b。b0。 respons()。 respons()。 write_byte(0xa0)。 start()。 stop()。//在 23 地址處寫(xiě)入 數(shù)據(jù) 0x55； delay1(100)。 //時(shí)鐘 sbit SDA=P1^1。 sbit LS138C=P2^4。 code unsigned char write rtc address[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c}。 void Write_Ds1302( unsigned char address,unsigned char dat )。 //set RTC 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 共 40 頁(yè) void InitTIMER0(void)。 Read_RTC()。 l_tmpdisplay[2]=10。 l_tmpdisplay[5]=10。 } } 基于單片機(jī)的出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 共 40 頁(yè) } void InitTIMER0(void) { TMOD|=0x01。 TR0=1。i8。 //每次傳輸?shù)妥止?jié) temp=1。 SCK=0。 //啟動(dòng) Write_Ds1302_Byte(address)