【正文】 A structured Approach. Addison Wesler . 2020 致謝 — 34— 致謝 本次論文能夠順利完成， 首先要感謝 我的導師孟潔，在本次論文中遇到很多 麻煩與問題，孟老師都會 很耐心 的進行指導解答，而且對論文中出現(xiàn)的錯誤也進行了糾 正，沒有孟老師的指導， 我的 論文不會順利的制作完成，對于孟老師的知道我要表示由衷的感謝。 由于使用的是 AT89S52 單片機作為核心的控制元件，靈敏的霍爾開關型器件 A44E 霍爾傳感器，是本出租車計價器具有功能強、性能可靠、 電路簡單、 成本低實 用性強等特點，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。 （ 1）分調 首先將基本獨立的子程序調試正確，符合原設計要求，用模擬的方 法將中斷服務程序初調，然后將主程序按相對獨立的功能程序段，遵照應用系統(tǒng)運行的邏輯順序逐段進行調試。 （ 1）對照程序流程圖，先對相對獨立的功能模塊，子程序，中斷服務程序等進行仔細地檢查，然后對整個主程序按其功能劃分成若干程序段進行分段檢查，逐步擴大到整個程序系統(tǒng)。 （ 1）單步執(zhí)行 采用單步執(zhí)行操作可對應用程序每步執(zhí)行一條指令，可逐條檢查這一段程序的執(zhí)行過程是否符合原設計要求。 見 圖 17（見下頁） 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設計（論文） — 26— 圖 17主程序流程圖 中斷服務程序 里程等待中斷服務程序，當計數(shù)器對里程計滿 1000 次時，使微機中斷服務程序。高電平觸發(fā)信號加在 C1 的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結果作為基本 RS 觸發(fā)器 R端的輸入信號；低電平觸發(fā)信號加在 C2的同相輸入端，與反相輸黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設計（論文） — 24— 入端的參考電壓比較后，其結果作為基本 RS 觸發(fā)器 S 端的輸入信號。 5 腳： CO(或 VC)為控制電壓端。 555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙地結合在同一硅片上的組合集成電路。兩個比較器 C1 和 C2 各有一個輸入端連接到三個電阻 R 組成的分壓器上，比較器的輸出接到 RS 觸發(fā)器上。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。這 種顯示器成本低廉，配置靈活。 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 第 16 腳：背光源負極。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。這 種顯示器成本低廉，配置靈活。 如圖 9所示（見下頁） 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設計（論文） — 14— VCC21X12X23GND4RST5IO6SCLK7VCC18U7DS1302J2C4 22PFC522PFB1batteryVCCC6SCLKIORSTR410KR510KR610KVCCD4 圖 9 單片機與時鐘芯片 DS1302連接圖 按鍵 單元 設計 按鍵部分采用 6 個獨立按鍵，如圖所示。 小時寄存器（ 85H、 84H）的位 7 用于定義 DS1302 是運行于 12 小時模式還是24 小時模式。每次僅寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)稱為單字節(jié)操作，每次對時鐘 /日歷的 8字節(jié)或 31字節(jié) RAM 進行全體寫入或讀出的操作稱為多字節(jié)操作方式。當 A4～ A0＝ 8,為慢速充電參數(shù)選擇寄存器。 DS1302 的控制字如表 2： 表 2 DS1302 的控制字節(jié) 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RD WR 第 7位 第 6位 第 5位 第 4位 第 3位 第 2位 第 1 位 第 0 位 控制字的作用是設定 DS1302 的工作方式，傳送字節(jié)數(shù)等。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳 變?yōu)楦咦钁B(tài)。 DS1302 引腳說明 DS1302 封裝和引腳參照圖 如圖 7。 口作為信號的輸入端 ， 內(nèi)部采用外部中斷 0（這樣可以減少程序設計的麻煩），車輪每轉一圈（我們 假 設車輪的周長是 1 米），霍爾開關就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈計數(shù)，當計數(shù)達到 500 次時，也就是 1 公里。 圖 5 集成霍耳開關外形及接線 里程計算、計價單元 設計 里程計算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器 A44E 檢測到的信號，送到單片機，經(jīng)處理計算 ,送給顯示單元的。前者是直接檢測出受檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測受檢對象上人為設置的磁場，用這個磁場作為被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、應力以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉變成電量來進行檢測和控制。對測 速裝置的要求是分辨能力強、高精度和盡可能短的檢測時間。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 RST：復位輸入。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。 如圖 2 所示： 圖 2方案 二 方 案總結：通過各個方案的比較，本次采用方案二 ，不但控制簡單，而且成本低廉，設計電路簡單。 能夠實現(xiàn)計價功能。同時， 在機器不使用時候 顯示系統(tǒng) 時間。 國內(nèi)外出租車計價器的發(fā)展趨勢 大規(guī)模集成電路的發(fā)展又產(chǎn)生了新一代 出租車 計價器，也就是全電子化的計價器?，F(xiàn) 在 我國生產(chǎn) 出租車 計價器的企業(yè)有上百家，主要是集中在北京，上海，沈陽和廣州等地。 近年來， 隨著 我國出租汽車行業(yè)發(fā)飛速的 發(fā)展， 出租車已經(jīng) 成為 了我 們工作、生活中不 可缺少的交通工具。 2020 年 4 月 15 日 5 月 17 日 修改并 排版 打印畢業(yè)論文，準備答辯 。 要求學生能夠 設計出租車計價，顯示總公里數(shù) ， 能 間接獲得車速， 計費方式可調 等功能的系統(tǒng) 主要參考文獻： [1] 李朝青 .單片機原理及接口技術（簡明修訂版） .杭州：北京航空航天大學出版社， 1998 [2] 李廣弟 .單片機基礎［Ｍ］ .北京：北京航空航天大學出版社， 1994 [3] 閻石 .數(shù)字電子技術基礎（第三版） . 北京：高等教育出版社 ， 1989 [4] 石東海等 .單片機數(shù)據(jù)通信技術從入門到精通 .西安 :西安電子科技大學出版社 , ～150. [5] 王忠飛，胥芳． MCS 一 51 單片機原理及嵌入式系統(tǒng)應用 [M].西安：西安電子科技大學出版社， 2020． P268273 [6]蔡朝洋 ,單片機控制實習與專題制作 [M].北京 :北京航空航天大學出版社， 2020 [7]張毅剛 ,彭喜源，譚曉昀等 .MSC51 單片機應用設計 [M].哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,1999 階段規(guī)劃： 2020 年 1 月 7 日 2020 年 1 月 20 日 資料收 集與整理 ，并確定初步設計方案 。汽車也成為了我們平時出行的使用比較普遍的交通工具。 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設計（論文） — 2— 1 緒論 國內(nèi)外出租車計價器的研究現(xiàn)狀 出租車行業(yè)在我國是八十年代初興起的一項新興 行 業(yè)，隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，出租汽車已成為城市公共交通的重要組成部分。它的功能也在不斷完善 ， 當單片機出現(xiàn)并應用于計價器后，現(xiàn)代出租車計價器的模型也就基本具備了，它可以完成計程，計價，顯示等基本工作。例如： (1)LCD顯示功能，液晶屏的使用讓計價器實現(xiàn)多屏顯示的功能，可同時顯示各項營運數(shù)據(jù)，使乘客一目了然； (2)永久時鐘功能，在非營運狀態(tài)下，日歷時鐘芯片的使用使計價器可以顯示永久 的 時鐘； (3)存儲功能， 可存儲多項營運數(shù)據(jù)，便于查詢。 單價輸出 2 位 路程輸出 2 位 總金額輸出 3 位 按鍵。它由以下部件組成： AT89C5總金額及單價顯示部件、鍵盤控制部件，里程計算單元 ,1302 時鐘顯示模塊。 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS8 位 單片機 ，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀 程序存儲器 和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ，器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令 系統(tǒng) ，片內(nèi)置通用 8 位 中央處理器 和 Flash 存儲單元 ， AT89C52 單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。對 P3 口寫入 “1” 時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE激活。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。m 級）。這樣兩次電壓變換，使霍耳開關完成了一次開關動作。例如：設行駛里程為 5 里，起步價為 6 元，超出 3 公里后按每公里一元收費，則金額 =6+（ 53） *1=8（元） 間接測速 單元設計 霍爾傳感器 A44E在本 次設計 的 主要作用是 對 車輪轉動時產(chǎn)生出的脈沖信號 采集。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了 對后背電源進行涓細電流充電的能力。 RST 是復位 /片選線，通過把RST 輸入驅動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。具體的引腳說明如表1。 其 定義如下： 當?shù)?6 位為 0 時，定義時鐘和其他寄存器的地址。在控制字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 （ 0 位）開始。對于單字節(jié)操作，包括命令字節(jié)在內(nèi)，每次為 2個字節(jié)，需要 16個時鐘，對于時鐘 /日歷多字節(jié)模式操作，每次為 7個字節(jié)，需要 72 個時鐘，而對于 RAM 多字節(jié)模式操作，每次則為 32 字節(jié)，需要多達 256 個時鐘，這里僅給出單字節(jié)讀寫時 序，如圖 ,多字節(jié)操作方式與其類似，只是且而跟的字不止一個。 作為串行時鐘接口， 作為時鐘數(shù)據(jù)的 I/O。 K6：白天 夜晚計費模式切換鍵。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、 PDA 移動通信工具等眾多領域 .其中的 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2行等的模塊。 第 6腳： E 端為使能端 ， 當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行 命 令。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3， A2 的同相輸入端的電壓為 VCC /3。若無需復位操作，復位端應接高電平。 3 腳： OUT（或 Vo）輸出端。電阻分壓器由三個 5kΩ的等值電阻串聯(lián)而成。下面對各部分模塊作介紹。出租車計價測速系統(tǒng)還具有性能可靠、電路簡單、成本低、實用性強等特點，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。如果有錯誤，則在錯誤處停止運行，如果進入死循環(huán)或者程序跑飛，就會永不停止運行。故可采用此法排除硬件系統(tǒng)的一般性故障。調試的重點在于主 程序與各功能模塊程序段之間的連接處，按照整個軟件系統(tǒng)的執(zhí)行順序，逐個相連進行調試。 讓他們有一個更加方便 公平的交易平臺。 今后，我會用我的實際行動報答你們 。 同時， 不能直接顯示車速和 超速提醒功能，若加入這些功能可以 使出租車 計價器功能多元化，準確化，方便化。 C) 分析故障原因。確認無誤之后逐次插上芯片等器件，借助開發(fā)系統(tǒng)可檢查出是否有硬件故障。 （ 2）斷點設置全速運行 可在程序有疑慮的地方設置斷點，從設置的起始地址開始，以全速或非全速方式向設定的斷點處運行。 如圖 18 所示（見下頁） ： 開始 顯示時鐘 S4 按下？ 設定中途等待單價 按下 S4？ 設定默 認單價（白天） （ 啟動計價器 里程中斷 到一公里 總路程加 1 總金額加 1 顯示金額單價 S4 按下 返回時間顯示 設定晚上單價 是 否 否 是 否 是 是 是 結束 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設計（論文） — 27— 圖 18 中斷服務程序 顯示子程序 本次設計所用的是 1602 液晶是字符型液晶，它的內(nèi)部自帶字符庫，它可以寫兩行的字符，同時每行可以寫 40 個字符，在寫顯示程序的時候，我們先寫命令，再設定字符顯示，最后寫數(shù)據(jù)，在每寫一次命令或數(shù)據(jù)都需要判斷液晶是否忙。一般用 5V。 7 腳： D 放電端。它的各個引腳功能如下： 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設計（論文） — 23— GND1TRIG