【正文】 .單片機(jī)原理應(yīng)用與 PROTEUS 仿真 .電子工業(yè)出版社， 2020. [6]戴佳。 //動(dòng)態(tài)刷新 LED void LedDispInit(void)。 sbit Start =P1^0。 void I2C_init() { SDA = 1。 unsigned int Fees =0。 //LED 亮滅使能 void SetDispBuf(unsigned char DispBit,unsigned char DispValue)。 我們的大學(xué)即將結(jié)束，今天的成績(jī)也是與一直以來(lái)關(guān)心，教導(dǎo)我的父母老師和同學(xué)們密不可分， 在此祝愿他們身體健康、工作順利、萬(wàn)事如意。而實(shí)際生活中也常有紅燈或堵車(chē) 同時(shí)在計(jì)費(fèi)， 所以可以 在電路和程序中加入相關(guān)的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能 。 在本次設(shè)計(jì)中，含 有掉電保護(hù)功能模塊，具有存儲(chǔ)記錄的里程和金額的信息。如果不該亮的字段點(diǎn)亮，檢測(cè)是否有短路的情況：如果數(shù)碼管不顯示，說(shuō)明位選段可能沒(méi)有焊接好；如果顯示不夠亮，則應(yīng)該檢查驅(qū)動(dòng)電路。 在已經(jīng)焊接好的電路板上，要對(duì)其各個(gè)元器件進(jìn)行檢查。 將用 keil 編譯產(chǎn)生的 hex 文件下載到單片機(jī)中，雙擊 51 單片機(jī)，在對(duì)話框中把保存過(guò)的 hex 文件打開(kāi)，再單擊確定。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動(dòng)態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤(pán)和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種 虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。先在學(xué)習(xí)機(jī)上搭電路，調(diào)試成功后自制電路板再進(jìn)行調(diào)試。 } } Fuse = DistanceFuseIn。 static unsigned char Cnt =0。 //短暫禁止顯示 SetSegCode(SegCode[DispBuf[DispCnt]])。 } 按鍵模塊設(shè)計(jì) 如下程序段用來(lái)定義按鍵位置寄存器變量，按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)位置寄存器值發(fā)生變化，產(chǎn)生相應(yīng)中斷去調(diào)用對(duì)應(yīng)的子程序，如按下 管腳 按鍵，出租車(chē)開(kāi)始計(jì)費(fèi)和顯示行駛里程。接收器接收數(shù)據(jù)的情況可以通過(guò)應(yīng)答位來(lái)告知發(fā)送器。 short_delay()。 short_delay()。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 I2C_SDA=1。 2） SDA 的電平狀態(tài)只有在 SCL 處于低電平期間才允許改變，但是在 I2C 總線的起始和結(jié)束時(shí)例外。 【 8】 在本次設(shè)計(jì)中就是采用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的，由于采用模塊化操作，使得程序在修改，執(zhí)行的時(shí)候顯得方便易行。 C51 有 C 語(yǔ)言結(jié)構(gòu)清晰的優(yōu)點(diǎn)，便于學(xué)習(xí)，同時(shí)具有匯編語(yǔ)言的硬件操作能力。 圖 39 按鍵電路設(shè)計(jì) 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 4 軟件設(shè)計(jì) 19 4 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) 8051 單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，使用 C51 語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)雖然相對(duì)于匯編語(yǔ)言代碼效率有所下降，但可以方便地實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)模塊化，代碼結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng)，易于維護(hù)、更新和 移植，適合較大規(guī)模的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。 時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)控制器的節(jié)拍越快，運(yùn)算速度也越快。 GND— 接地端。英注意，對(duì)AT24C08 芯片，雖然第 7 腳也定義為 WP，但實(shí)際不起作用。 每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的單價(jià) 等信息，讀到緩存單元里，供主程序使用。片內(nèi)數(shù)據(jù)保存壽命可達(dá) 410 年以上。 【 11】 EPROM 有 并行和串行之分，并行 EEPROM 速度比串行快，容量大。其中電平方式 復(fù)位是通過(guò) RST 端經(jīng)電阻與電源VCC 接通而實(shí)現(xiàn)的。許多用戶(hù)在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后，在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了 “死機(jī) ”、 “程序走飛 ”等現(xiàn)象，這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。靜態(tài)顯示雖然亮度較高，接口編程容易，但是每位的段碼線分別與一個(gè) 8 位的鎖存器輸出相連，占用的 I/O口較多，在顯示位數(shù)較多的情況下，一般采用動(dòng)態(tài)顯示。 當(dāng)片選端 /CE 低電平有效時(shí)， DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸（接收） ；DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng) CE 為高電平時(shí)， A、 B 均為高阻態(tài)。然而要注意的是：每當(dāng)用 作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。當(dāng) P3 口寫(xiě)入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 【 2】 單片機(jī)各管腳功能介紹： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。從起步價(jià)開(kāi)始，當(dāng)汽車(chē)程行駛未滿 2 公里時(shí)，均按起步價(jià)計(jì)算。由于在這次設(shè)計(jì)中只需要顯示里程和金額信息， 設(shè)計(jì)時(shí) 采用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 在設(shè)計(jì)中采用一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)來(lái)代替。設(shè)計(jì)采用 AT89S51 單片機(jī)為主控制器， 通過(guò)按鍵代替實(shí)現(xiàn)霍爾傳感器測(cè)距 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車(chē)的基本 計(jì)價(jià)設(shè)計(jì)，并采用 AT24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)中掉電的時(shí)候保存單價(jià)等信息，輸出采用 8 段數(shù)碼管顯示器。 2 總體方案設(shè)計(jì)與論證 3 2 總體方案設(shè)計(jì)與論證 設(shè)計(jì)方案選擇 1）方案 1 采用中小規(guī)模數(shù)字電路構(gòu)成計(jì)價(jià)器，由計(jì)數(shù)器構(gòu)成主要的測(cè)量模塊，由定時(shí)器組成主要 的控制電路，通過(guò)在 555 振蕩器上接入不同電阻選擇白天、晚上、紅燈或堵車(chē)，停車(chē)報(bào)價(jià)。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 現(xiàn)在可采用的設(shè)計(jì)方案較多，比如可采用單片機(jī)、 PLC、 VHDL、 DSP、FPGA、 ARM 等等。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國(guó)在 70 年代開(kāi)始出現(xiàn)出租車(chē)，但那時(shí)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)大都是國(guó)外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價(jià)格還十分昂貴。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無(wú)論是對(duì)廣大出租車(chē)司機(jī)朋友還是乘客來(lái)說(shuō)都是很必要的。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 題 目 ： 出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 系 別： 電氣與信息工程 專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí) ： 自動(dòng)化 701 學(xué)號(hào) ： 07010226 學(xué)生姓名 ： 鄭直 指導(dǎo)老師 ： 郭華 2020 年 6 月 摘要 I 摘 要 隨著出租車(chē)行業(yè)的發(fā)展，出租車(chē)已經(jīng)是城市交通的重要組成部分，從加強(qiáng)行業(yè)管理以及減少司機(jī)與乘客的糾紛出發(fā)，具有良好性能的計(jì)價(jià)器對(duì)出租車(chē)司機(jī)和乘客來(lái)說(shuō)都是很必要的。 汽車(chē)計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車(chē)中最重要的工具。因此，汽車(chē)計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的。為此我們采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)功能強(qiáng)大，用較少的硬件和 適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過(guò)軟件編程來(lái)完成更多的附加功能。 本文結(jié)構(gòu)安排 第一章：前言； 第二章： 總體方案設(shè)計(jì)與論證； 第三章： 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)； 第四章： 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)； 第五章： 系統(tǒng)調(diào)試與指標(biāo)測(cè)試； 第六章： 項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)與展望。此方法解決了以前計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)不準(zhǔn)確，使用壽命短等缺點(diǎn) 磁 感 應(yīng) 傳 感 器 譯 碼 器 計(jì) 價(jià)編 碼 器譯 碼 寫(xiě) 入 器 圖 23 方案三 4）方案 4 采用單片機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，而且靈活性較強(qiáng)，可以通過(guò)軟件編程來(lái)完成更多的附加功能。 方案 4 利用豐富的 I/O 端口，及其控制的靈活性，動(dòng)態(tài)顯示降低了硬件成本和電源損耗。在顯示方面可以用液晶顯示 ，也可以用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 【 1】 出租車(chē)計(jì)價(jià)器根據(jù)乘客乘坐汽車(chē)行駛距 里或所用 時(shí)間的多少進(jìn)行計(jì)價(jià) ,并在行程中同步顯示車(chē)費(fèi)值。 AT89S51 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè) 全雙工串行通信口，看門(mén)狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng) 8051 單片機(jī)的 P0 口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò) P0 最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入 74LS245 等總線驅(qū)動(dòng)器。 在顯示方面我們選用了 LED 顯示器動(dòng)態(tài)顯示。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。具有斷電保護(hù)功能的 RAM容量大，速度快，但占用線多，成本高，EEPROM 適合數(shù)據(jù)交換量少，對(duì)傳送速度要求不高的場(chǎng)合。擦除 /寫(xiě)入周期壽命一般都可達(dá)到 10 萬(wàn)次以上。由于 AT24C02的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL（時(shí)鐘脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù) /地址）與單片機(jī) 和 連接，進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。被 保護(hù)部分的讀操作不受影響，實(shí)際上這時(shí)被保護(hù)的區(qū)域就可以作為串行只讀存儲(chǔ)器。 VCC— 電源電壓 +5V。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。另外為功能鍵，控制價(jià)格調(diào)整，這個(gè)按鍵是在沒(méi)有按下啟動(dòng) /停止按鍵時(shí)有作用，計(jì)價(jià)過(guò)程無(wú)效。和 C 語(yǔ)言不同的是， C51語(yǔ)言運(yùn)行 于單片機(jī)平臺(tái)，而 C 語(yǔ)言則運(yùn)行于普通平臺(tái)。因此，使用 C 語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開(kāi)發(fā)的主流。 信號(hào)的有效性： 圖 42 IIC 時(shí)鐘信號(hào) 1）數(shù)據(jù)線 SDA 的電平狀態(tài)必須在時(shí)鐘線 SCL 處于高電平期間保持穩(wěn)定不變。 程序?qū)崿F(xiàn)： 起始時(shí)刻： void I2C_Start() { short_delay()。 I2C_SCK=0。 I2C_SDA=1。 應(yīng)答狀態(tài)位： 在 I2C 總線傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中，每傳輸一個(gè)字節(jié)，都要跟一個(gè)應(yīng)答狀態(tài)位。 I2C_SCK=1。 SetSegEn(FALSE)。 測(cè)試?yán)锍痰淖映绦蚰K如下： 【 7】 void ReadDistanceFuse(void) { static unsigned char Fuse =1。 } Cnt =0。電路按模塊調(diào)試，各個(gè)模塊都調(diào)試通過(guò)后再對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。該軟件的特點(diǎn)是： 1） 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。 【 5】 仿真軟件 PROTUES 的使用： 打開(kāi) Protues 軟件； 選擇 file 菜單下的 open design 選項(xiàng)，找到所需要的元器件，元器件上單擊右鍵選中，再單擊左鍵對(duì)其進(jìn)行命名和賦值，接著在編輯器左邊的一欄中，找出并繪制設(shè)計(jì)所需要的各種元器件，按照電路圖連接后并保存。要先對(duì)元器件進(jìn)行檢測(cè)，然后進(jìn)行調(diào)試。 5 系統(tǒng)調(diào)試及指標(biāo)測(cè)試 31 顯示部分檢測(cè)的目的是看數(shù)碼管是否能夠正常顯示。深入分析、總結(jié)了系統(tǒng)軟件部分 的功能，劃分了 驅(qū)動(dòng)電路，顯示電路，復(fù)位電路，掉電保護(hù)電路，時(shí)鐘電路，按鍵電路 幾個(gè) 模塊；基于 KEIL51 進(jìn)行了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 4）設(shè)計(jì)時(shí) 缺少 假定紅燈和堵車(chē) 情況 。在郭老師的指導(dǎo)下，加上同組同學(xué)的討論與分析，是所遇到的問(wèn)題逐步得到解決。 //LED 顯示位選 void SetSegEn(unsigned char En)。 //段碼 //顯示初始里程和初始費(fèi)用為零 unsigned int Distance =0。 //I2C 引腳 sbit SCL = P3^1。 sbit Markup =P1^1。 //循環(huán)顯示 6 位 LED 為零 void ReadDistanceFuse(void)。 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講 .電子工業(yè)出版社， 2020. [7]胡泉，謝芳 .C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) .華中科技大學(xué)出版社， 2020. [8] 譚浩強(qiáng)著 . C 程序設(shè)計(jì)（第三版） . 北京：清華大學(xué)出版社， 2020. [9] 閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：北京 :高等教育出版社 ,2020 年 7 月 . [10]電子電路網(wǎng) . [11]單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng)。感謝 我的導(dǎo)師郭老師，從課題的選擇到設(shè)計(jì)的最終完成，郭老師都給予了我們細(xì)心地指導(dǎo)和不懈的支持。主要有以下幾點(diǎn)： 1） 開(kāi)關(guān)按鍵過(guò)多，易遭成司機(jī)忙中出錯(cuò)。并且 閱讀大量資料，對(duì) 計(jì)價(jià)器模塊 進(jìn)行了綜合分析