【正文】 ，明確了論文的方向，確定了基于單片機(jī)控制的總體設(shè)計(jì)方案。另外在焊接數(shù)碼管時(shí)，要先排線，再焊接以免線路混亂。超過(guò) 2 公里之后，按下連接 的按鍵，每按兩次說(shuō)明路程增加 1 公里，而在實(shí)際出租車計(jì)價(jià)時(shí)會(huì)用霍爾傳感器來(lái)代替。 3） 提供軟件調(diào)試功能。 軟件測(cè)試 程序調(diào)試工具 — KEIL Keil IDE(u Vision2)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是 Keil Software Inc/Keil Elektronik GmbH開(kāi)發(fā)的基于 MCS 8051內(nèi)核的微處理器軟件平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)工具，可以完成從工程的建立和管理、編譯、連接、目標(biāo)代碼的生成到軟件仿真、硬件仿真等完整的開(kāi)發(fā)流程。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 if(Distance =2) //起步距離 { Fees =8。(Fuse ==1)) { 4 軟件設(shè)計(jì) 25 if(Cnt 1) //2 個(gè)脈沖為一公里。 //開(kāi)顯示 //依次顯示 if(DispCnt 5) { DispCnt++。 sbit Markup =P1^1。發(fā)送器發(fā)送完 LSB 之后 ，應(yīng)當(dāng)釋放SDA（拉高 SDA，輸出晶體管截止），以等待接收器產(chǎn)生應(yīng)答位。主機(jī)是主控器件，它不需要器件地址，其它器件都屬于從機(jī)，要有器件的地址。 I2C_SDA=0。 if(I2C_SDA==0)return 0。起始 條件常常簡(jiǎn)記為 S。 通過(guò)判斷是否計(jì)費(fèi)，調(diào)價(jià)，清零等狀態(tài)，來(lái)分別調(diào)用不同的子程序，使 程序在設(shè)計(jì)之前，就有了很強(qiáng)的邏輯關(guān)系。兩種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都有各自的優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)既具有匯編語(yǔ)言的硬件操作能力，又兼有其他高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。 具體電路設(shè)計(jì)如圖所示： 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 圖 38 時(shí)鐘模塊電路設(shè)計(jì) 按鍵電路 按鍵電路中，單片機(jī)的 管腳按啟動(dòng) /停止按鍵，通過(guò)軟件編程，當(dāng)按下按鍵計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，開(kāi)始計(jì)價(jià)；當(dāng)彈起按鍵時(shí)計(jì)數(shù)器停止工作，停止計(jì)價(jià)，啟動(dòng) /停止按鍵帶自鎖功能。 時(shí)鐘電路 由于單片機(jī)沒(méi)有時(shí)鐘模塊，故外接一個(gè)晶振，來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖。在同一串行總線上最多可擴(kuò)充 8 片同一容量或不同容量的芯片。 使用時(shí)該引腳必須接一個(gè) 左右的上拉電阻。這個(gè)系列的芯片有 8 腳 DIP（雙列直插）封裝， 8 腳 SOIC（表面貼裝）封裝，一部分型號(hào)還有 14 腳 SOIC 封裝。其系列串行 EEPROM 除具有體積小、功耗低、工作電壓有效范圍寬等特點(diǎn)外，還具有型號(hào)多，容量大， I2C 總線協(xié)議，占用 I/O 口線少，芯片擴(kuò)展配置方便靈活，讀 /寫(xiě)操作相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 RST 端若由低電平上升到高電平并持續(xù) 兩個(gè)周期，系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)一次復(fù)位操作。單片機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)都需要復(fù)位，以便 CPU 及其他功能部件都處于一種確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。 【 9】 圖 34 顯示電路設(shè)計(jì)原理圖 LED 數(shù)碼有共陰和共陽(yáng)兩種，把這些 LED 發(fā)光二極管的正極接在一起（一般是拼成一個(gè) 8 字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，叫做共陽(yáng)的，反之就叫共陰的，那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別接 VCC 和 GND。動(dòng)態(tài)顯示需要 CPU 時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的 CPU 時(shí)間多。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 時(shí)鐘引腳 :XTAL1 和 XTAL2 兩端接晶振和 30PF 的電容，構(gòu)成時(shí)鐘電路，它可以使單片機(jī)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行； RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。白天單價(jià)、夜晚單價(jià)和起步價(jià)格都可 以讀取當(dāng)前時(shí)間 進(jìn)行調(diào)節(jié)。 同時(shí)， 還設(shè)計(jì)了控制按鍵，能夠很好的對(duì)出租車計(jì)價(jià)器控制，如啟動(dòng)、停止按鍵，清零按鍵等。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如 25 所示 ： A T 8 9 S 5 1獨(dú) 立 鍵 盤(pán)A T 2 4 C 0 1數(shù) 碼 管 動(dòng) 態(tài)顯 示調(diào) 整 切 換計(jì) 算 輸 出按 鍵 輸 入數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 圖 25 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 在方案 四 中，設(shè)計(jì)電路時(shí)，考慮到里程傳感器價(jià)格昂貴，且不便于試驗(yàn)測(cè)試，在設(shè)計(jì)中采用一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)來(lái)代替。 方案 2 采用 單片機(jī) 進(jìn)行的設(shè)計(jì)，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜先菀椎? 總體方案設(shè)計(jì)與論證 5 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求 ，可以通過(guò)軟件編程來(lái)完成更多的附加功能 。顯示模塊選用 7 個(gè)數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。編程語(yǔ)言采用 C 語(yǔ)言，使用起來(lái)較 為簡(jiǎn)單，軟硬件接口設(shè)置方便。 出租車計(jì)價(jià)器就是單片微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)典型的應(yīng)用。書(shū)本上學(xué)習(xí)的知識(shí)通常只是理論上的東西，而現(xiàn)實(shí)工作中的則是與實(shí)際結(jié)合很緊密的事情。 本文 采用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì) ，可以用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜蟻?lái)實(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 。 軟件采 用 C語(yǔ)言編寫(xiě)，通過(guò)調(diào)試，論文完成了任務(wù)書(shū)的要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。所以實(shí)踐是必不可少的掌握所學(xué)內(nèi)容的階段?，F(xiàn)在市面上的出租車計(jì)價(jià)器品種繁多、功能強(qiáng)大。 在本設(shè)計(jì)中，采用 AT89S51 單片機(jī)為主控器，并采用 AT24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)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。電路框圖如圖 22。 但是考慮到 555 振蕩器價(jià)格昂貴， 尚有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。模擬開(kāi)關(guān)一端接在 口，另一端接地，通過(guò)來(lái)回高低電平的變化，每按兩次，對(duì)應(yīng)的里程數(shù)加一。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 3 系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì) 硬件電路說(shuō)明 在本次設(shè)計(jì)中，硬件組成包括： AT89S51，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 等幾個(gè)部分 。 在 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時(shí)，按下計(jì)價(jià)按鍵時(shí)，顯示起步價(jià)和起步里程范圍，這些在程序中顯示，當(dāng)?shù)扔诨虺^(guò)兩公里后，按計(jì)算總價(jià)的公式為： 總價(jià) =起步價(jià) +單價(jià) *（總里程 起步里程） +1 硬件電路模塊介紹 AT89S51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(InSystem Programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器， 器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案 . 此外， AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。 PO 口 有兩個(gè)功能： 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)， 當(dāng)作 數(shù)據(jù) /地址總線。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng)在此引腳加兩個(gè)周期的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作； ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出電平用于鎖存地址的低 8 位字節(jié) 。在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的 CPU 時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 路板空間 ，更重要的是能節(jié)省成本 。然后把多個(gè)這樣的 8 字裝在一起就成了多位數(shù)碼管了。 【 11】 復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。在復(fù)位電路中，按下一個(gè)復(fù)位開(kāi)關(guān)就使在 RST端出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平，就實(shí)現(xiàn)復(fù)位。在智能化裝置中，正日益獲得廣泛應(yīng)用。 【 10】 掉電保護(hù)電路中采用了存儲(chǔ)芯片 AT24C02。 SDA 線上數(shù)據(jù)傳送順序是高位在先，低位在后。但注意，有些型號(hào)的地址是無(wú)效的。 時(shí)鐘脈沖電路的主要作用是對(duì)外發(fā)出時(shí)序控制信號(hào)，在 AT89S51 芯片上， XTAL1 和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出 ，其中，當(dāng)與本試驗(yàn)線路相同時(shí)，即使用內(nèi)部時(shí)鐘方式時(shí)， XTAL1和 XTAL2必須外接石英晶體和微調(diào) 電容，其中電容 C C2 對(duì)振蕩頻率起穩(wěn)定的作用，振蕩頻率應(yīng)在 —— 12MHz。按下啟動(dòng)按鍵，開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)給 送低電平信號(hào)，這時(shí) TR0=1，計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作 ，調(diào)用計(jì)價(jià)子程序開(kāi)始計(jì)價(jià)。這便使得單片機(jī) C51 的程序開(kāi)發(fā)非常方便。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)和高級(jí)語(yǔ)言（ C 語(yǔ)言）比較起來(lái)節(jié)約空間，這樣對(duì)于存儲(chǔ)空間僅 4Kb 的芯片來(lái)說(shuō)是極之有利的， 52 單片機(jī)能高速的運(yùn)行。 這些對(duì)應(yīng)于硬件就是通過(guò)按下各個(gè)控制開(kāi)關(guān)，來(lái)分別進(jìn)行不同的動(dòng)作，最后西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 數(shù)碼管根據(jù)輸入的信息，來(lái)顯示不同的數(shù)據(jù)信息，就達(dá)到了軟件控制硬件，同時(shí)輸入信息控制輸出信息的目的。 停止條件當(dāng) SCL 處于高電平期間時(shí)， SDA 從低電平向高電平跳變時(shí)產(chǎn)生停止條件。 if(I2C_SCK==0)return 0。 short_delay()。必須保證同一條 I2C 總線上所有 從機(jī)的地址都是唯一確定的，否則 I2C 總線將不能正常工作。 【 12】 圖 44 發(fā)送控制信號(hào) I2C 應(yīng)答程序?qū)崿F(xiàn)： void I2C_Ack(void) { short_delay()。 sbit Depreciate =P1^2。 } else { DispCnt =0?？梢孕薷臑槠渌麛?shù)值。 //起步價(jià) 8 元 } else if(Distance 35) { Fees =8 + 2*(Distance 2) + 1。尤其是 C 語(yǔ)言編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方 面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開(kāi)發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)是非常理想的工具。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision MPLAB 等軟件。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 (c) 圖 52 軟件仿真圖 在仿真圖 c 中，會(huì)看到數(shù)碼管顯示公里數(shù)（高三位）和費(fèi)用（低三位）。元件在選購(gòu)時(shí)需要多被選元件，元件的型號(hào)多，產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有可靠地保證，就避免不了我們買的元器件是損壞的，再加上焊接是在萬(wàn)能板上焊接的，就有可能發(fā)生虛焊短路等情況發(fā)生。 在本次設(shè)計(jì)中，采用 AT89S51 芯片為核心器件，設(shè)計(jì)出了簡(jiǎn)單的出租車計(jì)價(jià)器，能夠?qū)崿F(xiàn)總金額和總里程，按鍵控制清零，調(diào)價(jià)。 2）現(xiàn)實(shí)生活中，白天和晚上的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，單價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不同。他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍的作風(fēng)一直是我們學(xué)習(xí)中的榜樣，并將繼續(xù)影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 [12 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 附 錄 39 附 錄 附錄 1. 方案 3 Protues 仿真原理圖設(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） 40 附錄 2. 方案 3 Protues 仿真結(jié)果 附 錄 41 附錄 3. 硬件設(shè)計(jì) 圖 3 原理圖實(shí)現(xiàn) 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 圖 制作 圖 布線完成 附 錄 43 圖 布線 圖 布線 3D 模擬視圖 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 附錄 /* ********************************************************************* * * (c)copyright 2020,xman,AdvanTools(china).C0.,Ltd. * All Rights Reserved * * MASTER INCLUDE FILE **********************************************************************/ //宏定義 ifndef TRUE define TRUE 1 endif //宏定