【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 WP 寫保護(hù)引腳，WP接VSS時(shí)，禁止寫入高位地址，WP接VDD時(shí)，允許寫入任何地址；VCC 電源端GND 接地端 AT24C02 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。AT24C02 是ATMEL公司的2KB 字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40 年以上，而且采用8 腳的DIP 封裝，使用方便。其電路如圖4所示。圖 4 掉電存儲(chǔ)電路原理圖圖中RR10 是上拉電阻，其作用是減少AT24C02 的靜態(tài)功耗，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（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。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，讀到緩存單元中，供主程序使用。 里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì) 里程計(jì)算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測(cè)到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算,送給顯示單元的。其原理如圖5所示。圖 5 傳感器測(cè)距示意圖由于A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（～18V），其輸出的信號(hào)符合TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的IO 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到1MHZ。A44E 集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍耳電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D 和OC 門輸出E 五個(gè)基本部分組成。在輸入端輸入電壓CC V ，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 門輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到?工作點(diǎn)?(即OP B )時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對(duì)于地電位)，使三極管導(dǎo)通，此時(shí)OC 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為?開?。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到?釋放點(diǎn)?(即rP B )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為?關(guān)?。這樣兩次電壓變換，使霍耳開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。 口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車輪的周長(zhǎng)是1 米），霍爾開關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到1000 次時(shí)，也就是1 公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式：當(dāng)前單價(jià)公里數(shù)=金額。 數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)要求有單價(jià)（2 位）、路程（2 位）、總金額（3 位）顯示輸出，加上我們另外擴(kuò)展了時(shí)鐘顯示（包含時(shí)分秒的顯示），采用LCD 液晶段碼顯示，在距離屏幕1 米之外就無法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對(duì)比度也不能夠滿足要求，因此我們采用6 位LED數(shù)碼管的分屏顯示，如圖6 所示：時(shí)鐘顯示（圖中顯示為12 點(diǎn)0 分46 秒）總金額和單價(jià)顯示（, 元）路程和單價(jià)顯示（圖中顯示為總路程12 公里, 元）單價(jià)調(diào)整顯示（圖中顯示為右起白天單價(jià)4 .6 元/ / 元）圖 6 采用6 位LED數(shù)碼管的分屏顯示數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過按鍵S1 來實(shí)現(xiàn)切換的，如圖7 所示。在出租車不走的時(shí)候，按下S1，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示；車在行走的時(shí)候只有總金額和單價(jià)顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，客戶要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下S1 切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶查詢。顯示電路的電路原理圖如圖8所示。圖 7 S1切換顯示屏圖 8 顯示器原理圖從單片機(jī)串口輸出的信號(hào)先送到左邊的移位寄存器（74HC164）,由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達(dá)到顯示的目的。移位寄存器74HC164還兼作數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)，插頭1（header1）接電源，插頭2（header2）接數(shù)據(jù)和脈沖輸出端。電路中的三個(gè)整流管D1~D3 的作用是降低數(shù)碼管的工作電壓，增加其使用壽命。第3節(jié) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要可分為主程序模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)中斷程序、里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序、中途等待中斷服務(wù)程序、顯示子程序服務(wù)程序、鍵盤服務(wù)程序六大模塊。下面對(duì)各部分模塊作介紹。 系統(tǒng)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、出租車起價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。主程序流程圖如圖9 所示。當(dāng)按下S1時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷出行駛里程是否已超過起價(jià)公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)數(shù)和起價(jià)數(shù)來計(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，然后將時(shí)間和當(dāng)前累計(jì)價(jià)格送顯示電路顯示出來。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，由于霍爾開關(guān)沒有送來脈沖信號(hào)，就停止計(jì)價(jià)，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對(duì)應(yīng)的單價(jià)，到下次啟動(dòng)計(jì)價(jià)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)顯示清零，并重新進(jìn)行初始化過程。 定時(shí)中斷服務(wù)程序在定時(shí)中斷服務(wù)程序中，每100ms 產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生10 次中斷的時(shí)候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應(yīng)的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r(shí)顯示。其程序流程如圖10 所示。 里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號(hào)就使單片機(jī)中斷一次，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖計(jì)滿1000 次時(shí)，使微機(jī)進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中。在該程序中，需要完成當(dāng)前行駛里程數(shù)和總額的累加操作，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中。 中途等待中斷服務(wù)程序當(dāng)在計(jì)數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒有輸出信號(hào)，片內(nèi)的T1 定時(shí)器便被啟動(dòng)，每當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá)10分鐘，就對(duì)當(dāng)前金額加上中途等待的單價(jià)，以后每十分鐘都自動(dòng)加上中途等待的單價(jià)。當(dāng)中途等待結(jié)束的時(shí)候，也就自動(dòng)切換到正常的計(jì)價(jià)。 顯示子程序服務(wù)程序由于是分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到4 個(gè)顯示子程序，分別是：時(shí)分秒顯示子程序（HMS_DIS）、金額單價(jià)顯示子程序（CP_DIS）、路程單價(jià)顯示子程序(DP_DIS)、單價(jià)調(diào)節(jié)子程序(PA_DIS)。 鍵盤服務(wù)程序鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。開始初始化數(shù)據(jù)否S1按下？是是S4按下？否設(shè)定晚上單價(jià)設(shè)定默認(rèn) 單價(jià)（白天）否按下S4？是啟動(dòng)計(jì)價(jià)器設(shè)定中途等待單價(jià)圖9 主程序流程圖否是到一公里？是否否是顯示金額及單價(jià)S3按下？顯示路程和單價(jià)S3按下？總路程加1總金額加1是里程中斷？停止計(jì)價(jià)和里程計(jì)數(shù)是否S4按下？返回時(shí)間顯示是否傳感有信號(hào)？  開始保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)重置計(jì)數(shù)初值否中斷10次？是數(shù)據(jù)送顯示緩沖單元調(diào)用顯示子程序恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)并中斷返回 圖10 定時(shí)中斷服務(wù)程序第4節(jié) 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。測(cè)試包括里程計(jì)價(jià)測(cè)試、掉電存儲(chǔ)測(cè)試測(cè)試。 使用的儀器儀表 數(shù)字萬(wàn)用表　　　　　　　　DT9203單片機(jī)仿真器　　　　　　　WAVE6000燒寫器 GF2100雙蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源　　　　　DH1718E5數(shù)字示波器　　　　　 TDS1002 系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對(duì)各電路模塊功能進(jìn)行逐級(jí)測(cè)試。結(jié) 束 語(yǔ)本款出租車計(jì)價(jià)器比目前市場(chǎng)現(xiàn)在的增加了不少功能，其中包括單價(jià)輸出、單價(jià)調(diào)整、路程輸出、顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間、語(yǔ)音播報(bào)數(shù)據(jù)信息等功能。另外，多功能出租車計(jì)價(jià)器還具有性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。通過本次課程設(shè)計(jì)，又使我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識(shí),也使也深該體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，不僅使我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的鞏固，同時(shí)也對(duì)單片機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)會(huì)了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計(jì)的各硬件的資源，其中包括：AT89S51單片機(jī)及其引腳說明、AT24C02引腳圖及其引腳功能等，為本次課程設(shè)計(jì)提供了一定的資料。由于平時(shí)很少進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，所以對(duì)于課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格式也是近期才接觸到，經(jīng)過這兩次的設(shè)計(jì)，為我們以后畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作也奠定了一定的基礎(chǔ)。附 錄1. 系統(tǒng)實(shí)物圖 略。2. 總體設(shè)計(jì)電路圖多功能出租車計(jì)價(jià)器總體電路圖 3．計(jì)價(jià)表使用說明（1）S1按鍵的功能在出租車不走的時(shí)候，按下S1，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示；車在行走的時(shí)候只有總金額和單價(jià)顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，客戶要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下S1 切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶查詢。（2）S2按鍵的功能 在按下S1按鍵之后，若接著按下S2鍵則進(jìn)行單價(jià)調(diào)整（默認(rèn)為調(diào)整白天單價(jià)），當(dāng)接著按下S1時(shí)，則進(jìn)行晚上單價(jià)調(diào)，再次按下S1可進(jìn)行中途等待單價(jià)調(diào)整。當(dāng)單價(jià)調(diào)整結(jié)束后，可以通過過按下S2按鍵進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，默認(rèn)為調(diào)整時(shí)，接著按下S1可進(jìn)行調(diào)整分，分調(diào)整后再接下S1可進(jìn)行秒調(diào)整。當(dāng)時(shí)調(diào)整完成后，若接著按下S2則又可進(jìn)行單價(jià)調(diào)整。（3）S3按鍵的功能 在顯示金額及單價(jià)時(shí)，若按下S3鍵則顯示路程和單價(jià)，再次按下S3，可返回顯示金額及單價(jià)。（4）S4按鍵的功能在按下S1按鍵之后，若接著按下S4按鍵，則進(jìn)行設(shè)定默認(rèn)晚上單價(jià)，并啟動(dòng)計(jì)價(jià)器，若沒有按下S4則可設(shè)定默認(rèn)單價(jià)（白天），并啟動(dòng)計(jì)價(jià)器。當(dāng)設(shè)定默認(rèn)晚上單價(jià)結(jié)束后，再次接下S4按鍵，則可設(shè)定默認(rèn)中途等待單價(jià)，并啟動(dòng)計(jì)價(jià)器。當(dāng)設(shè)定默認(rèn)中途等待單價(jià)后，若還按一次S4，則返回系統(tǒng)時(shí)間的顯示。4. 全部源程序該出租車計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)源程序如下：DAY_PRICEEQU 6FHNIGHT_PRICEEQU 6EHMIDWAY_PRICEEQU 6DHSTART_PRICEEQU 6CHCOUNTL EQU 6BHCOUNTH EQU 6AHM100 EQU 69H 。 外部中斷次數(shù)DISTANCE EQU 68H 。 行車距離MS100 EQU 67HSEC EQU 66HMIN EQU 65HHOUR EQU 64HLEDSL EQU 63H 。 時(shí)分鈔顯示緩沖區(qū)LEDSH EQU 62HLEDML EQU 61HLEDMH EQU 60HLEDHL EQU 5FHLEDHH EQU 5EHLEDDANJIAL EQU 5DH 。 總額，單價(jià)顯示緩沖區(qū)LEDDANJIAH EQU 5CHLINE_ EQU 5BHLEDCOUNT1 EQU 5AHLEDCOUNT2 EQU 59HLEDCOUNT3 EQU 58HLEDDANJIA2L EQU 57H 。 路程，單價(jià)顯示緩沖區(qū)LEDDANJIA2H EQU 56HLINE__ EQU 55HLINE___ EQU 54HLEDDISTANCEL EQU 53HLEDDISTANCEH EQU 52HLEDDAY_PL EQU 51H 。 中途，晚上，白天顯示緩沖區(qū)LEDDAY_PH EQU 50HLEDNIG_PL EQU 4FHLEDNIG_PH EQU 4EHLEDW_PL EQU 4DHLEDW_PH EQU 4CHS1 BIT S2 BIT S3 BIT S4 BIT S11 EQU 4BHS22 EQU 4AHS33 EQU 49HS44 EQU 48HM1 EQU 47HH1 EQU 46HM2 EQU 45HH2 EQU 44HPRICE EQU 43HORG 0000HAJMPMAINORG 0003HAJMPTOORG 000BHAJMPTOTIMEOR