【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、漢字，還可以自定義顯示內(nèi)容，而且 單片機(jī) 小 磁鐵 霍爾傳感器 XXX?；趩纹瑱C(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 12 占用的 I/O 口少，有效節(jié)約了系統(tǒng)的資源，使整個(gè)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔，并且成本低廉。 LCD1602液晶顯示器可以顯示 16*2個(gè)字符，它的正常工作電壓在 之間，額定工作電流為 , 字符尺寸為 *(W*H)mm。 LCD1602 的各個(gè)引腳功能如表 所示 。 表 LCD1602引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電 源接地 9 D2 DATAI/O 2 VDD 電源正極 10 D3 DATAI/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 DATAI/O 4 RS 數(shù)據(jù)命令選擇端 （ H/L） 12 D5 DATAI/O 5 R/W 讀寫數(shù)據(jù)端 （ H/L） 13 D6 DATAI/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 DATAI/O 7 D0 DATAI/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 DATAI/O 16 BLK 背光源負(fù)極 顯示電路的硬件設(shè)計(jì) 根據(jù) LCD1602 液晶顯示器的基本工作參數(shù)以及各個(gè)端口功能， 設(shè)計(jì)的顯示電路如圖 所示。 圖 顯示電路設(shè)計(jì) 按鍵電路的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一共 采用 五個(gè)按鍵 ，其電路如圖 所示。 13 圖 按鍵電路 按鍵功能： KEY1 鍵：出租車在處于非計(jì)價(jià)狀態(tài)下，按下 KEY1 鍵，可以對(duì)日期，單價(jià)等信息作調(diào)整，當(dāng)計(jì)價(jià)器處于計(jì)價(jià)狀態(tài)時(shí)候，該鍵失效。 KEY2 鍵：當(dāng) KEY1 鍵按下時(shí)，通過(guò)該鍵，對(duì)要調(diào)整的參數(shù)進(jìn)行選擇。 KEY3 鍵：數(shù)據(jù)調(diào)整中的 +鍵。 KEY4 鍵：數(shù)據(jù)調(diào)整中的 鍵。 KEY5 鍵；計(jì)價(jià)器啟動(dòng)鍵 /退出鍵，同時(shí)也是設(shè)置退出鍵，保存設(shè)置值。 XXX?；趩纹瑱C(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 14 第四章 出租車計(jì)價(jià)器的軟件設(shè)計(jì) 模塊介紹 該系統(tǒng)主要由主程序模塊，里程計(jì)數(shù)器中斷服務(wù) 程序模塊，中途等待中斷程序模塊，顯示程序模塊，鍵盤服務(wù)程序模塊組成 [12]。 以下 為 對(duì)每個(gè)模塊的描述。 圖 主程序流程圖 主程序模塊 主程序模塊 的任務(wù)，是協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的工作，并 對(duì) 每一個(gè)模塊完成芯片初始化 工作 。 當(dāng)計(jì)價(jià)器 工作 的時(shí)候，主程序模塊需要根據(jù)時(shí)鐘模塊提供的時(shí)間判斷當(dāng)前計(jì)費(fèi)模式（ 6 點(diǎn)到 22 點(diǎn)為白天計(jì)價(jià)模式， 22 點(diǎn)到第二天 6 點(diǎn)為夜間計(jì)價(jià)模式），并且判斷行駛路程是否在三公里（起步價(jià) 7 元或 8 元三公里）之內(nèi)，若在三公里之內(nèi)，則按照起步價(jià)計(jì)算總金額，若超過(guò)三公里，則按照起步價(jià)加上超出三公里開始 初始化 讀取單價(jià)起步價(jià)等 讀 DS1302 鍵盤掃描 根據(jù)時(shí)間選擇模式 夜間模式 白天模式 鍵盤 子程序 返回 15 Y N N Y 部分的金額再加上等待時(shí)間金額進(jìn)行計(jì)算，將 時(shí)間，金額，里程，價(jià)格等信息發(fā)送到顯示電路 [13]。當(dāng) 乘客 到達(dá)目的地 ，按下停止按鈕，總金額，里程，等候時(shí)間等信息將顯示在顯示器上， 在交易完成后，出租車司機(jī)按下清零鍵，主程序模塊對(duì)各個(gè)模塊重新初始化，為下一次啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。主程序的流程圖如上圖 所示。 圖 里程中斷計(jì)數(shù)服務(wù)流程圖 里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序模塊 每次霍爾傳感器 A44E 傳來(lái)脈沖信號(hào)，在控制器允許的情況下，就會(huì)引起控制器中斷，控 制器轉(zhuǎn) 向 處理中斷子程序，中斷子程序根據(jù)設(shè)定好的車輪周長(zhǎng)計(jì)算出里程數(shù)，并將結(jié)果送達(dá)顯示電路。如果未經(jīng)控制器允許傳感器就傳送來(lái)脈沖，則視為作弊，不予處理 [14]。里程計(jì)數(shù)中斷流程如上圖 所示。 設(shè)置狀態(tài) 等待 是否中斷 是否作弊 累加器 +1 計(jì)算里程、價(jià)格 顯示 結(jié)束 不處理 XXX?；趩纹瑱C(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 16 N 中途等待中斷服務(wù)程序模塊 當(dāng)控制器在計(jì)價(jià)狀態(tài)下時(shí)，控制器內(nèi)的定時(shí)器也隨之啟動(dòng)并將等待時(shí)間設(shè)為1 秒 。如果霍爾傳感器在 1 秒 之內(nèi)沒(méi)有傳來(lái)脈沖信號(hào)，那么就進(jìn)入等待金額計(jì)算公式（中途等待價(jià)為 元 /分鐘），并且將等待時(shí)間送達(dá)顯示電路顯示 [15]。當(dāng)霍爾傳感器又重新 有脈沖信號(hào)輸入時(shí) ， 表明出租車開始行駛，控制器就轉(zhuǎn)到里程計(jì)價(jià)模式 ，并且記錄當(dāng)前等待時(shí)間。中途等待終端服務(wù)流程圖如圖 所示。 圖 中途等待中斷服務(wù)流程圖 顯示程序模塊 LCD1602 液晶顯示器自帶字符庫(kù)它可以顯示 16*2 個(gè)字符 ， 當(dāng)控制器將信息送達(dá)顯示電路顯示時(shí)，首先需要判忙，確定空閑后，控制器首先寫入命令，對(duì)字符的位置進(jìn)行設(shè)置，在對(duì) LCD1602 設(shè)置完畢后，再寫入數(shù)據(jù)，將總金額、里程、日期等信息顯示出來(lái)。 液晶顯示程序流程圖如圖 所示。 計(jì)數(shù)初始化 等待 進(jìn)入中斷 計(jì)數(shù)并開啟等待時(shí)間 返回 Y 17 是 否 否 是 圖 顯示服務(wù)程序流程圖 按鍵服務(wù)程序模塊 主程序來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，設(shè)計(jì)采用鍵盤查詢方式，主程序模塊上，不斷檢查按鍵是否按下，當(dāng)按下一個(gè)鍵，主程序轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理。按鍵處理流程如圖 。 開始 LCD 初始化 寫數(shù)據(jù) LCD 判忙 =0 寫完 設(shè)置字符位置 寫數(shù)據(jù) =0 寫完 顯示 LCD 判忙 是 XXX。基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 18 是 ?? 圖 鍵盤處理流程圖 開始 初始化 有鍵按下否 求鍵值 根據(jù)按鍵轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)程序 鍵 1處理程序 鍵 2處理程序 鍵 5處理程序 否 19 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)的調(diào)試分三個(gè)部分：軟件調(diào)試、硬件調(diào)、軟硬件聯(lián)合調(diào)試 [16]。因?yàn)橄到y(tǒng)采用了模塊設(shè)計(jì)的方法，所以在調(diào)試中就顯得很方便，可以對(duì)各個(gè)模塊單獨(dú)調(diào)試。 軟件調(diào)試 仿真調(diào)試 設(shè)計(jì)中，編程軟件采用了 KEIL 軟件，編程語(yǔ)言為 C51。 調(diào)試用的軟件為Proteus 軟件。 打開 Proteus 軟件， 建立工程，根據(jù)要求將各個(gè)元器件進(jìn)行連接并命名和賦值，連接完成確認(rèn)無(wú)誤后保存電路圖。 程序在 KEIL 軟件上運(yùn)行成功后，將生成的 Hex 文件下載到 Proteus 中的仿真單片機(jī)中。 運(yùn)行仿真，并根據(jù)仿真結(jié)果不斷對(duì)各個(gè)程序模塊進(jìn)行調(diào)試，直到仿真結(jié)果正確。 下圖是調(diào)試成功后的出租車計(jì)價(jià)器的硬件仿真原理圖 ，如圖 所示。 圖 硬件仿真原理圖 里程計(jì)價(jià)測(cè)試 由于實(shí)驗(yàn)條件所限，我們使用了一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)來(lái)代替輪子，一個(gè) 3V 直流XXX。基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 20 電源，馬達(dá)速度可以達(dá)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)，因此適合模擬真實(shí)情況下的車輪，假設(shè)電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈車輪轉(zhuǎn)動(dòng) 95 厘米，大約在 100 多轉(zhuǎn)后，表示行駛過(guò) 公里，這時(shí)系統(tǒng)就將里程數(shù)，金額等信息送達(dá)顯示電路顯示。 里程計(jì)價(jià)測(cè)試準(zhǔn)確度，測(cè)試白天模式下（起步價(jià) ）總金額與里程數(shù)的理論值與實(shí)際值。如表 所示。 表 白天測(cè)試 公里 單價(jià) 2 4 6 10 15 25 總金額 理論 18 實(shí)際 18 路程 理論 2 4 6 10 15 25 實(shí)際 2 4 6 10 15 25 晚上模式下（起步價(jià) 8元三公里）總金額與里程數(shù)的理論值與實(shí)際值。如表。 表 晚上測(cè)試 公里 單價(jià) 2 4 6 10 15 25 總金額 理論 實(shí)際 行駛 路程 理論 2 4 6 10 15 25 實(shí)際 2 4 6 10 15 25 中途等待價(jià)格測(cè)試。表 的內(nèi)容是 在起步價(jià)為 ，等待單價(jià)為 1 元每分鐘元情況下，出租車行駛 5公里后進(jìn)入等待狀態(tài)的測(cè)試值。 21 表 等待時(shí)間測(cè)試 時(shí)間 當(dāng)前金額 1 2 4 6 8 10 總金額 理論 0 實(shí)際 0 測(cè)試數(shù)據(jù)分析： 通過(guò)以上三個(gè)表的數(shù)據(jù)，實(shí)際值與理論值的相差并不大，在允許誤差范圍之內(nèi)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 掉電存 儲(chǔ)模塊測(cè)試 表 掉電存儲(chǔ)模塊測(cè)試 如表 所示，經(jīng)測(cè)試 ，掉電存儲(chǔ)模塊能夠準(zhǔn)確還原出掉電前數(shù)據(jù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求 。 白天起步價(jià) 晚上起步價(jià) 中途等待單價(jià) 掉電前數(shù)據(jù) 重新上電后數(shù)據(jù) XXX?；趩纹瑱C(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì) 22 心得體會(huì) 23 參考文獻(xiàn) [1]李小瑾 .出租車計(jì)價(jià)器常見作弊手段分析及防范 [J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品報(bào) ,2020,12（ 145） :36~38. 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