【文章內(nèi)容簡介】 燈。如圖214所示等待黑夜查詢空車圖214指示燈電路圖這些指示燈能對(duì)計(jì)程車的每一種狀態(tài)進(jìn)行指示，空車時(shí)空車指示燈亮，查詢時(shí)查詢指示燈亮，當(dāng)車速小于5km/h時(shí)等待指示燈亮。如果選擇的模式為黑夜時(shí)黑夜指示燈亮，白天時(shí)不亮。數(shù)碼管顯示電路由8個(gè)LED數(shù)碼管組成， LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件。它采用低電壓掃描驅(qū)動(dòng)，具有耗電少、使用壽命長、成本低、故障少、視角大、可視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。此外，它的響應(yīng)時(shí)間短（），亮度也比較高。它的缺點(diǎn)是工作電流比較大，每一段的工作電流在10mA左右。其中每位數(shù)碼管內(nèi)部由8個(gè)LED組成，其中A—G代表7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成7筆字形，余下一個(gè)DP構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)，稱為8段LED。8段LED數(shù)碼管可以顯示0～9等10個(gè)數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)，使用非常廣泛。如圖215所示。圖215段數(shù)碼管圖這類數(shù)碼管可以分為共陽極和共陰極兩種，本設(shè)計(jì)采用共陰極數(shù)碼管共陰極則是把所有LED的陰極連接到共同接點(diǎn)，而每個(gè)LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g、dp。共陽極則相反。如圖216(a)、(b)所示。圖216（a）8段共陽數(shù)碼管 (b)8段共陰數(shù)碼管通過控制這個(gè)公共端，可使該位對(duì)應(yīng)的LED亮或暗。當(dāng)共陰極端接地或共陽極接高電平，該位顯示器有效，反之無效。本設(shè)計(jì)采用共陰LED數(shù)碼管。其段選碼如表24所示：表24共陰數(shù)碼管的段選碼03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87BH96FH數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式，本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用CPU時(shí)間少，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)顯示的特點(diǎn)：有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多，使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間，更重要的是能節(jié)省成本。相比較而言，采用動(dòng)態(tài)顯示方式，比較節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多是，CPU要依次掃描，占用CPU較多時(shí)間。本設(shè)計(jì)中使用的8個(gè)LED數(shù)碼管接P0口作為段選，接P2口作為位選?？哲嚂r(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間，開始計(jì)價(jià)時(shí)前四位顯示里程，后四位顯示金額。當(dāng)查詢等待時(shí)間時(shí)顯示為等待時(shí)間。如圖217所示。圖217數(shù)碼管顯示電路圖由于數(shù)碼管內(nèi)部二極管點(diǎn)亮?xí)r需要10mA以上的電流，而單片機(jī)的輸出電流還不到1mA，所以數(shù)碼管與單片機(jī)連接時(shí)需加驅(qū)動(dòng)電路，可以使用上拉電阻的方法，也可以使用專門的驅(qū)動(dòng)芯片，考慮到復(fù)用單片機(jī)I/O接口，節(jié)省單片機(jī)I/O資源，此次設(shè)計(jì)采用74HC573鎖存器驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管段選端，其輸出電流較大，電路接口簡單且可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。用三極管驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管的位選端。因而本次數(shù)碼管顯示部分用到三極管驅(qū)動(dòng)電路、8位數(shù)據(jù)鎖存器74HC573鎖存電路、8位LED數(shù)碼管顯示，74HC573用于連接51單片機(jī)和LED數(shù)碼管，~~g和dp，對(duì)應(yīng)A段點(diǎn)亮，以次類推。74HC573的管腳圖如圖218所示：圖218 74HC573管腳圖OE:為三態(tài)允許輸入端(低電平有效)，也可稱作輸出允許端；1D8D為數(shù)據(jù)輸入端；1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端；LE為鎖存允許端。本次設(shè)計(jì)中LE接高電平，OE接低電平。74HC573的真值表如表25所示，其中H表示高電平，L低電平，Qo數(shù)據(jù)保持不變，Z高阻態(tài)。 表25 74HC573真值表DnLEOEQnHHLHLHLLXLLQoXXHZ DS1302時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)計(jì)價(jià)器在出租車空車行駛時(shí)需要顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，因?yàn)樗臅r(shí)鐘作為白天/晚上單價(jià)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的一個(gè)基準(zhǔn)，且計(jì)價(jià)器的時(shí)鐘顯示能為司機(jī)和乘客提供方便。DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信；始終可提供秒、分、時(shí)；通過設(shè)置DS1302的控制／狀態(tài)寄存器選擇日歷，時(shí)鐘方式經(jīng)過初始校準(zhǔn)后即可工作使用；～ V，采用雙電源供電(主電源和備用電源)，并設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力，在沒有主電源的情況下啟用備用電源能保存時(shí)間信息及數(shù)據(jù)[14]。DS1302的管腳圖如圖219所示：圖219DS1302管腳圖表26 DS1302管腳說明管腳名稱管腳功能VCC1后備電源VCC2主電源XX2振蕩源RST復(fù)位/片選線I/O串行數(shù)據(jù)輸入輸出端SCLK輸入端GND外接電源地DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電；當(dāng)VCC2大于VCC1＋，VCC2給DS1302供電；當(dāng)VCC2小于VCC1時(shí)，DS1302由VCC1供電。X1和X2是振蕩源。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能。首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)在Vcc≥，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，SCLK始終是輸入端。本設(shè)計(jì)連接圖如圖220所示，其中CI和C2起微調(diào)晶振的作用[14]。圖220 DS1302電路圖第三章 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)本設(shè)計(jì)中采用了主程序調(diào)用各個(gè)子程序的方法。在main函數(shù)編寫開始，要進(jìn)行初始化，包括對(duì)系統(tǒng)初始化和對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行初始化，并使硬件處于就緒狀態(tài)。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。主程序流程圖如圖31所示：圖31 主函數(shù)流程圖void main(){ uchar i=0。 KongChe_Led=0。 init_device()。 SDA = 1。 SCL = 1。 while(1) { data_process()。 keyscan()。 } } 定時(shí)中斷服務(wù)程序在定時(shí)中斷服務(wù)程序中，每 10ms 產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生 100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。 當(dāng)選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)器作為定時(shí)器工作時(shí)，計(jì)數(shù)器的加1，信號(hào)由振蕩器（晶振）的12分頻產(chǎn)生，即每經(jīng)過1個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器增1，直至計(jì)數(shù)溢出為止。顯然，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。 本設(shè)計(jì)的晶振頻率為12MHZ。由于晶振的頻率為12MHz，則計(jì)數(shù)周期為： T=1/（12000000Hz)*12=1us ，本設(shè)計(jì)選用定時(shí)器0，TMOD=0X11, 選用模式1，故T0、T1為16位計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)最大值為65536 。要定時(shí) 10 ms，需要計(jì)數(shù)10000個(gè)1us(計(jì)數(shù)周期）計(jì)數(shù)初值=最大值計(jì)數(shù)周期數(shù)=6553610000=5553655536轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制即為D8F0,計(jì)數(shù)器從D8F0開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到65536溢出，產(chǎn)生定時(shí)中斷。定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖如圖32所示：開始保護(hù)現(xiàn)場重置計(jì)數(shù)初值否中斷100次是數(shù)據(jù)送顯示子程序調(diào)用子程序恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回圖32 定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖 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。，要使用外部中斷，必須對(duì)中斷允許控制寄存器IE和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：void int0_init(){ EX0=1。 //外中斷0 允許 IT0=1。 //外中斷0 觸發(fā)方式設(shè)為 下降沿觸發(fā)}每當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，車輪的磁鐵與霍爾傳感器感相遇時(shí)，霍爾傳感器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下降沿的脈沖信號(hào)。，外部中斷請(qǐng)求源INT0，單片機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一次中斷。根據(jù)源代碼：void int0() interrupt 0 using 1 INT0——霍爾脈沖計(jì)數(shù){ EA=0。Count++。 EA=1。 if(count=1000){count=0。}}Count為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，總路程等于圈數(shù)乘以車輪周長，把總路程的數(shù)據(jù)送到里程相識(shí)單元顯示。再按照里程收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，將價(jià)格數(shù)據(jù)送到計(jì)費(fèi)顯示單元。里程技術(shù)中斷服務(wù)程序流程圖如圖33所示：開始初始化中斷請(qǐng)求？開外中斷Count++Count=0NY計(jì)Count=10000?NY圖33 里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序流程圖 中途等待程序60s到了嗎？加1處理1s到了嗎？定時(shí)器T0啟動(dòng)當(dāng)出租車的速度5km/h時(shí)，等待時(shí)間開始計(jì)時(shí)，出租車進(jìn)入中途等待模式時(shí)，片內(nèi)的T0定時(shí)啟動(dòng)，中途等待程序流程圖如34所示：開始否是否是分鐘數(shù)加1數(shù)據(jù)送顯示子程序返回圖34 中途等待程序流程圖void timer0() interrupt 1 using 2 T0等待時(shí)間計(jì)算{ TH0=0XD8。 TL0=0XF0。 Count1++。 if(Count1==100) 脈沖記滿100 { Count1=0。 脈沖清零 Second++。 加一秒 if(Second==60) 有60S？ { Second=0。 秒清零 Minute++。 分加一 } }} 鍵盤掃描子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，一旦右按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。鍵盤掃描子程序流程圖如圖35所示：功能鍵。按下時(shí)進(jìn)入白天黑夜選擇模式，再按回到實(shí)時(shí)時(shí)間顯示狀態(tài)。切換鍵。按功能鍵進(jìn)入白天黑夜選擇模式后再按此鍵可進(jìn)行白天和黑夜之間切換。停止鍵。運(yùn)行狀態(tài)按下此鍵即停止計(jì)程計(jì)費(fèi)。清除鍵。按下時(shí)清除里程和金額等數(shù)據(jù)信息，并將此次信息送入存儲(chǔ)電路儲(chǔ)存。查詢、確認(rèn)鍵。功能選擇模式時(shí)按下此鍵確認(rèn)選擇，運(yùn)行時(shí)按下此鍵可查詢等待時(shí)間，再次按下回到顯示里程數(shù)、金額狀態(tài)。圖35 鍵盤掃描子程序流程圖計(jì)算程序根據(jù)里程數(shù)分別進(jìn)入不同的計(jì)算公式。如果里程大于3公里，則執(zhí)行公式：總金額=起步價(jià)+（里程3）*單價(jià)+等待時(shí)間*等待單價(jià)；否則，執(zhí)行公式：總金額=起步價(jià)+等待時(shí)間*等待單價(jià)；如果進(jìn)入中途等待模式，每等待五分鐘相當(dāng)于加1公里，因?yàn)檩嗛L設(shè)為1m，采集脈沖數(shù)為n,總里程=n*1/1000+等待分鐘/5。計(jì)算程序流程圖如圖36所示：里程3？總金額=起步價(jià)總金額+=(里程3)*單價(jià)調(diào)用計(jì)算程序總金額+=等待時(shí)間*等待單價(jià)返回總金額=起步價(jià)總金額+=等待時(shí)間*等待單價(jià)圖36計(jì)算程序流程圖void data_process(){ LiCheng=(uint)(Count*LunChang)/100+Minute*10/5。 if(LiCheng=30) { JinEr=80。 } else { JinEr=80+(DanJia*(LiCheng30))/10。 }}結(jié)束語本次設(shè)計(jì)中，遇到了許多問題，有許多以前沒有接觸過的芯片，霍爾傳感器A44E、DS130AT24C02以及8位鎖存器74HC573，對(duì)于他們的管腳和用法還不熟悉，因此查閱了許多相關(guān)資料，在了解了各個(gè)部件的功能的基礎(chǔ)上加以設(shè)計(jì)，最終完成了出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)核心器件是AT89C51，采用軟硬件相結(jié)合的原理，利用AT89C51的豐富的I/O口，控制靈活的特點(diǎn)，軟件設(shè)計(jì)部分用C語言編程實(shí)現(xiàn)，硬件部分把各個(gè)模塊分別與單片機(jī)的I/O口相連接。在設(shè)計(jì)硬件電路的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流太小，不足以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管里面的二極管顯示，于是采用了三極管驅(qū)動(dòng)電路和8位74HC573數(shù)據(jù)鎖存器驅(qū)動(dòng)，在設(shè)計(jì)鍵盤電路的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)鍵盤在按下和釋放的時(shí)候容易出現(xiàn)抖動(dòng)，查閱資料是說可以通過C語言編程去抖，于是在鍵盤程序部分加入延時(shí)，起到了去抖的效果。在指示燈電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，加入了空車指示燈，使乘客能夠一目了然的知道出租車的運(yùn)行情況，為乘客和司機(jī)提供了便利。在利用PROTUES仿真的時(shí)候因?yàn)榘褦?shù)碼管選成了共陽（CA）的數(shù)碼管，顯示時(shí)候出現(xiàn)亂碼。后來替換元器件改成共陰數(shù)碼管（CC），不再出現(xiàn)亂碼，但是A段卻不顯示，排查原因后發(fā)現(xiàn)是A段的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽沒弄好。重新標(biāo)識(shí)之后，數(shù)碼管能夠正常顯示示數(shù)，切換不同的按鍵，能模擬不同的工作模式。原先設(shè)想再加入語音播報(bào)模塊和打印機(jī)模塊，使出租車計(jì)價(jià)器更具有多功能的特性，但由于本人的能力有限，最終沒能有效的使他們銜接在一起，只好舍棄之前的想法，在今后的生活中還要繼續(xù)學(xué)習(xí)，完善自己的知識(shí)面，不斷給自己充電。致謝通過不斷努力