【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)光顯示器件。在應(yīng)用單片機(jī)的系統(tǒng)中常常使用的是七段的數(shù)碼管顯示。這種顯示的數(shù)碼管有共陰和共陽兩種器件，如上圖32所示，共陰極的LED的陰極共同接地，當(dāng)某一個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，該發(fā)光二極管將會(huì)被點(diǎn)亮。共陽極的LED的陽極并接接正電壓，當(dāng)某個(gè)二極管的陰極為低電平時(shí)，該二極管將會(huì)被點(diǎn)亮。 數(shù)據(jù)采集模塊介紹里程計(jì)算是通過安裝在車輪上鐵片，經(jīng)過光電傳感器檢測到的信號(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34所示。圖34光電傳感器測距原理圖光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，光電傳感器是通過光電接收元件接收的光通量不同變化產(chǎn)生不一樣的電流制成的，在實(shí)際中存在多樣化的光學(xué)測控系統(tǒng)，按照光電元件的輸出量的性質(zhì)可以分成兩種，模擬式和脈沖式這兩種光電傳感器。模擬式光電傳感器的原理是將被測量值轉(zhuǎn)變成連續(xù)變化的光電流，光電流和被測量間呈現(xiàn)的是一一對應(yīng)的關(guān)系。模擬式的光電傳感器如果按照以檢測目標(biāo)物體產(chǎn)生的發(fā)射光的不同方法可以分為三大類：漫反射式、透射(吸收)式和遮光式(光束阻檔)。本設(shè)計(jì)以用單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并用光電傳感器檢測轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)模擬車速，車速與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為5轉(zhuǎn)/秒對應(yīng)車速為5公里/小時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒對應(yīng)車速為50公里/小時(shí)，依此類推。通過在程序中設(shè)置的里程和金額的信息，就可以在數(shù)碼管上分別顯示總金額和總里程。第4章出租車計(jì)價(jià)器的軟件設(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)程序、里程計(jì)數(shù)程序、中途等待程序、顯示程序、鍵盤程序等六大模塊[2]。下面將重點(diǎn)對主程序、里程計(jì)數(shù)和顯示模塊進(jìn)行介紹。 主程序模塊設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)的思路：使用中斷方式對定時(shí)器的溢出進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)5分鐘的計(jì)時(shí)。主程序采用查詢外部中斷標(biāo)志實(shí)現(xiàn)脈沖的計(jì)數(shù)。主程序在初始化變量和定時(shí)器參數(shù)設(shè)置之后，進(jìn)入一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)掃描鍵盤、查詢脈沖的中斷、數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描等功能，當(dāng)脈沖的中斷標(biāo)志被查詢到，若路途等待時(shí)間未超5分鐘時(shí)，要及時(shí)將路途等待時(shí)間的值清除為零。在主程序運(yùn)行中，首先需要完成的是對芯片接口的初始化、起步價(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。同時(shí)，在主程序中需要設(shè)置各個(gè)寄存器，如：啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各個(gè)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41 所示。圖41 主程序流程圖當(dāng)按下開始按鍵時(shí)，顯示器顯示起步價(jià)格，根據(jù)速度的大小，里程計(jì)數(shù)塊，開始計(jì)算里程數(shù)，同時(shí)在行駛前可以選擇是否往返，如果不選，將默認(rèn)為單程模式。若是在3公里以內(nèi)的里程數(shù)，不管是否單返程都將使起步價(jià)格的8元。在程寄存器中寄存著行駛的里程數(shù)，根據(jù)里面的內(nèi)容可以計(jì)算和判斷出出租車行駛的里程是否已經(jīng)超過起步價(jià)的公里數(shù)。如果超過，根據(jù)走過的里程數(shù)、每公里需要的單價(jià)和起步進(jìn)行計(jì)算在行車中產(chǎn)生的金額，同時(shí)將計(jì)算的結(jié)果寄存在金額的寄存器里，通過數(shù)碼管顯示器顯示出累計(jì)的價(jià)格。行車完畢后，因?yàn)楣怆妭鞲衅鳑]有繼續(xù)發(fā)送脈沖信號(hào)，所以將會(huì)停止計(jì)價(jià)，顯示器里將會(huì)顯示乘客需要支付的費(fèi)用，乘客付完錢，可以以選擇自動(dòng)清零，同時(shí)在下一次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)也可以自動(dòng)對顯示清零，并重新進(jìn)行初始化過程。 顯示模塊設(shè)計(jì)顯示程序利用定時(shí)器每1ms產(chǎn)生一次中斷，相應(yīng)變量置位，點(diǎn)亮一個(gè)數(shù)碼管，顯示一位數(shù)據(jù)，利用主函數(shù)內(nèi)的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示，同時(shí)根據(jù)數(shù)碼管的余輝效應(yīng)和人眼暫留現(xiàn)象，即可實(shí)現(xiàn)里程數(shù)和金額的顯示。 中斷程序設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序主要實(shí)現(xiàn)的是計(jì)時(shí)功能，該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的計(jì)數(shù)功能是當(dāng)車速＜5公里/小時(shí)的時(shí)間累積為總等待時(shí)間（分鐘），每5分鐘等待時(shí)間相當(dāng)于里程數(shù)增加1公里。當(dāng)按下暫停鍵，計(jì)數(shù)器鍵開始計(jì)數(shù)，或當(dāng)速度小于5公里每小時(shí)的時(shí)候，計(jì)數(shù)器也將開始進(jìn)行計(jì)時(shí)。定時(shí)器開始工作后，用一個(gè)變量對定時(shí)器溢出中斷的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到計(jì)時(shí)功能，該變量在每次脈沖到來時(shí)被暫停，當(dāng)脈沖再次到來時(shí)，則當(dāng)該變量將以原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)數(shù)?？偟却龝r(shí)間以每5分鐘等待時(shí)間相當(dāng)于里程數(shù)增加1公里。當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，即代表該次出租車運(yùn)行服務(wù)結(jié)束，計(jì)數(shù)器停止工作，變量將被清零，直至下次工作開始，計(jì)數(shù)器才會(huì)繼續(xù)工作。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，且是單程的話，則執(zhí)行公式:總金額=8+（K3）*2（K為實(shí)際里程數(shù)）；如果里程大于3公里，且是往返程的話，則執(zhí)行公式:總金額=8+（K3）*（K為實(shí)際里程數(shù)）；如果里程小于3公里，執(zhí)行公式：總金額等于8元。流程圖如下圖42所示：圖42 金額計(jì)算流程圖5章系統(tǒng)的調(diào)測根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)的調(diào)試總共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。測試包括里程計(jì)價(jià)測試。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對各電路模塊功能進(jìn)行逐級測試。 硬件調(diào)試在確定了設(shè)計(jì)方案后，板件的焊接過程很順利，在將近三周的時(shí)間里，完成電路圖的繪制及大部分電路的焊接工作。在進(jìn)行簡單的程序測試后發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題：在用USB接入電源后，數(shù)碼管的燈不亮，不能進(jìn)行顯示里程數(shù)和金額，且小馬達(dá)也不能轉(zhuǎn)動(dòng)。認(rèn)真檢查了數(shù)碼的型號(hào)后，發(fā)現(xiàn)，用錯(cuò)了4位數(shù)碼管，在對數(shù)碼管進(jìn)行更換，并在使用萬用表檢查電路后，明確了小馬達(dá)不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，是因?yàn)樵诤附舆^程中出現(xiàn)了焊接錯(cuò)誤，導(dǎo)致了電路不通，小馬達(dá)沒有供上電。檢查了整個(gè)電路板的電路焊接工藝后，進(jìn)行了修改，實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)和數(shù)碼管的顯示功能。圖51是焊接完后的工藝圖片。經(jīng)過硬件調(diào)試后的電路板在功能是上，完全符合設(shè)計(jì)的要求。圖51 焊接工藝圖 軟件調(diào)試本次單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)使用的C語言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。雖然用C語言編程相對于使用匯編語言來編程其相對的執(zhí)行效率會(huì)下降些，但C編程可以方便地完成程序設(shè)計(jì)的模塊化，適合單片機(jī)較大規(guī)模的程序設(shè)計(jì)。近年來，隨著C語言的編譯器性能的不斷提高，大多數(shù)的情況下，使用C語言程編程的程序與匯編的語言它的執(zhí)行效率已經(jīng)非常接近，所以，使用C語言對單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，已近成為主流的選擇之一。在本次軟件設(shè)計(jì)過程中遇到了很多的問題。由于對 C語言的生疏，在程序編寫方面出現(xiàn)了很多問題，在不斷的請教同學(xué)與老師中即借鑒別人的程序中才完成了程序的編寫。在程序?qū)懲?，轉(zhuǎn)成hex文件后，因?yàn)殚_發(fā)板的原因，不能將文件燒入STC的單片機(jī)器件，后來改用了AT89S52的單片機(jī)。燒入程序后，出現(xiàn)了一個(gè)嚴(yán)重的問題就是系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)計(jì)。我們發(fā)現(xiàn)程序的鍵盤掃描程序和中斷程序發(fā)生沖突。導(dǎo)致按鍵功能和顯示功能不能同時(shí)出現(xiàn)。后來經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)，中斷子程序設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致發(fā)生了中斷嵌套。將中斷子程序的部分內(nèi)容調(diào)整到主程序中調(diào)用子程序則這解決了這一問題。在程序部份，由于對編寫程序的不熟練，出現(xiàn)的問題不止是系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)計(jì)，還出現(xiàn)了很多其他的問題，在經(jīng)過自己的排查和別人指導(dǎo)之后解決了程序的出現(xiàn)的問題。 軟硬件聯(lián)調(diào)經(jīng)過調(diào)試，本畢業(yè)設(shè)計(jì)的硬件部分和