【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)光顯示器件。在應用單片機的系統(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，當某一個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，該發(fā)光二極管將會被點亮。共陽極的LED的陽極并接接正電壓，當某個二極管的陰極為低電平時，該二極管將會被點亮。 數(shù)據(jù)采集模塊介紹里程計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，送到單片機，經(jīng)處理計算,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，在實際中存在多樣化的光學測控系統(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)的是一一對應的關(guān)系。模擬式的光電傳感器如果按照以檢測目標物體產(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)計以用單片機控制電機轉(zhuǎn)動，并用光電傳感器檢測轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動模擬車速，車速與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為5轉(zhuǎn)/秒對應車速為5公里/小時，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒對應車速為50公里/小時，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章出租車計價器的軟件設(shè)計本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要可分為主程序模塊、定時計數(shù)程序、里程計數(shù)程序、中途等待程序、顯示程序、鍵盤程序等六大模塊[2]。下面將重點對主程序、里程計數(shù)和顯示模塊進行介紹。 主程序模塊設(shè)計程序設(shè)計的思路：使用中斷方式對定時器的溢出進行計數(shù)實現(xiàn)5分鐘的計時。主程序采用查詢外部中斷標志實現(xiàn)脈沖的計數(shù)。主程序在初始化變量和定時器參數(shù)設(shè)置之后，進入一個循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)掃描鍵盤、查詢脈沖的中斷、數(shù)碼管的動態(tài)掃描等功能，當脈沖的中斷標志被查詢到，若路途等待時間未超5分鐘時，要及時將路途等待時間的值清除為零。在主程序運行中，首先需要完成的是對芯片接口的初始化、起步價和單價的初始化、中斷向量的設(shè)計以及開中斷、循環(huán)等待等工作。同時，在主程序中需要設(shè)置各個寄存器，如：啟動/清除標志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各個標志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。主程序流程圖如圖41 所示。圖41 主程序流程圖當按下開始按鍵時，顯示器顯示起步價格，根據(jù)速度的大小，里程計數(shù)塊，開始計算里程數(shù)，同時在行駛前可以選擇是否往返，如果不選，將默認為單程模式。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)容可以計算和判斷出出租車行駛的里程是否已經(jīng)超過起步價的公里數(shù)。如果超過，根據(jù)走過的里程數(shù)、每公里需要的單價和起步進行計算在行車中產(chǎn)生的金額，同時將計算的結(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的價格。行車完畢后，因為光電傳感器沒有繼續(xù)發(fā)送脈沖信號，所以將會停止計價，顯示器里將會顯示乘客需要支付的費用，乘客付完錢，可以以選擇自動清零，同時在下一次系統(tǒng)啟動時，系統(tǒng)也可以自動對顯示清零，并重新進行初始化過程。 顯示模塊設(shè)計顯示程序利用定時器每1ms產(chǎn)生一次中斷，相應變量置位，點亮一個數(shù)碼管，顯示一位數(shù)據(jù)，利用主函數(shù)內(nèi)的循環(huán)，實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示，同時根據(jù)數(shù)碼管的余輝效應和人眼暫留現(xiàn)象，即可實現(xiàn)里程數(shù)和金額的顯示。 中斷程序設(shè)計中斷服務程序主要實現(xiàn)的是計時功能，該系統(tǒng)要實現(xiàn)的計數(shù)功能是當車速＜5公里/小時的時間累積為總等待時間（分鐘），每5分鐘等待時間相當于里程數(shù)增加1公里。當按下暫停鍵，計數(shù)器鍵開始計數(shù)，或當速度小于5公里每小時的時候，計數(shù)器也將開始進行計時。定時器開始工作后，用一個變量對定時器溢出中斷的次數(shù)進行計數(shù)，達到計時功能，該變量在每次脈沖到來時被暫停，當脈沖再次到來時，則當該變量將以原來的基礎(chǔ)上進行計數(shù)?？偟却龝r間以每5分鐘等待時間相當于里程數(shù)增加1公里。當系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)后，即代表該次出租車運行服務結(jié)束，計數(shù)器停止工作，變量將被清零，直至下次工作開始，計數(shù)器才會繼續(xù)工作。計算程序根據(jù)里程數(shù)分別進入不同的計算公式。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 金額計算流程圖5章系統(tǒng)的調(diào)測根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計，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)。測試包括里程計價測試。由于在系統(tǒng)設(shè)計中采用模塊設(shè)計法，所以方便對各電路模塊功能進行逐級測試。 硬件調(diào)試在確定了設(shè)計方案后，板件的焊接過程很順利，在將近三周的時間里，完成電路圖的繪制及大部分電路的焊接工作。在進行簡單的程序測試后發(fā)現(xiàn)一個問題：在用USB接入電源后，數(shù)碼管的燈不亮，不能進行顯示里程數(shù)和金額，且小馬達也不能轉(zhuǎn)動。認真檢查了數(shù)碼的型號后，發(fā)現(xiàn)，用錯了4位數(shù)碼管，在對數(shù)碼管進行更換，并在使用萬用表檢查電路后，明確了小馬達不能夠轉(zhuǎn)動的原因，是因為在焊接過程中出現(xiàn)了焊接錯誤，導致了電路不通，小馬達沒有供上電。檢查了整個電路板的電路焊接工藝后，進行了修改，實現(xiàn)了馬達的轉(zhuǎn)動和數(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)計的要求。圖51 焊接工藝圖 軟件調(diào)試本次單片機的應用程序設(shè)計使用的C語言進行軟件設(shè)計。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)行效率會下降些，但C編程可以方便地完成程序設(shè)計的模塊化，適合單片機較大規(guī)模的程序設(shè)計。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語言對單片機的程序設(shè)計，已近成為主流的選擇之一。在本次軟件設(shè)計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，因為開發(fā)板的原因，不能將文件燒入STC的單片機器件，后來改用了AT89S52的單片機。燒入程序后，出現(xiàn)了一個嚴重的問題就是系統(tǒng)的時序設(shè)計。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。導致按鍵功能和顯示功能不能同時出現(xiàn)。后來經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)，中斷子程序設(shè)計的不合理，導致發(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)的時序設(shè)計，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)計的硬件部分和