【文章內(nèi)容簡介】 ，黑夜，中途等待來調(diào)節(jié)單價，但同時在不計價的時候還能作為時鐘為司機(jī)同志提供方便。 系統(tǒng)整體的方案選擇 方案一： 采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。首先將傳感器輸出的脈沖信號，經(jīng)過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實(shí)現(xiàn)計價，但是考慮到這種電路過于簡單，性能不夠穩(wěn)定，而且不能調(diào)節(jié)單價，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計費(fèi)保準(zhǔn)，電路也不夠?qū)嵱谩? 基于單片機(jī)的出租車計價器的設(shè)計 8 方案二：用 FPGA（可編程門陣列）實(shí)現(xiàn)：利用硬件描述語言編程，仿真調(diào)試后下載到可編程期間上（ CPLD）上實(shí)現(xiàn)?？梢詫τ嫵誊囌麄€過程進(jìn)行判斷、處理。整個過程完全實(shí)現(xiàn)了自動化和智能化。 方案三： 采用單片機(jī)控制。 以單片機(jī)為核心 ,設(shè)計上采用 89S52 單片機(jī)為主控器， 利 用單片機(jī)豐富的 IO 端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計價功能和價格選擇功能。不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進(jìn)行升級。 方案確定 本電路設(shè)計的計價器不但能實(shí)現(xiàn)基本的計價，而且還能根據(jù)白天，黑夜，中途等待來調(diào)節(jié)單價。單片機(jī)計算總價的公式為：總價 =起步價+單價 *（總里程 起步里程）。 AT89C52 作為一個單片微型計算系統(tǒng)，靈活性高，其強(qiáng)大的控制處理功能和可擴(kuò)展功能為設(shè)計電路提供了很好的選擇。 通過比較以上三種方案，我們知道采用數(shù)字電路設(shè)計的計價器整體電路 的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時間久了會造成接觸不良，功能難以實(shí)現(xiàn)。為此采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計，相對來說功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計要求，且靈活性強(qiáng)，有較大的活動空間，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能，方便對系統(tǒng)進(jìn)行升級和功能擴(kuò)展。所以我們采用第三方案，用 AT89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)出租車計價的功能。 方案二：利用 555 產(chǎn)生脈沖計數(shù)來模擬實(shí)際車輪的轉(zhuǎn)數(shù)。 555 電路來產(chǎn)生一個脈沖來模擬霍爾傳感器輸出的里程脈沖，選擇 口作為信號的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷 0， 555 脈沖產(chǎn)生電路輸出一個脈沖信號直接加到 IO 口 上 (產(chǎn)生的頻率 F=1/T=[(R1+2R2)C1])，由單片機(jī)的內(nèi)部算法對脈沖計數(shù)，通過計算將脈沖增加體現(xiàn)在金額和里程上。 顯示模塊的方案 顯示模塊的方案選擇 方案一： 采用 LED 數(shù)碼管顯示。 七段 LED 數(shù)碼管引腳圖如下圖 : 基于單片機(jī)的出租車計價器的設(shè)計 9 圖 1 LED管腳配置圖 LED 顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段 LED。這種顯示塊有共陰極和共陽極 兩種，如上圖所示，共陰極 LED 顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地，如圖中所示，當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。共陽極 LED顯示塊的發(fā)光二極管陽極并接，當(dāng)某個二極管的陰極為低電平時，該二極管點(diǎn)亮。 方案二：采用液晶顯示器顯示。 LCD 的優(yōu)點(diǎn)主要包括零輻射、低功耗、體積小、字符顯示精確。但如果采用 LCD 液晶顯示 ,在距離屏幕 1 m 之外就無法看清數(shù)據(jù) ,而且在白天其對比度也不能夠滿足要求 ,因此必須采用高亮度 LED 數(shù)碼管顯示。 方案確定 此次設(shè)計中需要顯示時間、日期等簡單字符，用 LED 即可 滿足要求，另外 LCD 比 LED 價位高。根據(jù)上述分析故選用方案一。 基于單片機(jī)的出租車計價器的設(shè)計 10 第 2 章 出租車計價器的硬件構(gòu)成 本設(shè)計由軟硬件相結(jié)合的方法，其中硬件設(shè)計主要包括單片機(jī)AT89S5數(shù)據(jù)顯示部件、模擬行駛路程單元、及計價單元的設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中，充分利用各部件的功能，實(shí)現(xiàn)多功能的出租車計價器設(shè)計。 硬件部分的原理圖 計價器的單片機(jī)控制方案圖如圖 5 單片機(jī)控制方案圖所示。 利用單片機(jī)豐富的 IO端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計價功能和價格選擇、時間顯示控制等功能。不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而 且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進(jìn)行升級。具體電路參見附錄中“多功能出租車計價器總體電路圖”如圖 2所示 圖 2 單片機(jī)控制方案圖 硬件設(shè)計 單片機(jī)模塊 AT89C52 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電 89C52 單片機(jī) 鍵盤控制 里程計算單元 動態(tài)掃描數(shù)碼管顯示 顯 示 基于單片機(jī)的出租車計價器的設(shè)計 11 壓、高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組 合在單個芯片中， ATMEL 的 89C52 是一種高效微控制器。 AT89C2052 是它的一種精簡版本， AT89C2052 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 2K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元。因?yàn)樵诘某绦蛑杏凶x取、計算、顯示等單元， 2K 字節(jié)的 ROM 可能不夠，因此我們采用 AT89C52 作為單片機(jī)模塊。 AT89S52 單片機(jī)及其引腳說明 AT89S52是美國 ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4KB的可系統(tǒng)編程的 Flash只 讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051指令系統(tǒng)及引腳。它集 Flash程序存儲器既可在線編程（ ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用 8位微處理器于單片芯片中，具有高性價比。 AT89S52 是一個有 40 個引腳的芯片，引腳配置如圖 3 AT89S52 引腳配置所示。 圖 3 AT89S52 引腳配置 AT89S52 芯片的 40 個引腳功能為： VCC 電源電壓。 基于單片機(jī)的出租車計價器的設(shè)計 12 GND 接地。 RST 復(fù)位輸入。 當(dāng) RST 變?yōu)楦唠娖讲⒈３?2 個機(jī)器周期時，將使單片機(jī)復(fù)位。 WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。 DISKRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。 XTAL1 反向振蕩放大器的輸 入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2 來自反向振蕩放大器的輸出。 P0 口 一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口。也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。 P1 口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸 出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。 P1口部分端口引腳及功能如表 21 P1 口特殊功能所示。 表 21 P1 口特殊功能 P2 口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外