【文章內(nèi)容簡介】 顯示為 N = （ km） 費用計算 （ 1）出租車的起步費為 5元，并且 3km內(nèi)不需額外計價； （ 2）出租車行駛 3km后，單程 2元 /km，雙程 /km。 單單 片片 機機 霍霍 爾爾 傳傳 感感 器器 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 顯顯 示示 狀狀 態(tài)態(tài) 指指 示示 時時 鐘鐘 顯顯 示示 按按 鍵鍵 信信 息息 存存 儲儲 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 7 （ 3）等待收費的標(biāo)準(zhǔn)為 5分鐘算一公里； （ 4）暫停時計價器暫停計價，不收費用。 3 硬件設(shè)計 本設(shè)計的硬件設(shè)計包括單片機 AT89S52單元、測距單元、顯示單元（數(shù)碼管顯示金額、等待時間和里程，指示燈對單雙程切換指示、空車指示、等待計時指示）、按鍵單元、時鐘單元和儲存單元。 AT 89S52 單片機及最小系統(tǒng) AT89S52 單片機 AT89S52具有如下特點： 40個引腳， 8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器， 256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 3個 16位可編程定時計數(shù)器 ,全雙工串行口 ,看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 P0口有 二 個功能： 外部擴(kuò)展存儲器時，當(dāng)做數(shù)據(jù) /地址總線 。 不擴(kuò)展時，可做一般的 I/O使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應(yīng)在外部接上拉電阻。 P1口只做 I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 P2口有兩個功能： 擴(kuò)展外部存儲器時，當(dāng)作地址總線使用 。 做一般 I/O口使用，其內(nèi)部有上拉電阻 。 P3口有兩個功能 ：除了作為 I/O使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設(shè)置 。 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 8 圖 31 AT89S52引腳 圖 設(shè)計中用到的單片機各管腳 (圖 31)功能以及與其他模塊連接介紹如下： VCC:接 +5V電源。 VSS:接地。 時鐘引腳： XTAL1和 XTAL2兩端接晶振和 30PF的電容，構(gòu)成時鐘電路。 它可以使單片機穩(wěn)定可靠的運行。 RST:復(fù)位信號輸入端，高電平有效。當(dāng)在此引腳加兩個機器周期的高電平時，就可以完成復(fù)位操作。 ：接 功能按鍵。 ：接切換鍵，表示單雙程切換。 ：接查詢（上次金額）鍵。 ：接清零鍵。 ：接空車指示燈。 ：接查詢指示燈。 ：接開始計時指示燈。 ：接雙程指示燈。 ：接查詢 /確認(rèn)鍵。 P0口接數(shù)碼管段選端， P2口接數(shù)碼管位選段。 ：接霍爾傳感器的輸出口。 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 9 ：接存儲器的 SCL口。 ：接儲存器的 SDA口。 ：接時鐘電路 DS1302的 RST口。 ：接 DS1302的 SCLK口。 ：接 DS1302的 I/O口。 單片機最小系統(tǒng) 復(fù)位電路和晶振電路是 AT89S52工作所需的最簡外圍電路。單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖 32所示。 圖 32單片機最小系統(tǒng) AT89S52 的復(fù)位端是一個史密特觸發(fā)輸入，高電平有效。 RST端若由低電平上升到高電平并持續(xù) 2個周期，系統(tǒng)將實現(xiàn)一次復(fù)位操作。在復(fù)位電路中，按一下復(fù)位開關(guān)就使在 RST端出現(xiàn)一段時間的高電平，外接 晶振和兩個30pF 電容組成系統(tǒng)的內(nèi)部時鐘電路。 測距單元 本次設(shè)計我們選取了霍爾傳感器來進(jìn)行里程測量。 霍爾器件是一種磁傳感器。用它們可以檢測 磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。霍爾器件以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ)。 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 10霍爾器件具有許多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高，耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。 霍爾器件分為：霍爾元件和霍爾集成電路兩大類，前者是一個簡單的霍爾片，使用時常常需要將獲得的霍爾電壓進(jìn)行放大。后者將霍爾片和它的信號處理電路集成在同一個芯片上。本次設(shè)計選取了霍爾集成電路來測量里程。 里程測量是通過將霍爾傳感器的集成電路安裝在車輪上方的鐵板上，將磁鐵安裝在車輪上，旋轉(zhuǎn)的車輪將磁 鐵對準(zhǔn)集成電路時，霍爾傳感器會輸出一個脈沖信號，送到單片機，經(jīng)過單片機的計算處理，將行駛的里程送到顯示單元并顯示出來。 其原理示意圖如下： 圖 33 傳感器測距示意圖 U18是一種利用霍爾效應(yīng)做成的半導(dǎo)體集成電路器件，它被設(shè)計在交變磁場中運行，特別是能在低電源電壓和長時間運行溫度范圍可達(dá)到 125℃。這種霍爾 IC可用作各種類型的傳感器（速度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等等），接觸開關(guān)以及相類似的應(yīng)用場合。其工作電壓比較寬（ ～ 20V），可運行在較大的溫度范圍內(nèi)（ 20℃～ 125℃） , 其輸出的信 號符合 TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機的 IO 端口上，而且其最高檢測頻率可達(dá)到 1MHZ。 霍爾傳感器的特性如圖 34所示，其中 BOP為工作點“開”的磁感應(yīng)強度，BRP為釋放點“關(guān)”的磁感應(yīng)強度。當(dāng)外加的磁感應(yīng)強度超過動作點 BOP時，傳常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告 11感器輸出低電平，當(dāng)磁感應(yīng)強度降到動作點 BOP以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點 BRP時，傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖健?BOP與 BRP之間的滯后使開關(guān)動作更為可靠。 U18集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍耳電勢發(fā)生器 (即硅霍耳片 )B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器 D和 OC門輸出 E五個基本部分組成。 在輸入端輸入電壓 VCC，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍爾電勢差 VH輸出，該 VH信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC門輸出。當(dāng)施加的磁場達(dá)到工作點（即 Bop）時，觸發(fā)器輸出高電壓（相對于地電位），使三極管導(dǎo)通，此時OC門輸出端輸出低電壓，三極管截止，使 OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動作。 圖 34 U18霍爾傳感器和其輸出特性 U18霍爾傳感器有 3個外接口， 2個是電源的正負(fù)極接口，最后一個是脈沖信號輸出口，只要將霍爾傳感器的信號輸出端接到單片機的端口上便可以實現(xiàn)距離檢