基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-04 11:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 顯示為 N = （ km） 費(fèi)用計(jì)算 （ 1）出租車的起步費(fèi)為 5元，并且 3km內(nèi)不需額外計(jì)價(jià)； （ 2）出租車行駛 3km后，單程 2元 /km，雙程 /km。 單單 片片 機(jī)機(jī) 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(shí)時(shí) 鐘鐘 顯顯 示示 按按 鍵鍵 信信 息息 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 7 （ 3）等待收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)為 5分鐘算一公里； （ 4）暫停時(shí)計(jì)價(jià)器暫停計(jì)價(jià)，不收費(fèi)用。 3 硬件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)包括單片機(jī) AT89S52單元、測(cè)距單元、顯示單元（數(shù)碼管顯示金額、等待時(shí)間和里程，指示燈對(duì)單雙程切換指示、空車指示、等待計(jì)時(shí)指示）、按鍵單元、時(shí)鐘單元和儲(chǔ)存單元。 AT 89S52 單片機(jī)及最小系統(tǒng) AT89S52 單片機(jī) AT89S52具有如下特點(diǎn)： 40個(gè)引腳， 8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,全雙工串行口 ,看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 P0口有 二 個(gè)功能： 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù) /地址總線 。 不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的 I/O使用，但內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)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(gè)功能： 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(gè)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(lái)設(shè)置 。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 8 圖 31 AT89S52引腳 圖 設(shè)計(jì)中用到的單片機(jī)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(shí)鐘引腳： XTAL1和 XTAL2兩端接晶振和 30PF的電容，構(gòu)成時(shí)鐘電路。 它可以使單片機(jī)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。 RST:復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)在此引腳加兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，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(kāi)始計(jì)時(shí)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(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 9 ：接存儲(chǔ)器的 SCL口。 ：接儲(chǔ)存器的 SDA口。 ：接時(shí)鐘電路 DS1302的 RST口。 ：接 DS1302的 SCLK口。 ：接 DS1302的 I/O口。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 復(fù)位電路和晶振電路是 AT89S52工作所需的最簡(jiǎn)外圍電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖 32所示。 圖 32單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89S52 的復(fù)位端是一個(gè)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(gè)周期，系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)一次復(fù)位操作。在復(fù)位電路中，按一下復(fù)位開(kāi)關(guān)就使在 RST端出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平，外接 晶振和兩個(gè)30pF 電容組成系統(tǒng)的內(nèi)部時(shí)鐘電路。 測(cè)距單元 本次設(shè)計(jì)我們選取了霍爾傳感器來(lái)進(jìn)行里程測(cè)量。 霍爾器件是一種磁傳感器。用它們可以檢測(cè) 磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 10霍爾器件具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高，耐震動(dòng)，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(gè)簡(jiǎn)單的霍爾片，使用時(shí)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(hào)處理電路集成在同一個(gè)芯片上。本次設(shè)計(jì)選取了霍爾集成電路來(lái)測(cè)量里程。 里程測(cè)量是通過(guò)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(duì)準(zhǔn)集成電路時(shí)，霍爾傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的計(jì)算處理，將行駛的里程送到顯示單元并顯示出來(lái)。 其原理示意圖如下： 圖 33 傳感器測(cè)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(jì)在交變磁場(chǎng)中運(yùn)行，特別是能在低電源電壓和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)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(kāi)關(guān)以及相類似的應(yīng)用場(chǎng)合。其工作電壓比較寬（ ～ 20V），可運(yùn)行在較大的溫度范圍內(nèi)（ 20℃～ 125℃） , 其輸出的信 號(hào)符合 TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的 IO 端口上，而且其最高檢測(cè)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(diǎn)“開(kāi)”的磁感應(yīng)強(qiáng)度，BRP為釋放點(diǎn)“關(guān)”的磁感應(yīng)強(qiáng)度。當(dāng)外加的磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)動(dòng)作點(diǎn) BOP時(shí)，傳常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 11感器輸出低電平，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度降到動(dòng)作點(diǎn) BOP以下時(shí)，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點(diǎn) BRP時(shí)，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(kāi)關(guān)動(dòng)作更為可靠。 U18集成霍耳開(kāi)關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍耳電勢(shì)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(gè)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(shì)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(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差 VH輸出，該 VH信號(hào)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(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)（即 Bop）時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓（相對(duì)于地電位），使三極管導(dǎo)通，此時(shí)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(kāi)關(guān)完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 圖 34 U18霍爾傳感器和其輸出特性 U18霍爾傳感器有 3個(gè)外接口， 2個(gè)是電源的正負(fù)極接口，最后一個(gè)是脈沖信號(hào)輸出口，只要將霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接到單片機(jī)的端口上便可以實(shí)現(xiàn)距離檢
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