【文章內容簡介】 1 圖 液晶 1602 轉接板原理圖 4 程序設計 該計價系統(tǒng)的軟件設計分為以下幾個模塊 ： 主程序模塊 在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化，出租車單價的初始化，中斷向量的設計以及中斷處理，循環(huán)等待等工作，還需判斷當前時間自動切換夜間或是白天模式（自定晚上 22 點到第二天 6 點為夜間模式，計費模式則是白天 6 點到晚上 22 點起步價為 7 元， 22 點到次日 6 點起步價為 元，這兩種起步價都是是可調的）。當按下計價開關時，就啟動計價，單片機根據里程寄存器中的內容計算和判斷出行駛里程是否已超過起步價公里數(shù)（起步價 7（或 ）元 5 公里）。若已超過，則根據里程值、每公里的單價數(shù)和起價數(shù)來計算出當前 的累計價格，然后將時間和當前累計價格送顯示電路顯示出來。當?shù)竭_目的地的時候，由于霍爾開關沒有送來脈沖信號，就停止計價，顯示當前所應該付的金額和對應的單價，再按下復位鍵或者直接回到主界面系統(tǒng)自動對數(shù)據清零，并重新進行初始化過程，準備對下一個顧客乘坐時重新計價。 第 12 頁 共 50 頁 12 主程序流程圖如圖 圖 主程序流程圖 里程計數(shù)中斷服務程序 中斷計數(shù)一次代表車輪轉動 1 圈，每當霍爾傳 感器輸出一個低電平信號就使單片機中斷一次，計數(shù)值加一，程序根據計數(shù)值和車輪周長計算出里程數(shù)，然后程序又根據里程數(shù)和單價計算出總價。最后將結果送 LCD 顯示。 6： 00~22： 00 22： 00~6：00 鍵盤子程序 讀 DS1302 鍵盤掃描 初始化 白天模式 夜間模式 根據時間選擇模式 讀取單 價、起步價等信息 開始 返回 第 13 頁 共 50 頁 13 N Y N 里程計數(shù)中斷流程圖如圖 圖 里程計數(shù)中斷服務流程圖 Y 設置狀態(tài) 等待 是否進入中斷？ 不處理 是否作弊？ 累加器 +1 計算金額、里程 顯示 結束 第 14 頁 共 50 頁 14 中途等待中斷服務程序 當單片機處在計價狀態(tài)下時，片內的 T0 定時器便被啟動。如果霍爾開關在規(guī)定的時間內沒有輸出信號，就對當前金額加上中途等待的單價 （假設中途等待 1 分鐘按 元計價）。當霍爾傳感器重新有信號輸出的時候，就自動切換到正常的計價，并把之前不足一分鐘的計時清零。 顯示子程序服務程序 由于顯示部分采用液晶顯示，所以只要將液晶進行初始化，在需要顯示時調用顯示函數(shù)對相應的字符及數(shù)據在液晶屏的具體位置進行顯示。 鍵盤服務程序 鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當沒有按鍵按下的時候，單片機循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉向相應的子程序處理，處理結束再返回。 鍵盤處理流程圖如圖 第 15 頁 共 50 頁 15 圖 鍵盤處理流程圖 Y N ????? 鍵 1 處理程序 鍵 6 處理程序 鍵 2 處理程序 根據鍵值轉移對應程序 求鍵值 有鍵按下否？ 開始 初始化 第 16 頁 共 50 頁 16 5 測試 驗證 （一）計價單元測試 測試計數(shù)器準確度。 測試 方案： 首先將輪胎周長設為 1 米時，利用信號發(fā)生器產生負脈沖作為模擬車輪，電壓設置8V 左右，頻率分別為 10Hz、 18Hz、 26Hz、 34Hz，測量時間為 100 秒， 測試結果如表 4所示。 表 計數(shù)器測試數(shù)據 信號發(fā)生器頻率（ Hz） 里程顯示（ Km） 10 1 18 26 34 里程計價測試準確度，測試中主要從白天、晚上兩種模式分別測試各項功能。再按照不同的單價，車輪長度，計算里程和總價。 測試的時候將起步價白天模式為 7 元計夜間模式為 元計，每公里單價計價設置為 ，輪胎周長為 米，假設模擬車輪轉一圈實際車輪轉 1圈。 測試結果如表 5所示。 表 里程計價測試數(shù)據 模式 單價（元） 起步價（元） 里程（公里） 總金額（元） 白天 7 10 19 7 12 7 晚上 34 5 測試結果與理論值相符，因為總金額為 3為整數(shù)顯示，所以系統(tǒng)在顯示時自動將小數(shù)部分丟棄。達到設計要求。 （二）中途等待測試 在計價模式下，如果車輪在沒有轉動，則進入中途等待模式下，計時器開始計時。測試的時候，觀察時間等待 1 分鐘后觀察計價器是否自動加 1 元錢。結果是自動增加總金額，說明等待系統(tǒng)完好，可以根據不同的需要在程序中更改等待時間，以適應不同的需要。 第 17 頁 共 50 頁 17 （三） 防作弊 部分測試 除設計要求的發(fā)揮部分以外 ，本次設計 還增加了防作弊。這里采用了 TLP5211光耦阻止作弊信號，測試時將傳感器輸出口接地的時候，如果不添加防作弊系統(tǒng)，應該能觀察到里程和總金額在變動，然而加了防作弊系統(tǒng)后，計數(shù)器不執(zhí)行加的計數(shù)，自動判斷為作弊，從而有效的阻止了作弊的可能。 6 改進意見 （ 1） 顯示停車等待時間。當停車等待的時候可以選擇超過 30 秒沒有信號輸入的時候進入停車等待，同時在 LCD1620 中出現(xiàn)等待計時，這樣可以比較直觀的顯示計價的結果。 （ 2）可以考慮增加自動語音播報芯片，這樣每次按下計價開關的時候會都會有聲音提示乘客檢 測自己的物品以及報告里程、總金額，這樣可以增加設計的實用性。 （ 3）可以使用 中文液晶顯示器，顯示容量大，人機界面友好。如 OCM4X8C，該液晶具有并行、串行兩種接線方式， 64 128 點陣，液晶自帶中文字庫和半寬字型庫，可以顯示 16 16 點陣的字符和漢字，同時提供圖形顯示功能，還可以自定義漢字顯示， 但是考慮到系統(tǒng)設計的成本較高，故未采用。 7 總 結 本設計主要是根據微機原理課程和實驗時所積累的經驗及設計過程中不斷學習新的知識來完成的。設計中采用 C語言來編寫程序，雖然有平時積累的基礎知識，但還是不夠。比如說 ，課程中 C語言部分在教科書上也只是粗略的介紹，但是為了優(yōu)化程序，實現(xiàn)程序的簡短性設計，我找到一本關于 C語言詳細介紹的書來看，發(fā)現(xiàn) C語言用在單片機上可以實現(xiàn)單片機的實用性，增加了單片機工作的效率，在應用各種芯片的定義有了很大的簡潔性。應用后使我的程序層次分明，結構清晰。此外對于單片機的各個接口、和時鐘芯片、寄存器、 LCD1602的 1620和各種指令和數(shù)據等方面的知識，在理論和實踐中都有了深刻的認識。 要能夠按照自己的思路來設計實現(xiàn)想要的功能，要堅持不懈。本系統(tǒng)設計的重點是軟硬件結合，在這一設計過程中我遇到了很 多困難。有的時候覺得已經山窮水盡，可是會突然想到某一知識點的應用，然后就豁然開朗。這次畢業(yè)設計讓我更加堅定，不斷學習新的知識來豐富自己，因為會遇到更多的問題需要解決，要找到問題的解決方法，就要有較多的知識積累，這樣才不會無從下手。 回顧這次畢業(yè)設計的過程，不僅再次鍛煉 了自學能力，也學會了如何去分析問題和解決問題。對于專業(yè)知識的積累，我的感想就是：有付出，才會有回報?？偨Y經驗和教訓，吸取更多的知識來充實自己，在未來的日子里不斷努力進步。 第 18 頁 共 50 頁 18 謝 辭 這次畢業(yè)能夠順利完成，在這里我要衷心感謝我的畢設指導老師老師 。從畢設開始的搜集資料、外文翻譯，到硬件電路制作、軟件調試，老師總是在繁忙的工作中給予我好的建議和耐心指導，不斷的給我鼓勵和信心，使我在 他 的引導下解決設計中的各種問題，并最終完成這次畢業(yè)設計。 他 豐富的專業(yè)知識、和藹慈祥的教導，還有 他 嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，都給我留下深深的印象。沒有 他 的耐心指導，也許就沒有我今天的畢設作品，為此再次向 他 表示衷心的感謝！ 另外我還要感謝 我的學長 ，在我畢業(yè)設計的調試過程中， 由于老師擔任的職務使他有時會沒有時間，這時都是學長耐心的解答我的問題同時對我作品提供了很大的改進意見 。 還要感謝電子 工程學院科技協(xié)會的同學， 由于大學期間自己沒有培養(yǎng)實踐能力，使得在制作過程遇到很多的基礎不懂的地方，這些都是他們細心的給我解答，并為我不遺余力的提供我所需要的儀器，在這里表示深深的感謝。 總之，這次畢設課題的完成，是離不開大家的交流和幫助的，感謝給我?guī)椭乃腥耍? 第 19 頁 共 50 頁 19 參考文獻 [1] 黃冰 覃偉年 黃知超 .微機原理及應用 [M].重慶大學出版社 .2021. [2] 何立民 .單片機應用系統(tǒng)設計 [M].北京航空航天大學出版社 .1990. [3] （美） Mark .電 子設計自動化基礎 [M].機械工業(yè)出版社 .2021. [4] 康華光 .單片機典型外圍器件及應用實例 [M].人民郵電出版社 .2021. [5] 馬忠梅 .單片機的 C語音應用程序設計 [M].北京航空航天大學出版社 .2021. [6] 強錫富 .傳感器 [M].機械工業(yè)出版社 .2021 [7] 趙茂泰 .智能儀器原理及應用 [M].電子工業(yè)出版社 .2021 [8] 韓衍鵬 .出租車計價器傳感器原理及維護 [J].企業(yè)標準化 .2021（ 1） .1818 [9] 鄒宜哲 .出租車計價器設計與維修 [j].中國計量 .1998(11).4546 [10] Vinay John Signal Processing Using MATLAB[M].Science Press 2021 [11] Kara Sadik,Kemaloglu Semra,Kribras pact ECG with graphic LCD and phonocardiogram system design[M].J Med Syst, 第 20 頁 共 50 頁 20 附 錄 附錄 1 原理圖 附圖 1 原理圖 第 21 頁 共 50 頁 21 附錄 2 PCB 圖 附圖 2 PCB 圖 第 22 頁 共 50 頁 22 附錄 3 程序清單 include include include /*********************************************************************** 端口定義 ***********************************************************************/ sbit Key1 = P0^0。 sbit Key2 = P0^1。 sbit Key3 = P0^2。 sbit Key4 = P0^3。 sbit Key5 = P0^4。 sbit P26 = P2^6。 sbit P33 = P3^3。 unsigned char count1,count2,count3。