【文章內(nèi)容簡介】 1 圖 液晶 1602 轉(zhuǎn)接板原理圖 4 程序設(shè)計 該計價系統(tǒng)的軟件設(shè)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(shè)計以及中斷處理，循環(huán)等待等工作，還需判斷當(dāng)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(diào)的）。當(dāng)按下計價開關(guān)時，就啟動計價，單片機根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)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(jù)里程值、每公里的單價數(shù)和起價數(shù)來計算出當(dāng)前 的累計價格，然后將時間和當(dāng)前累計價格送顯示電路顯示出來。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時候，由于霍爾開關(guān)沒有送來脈沖信號，就停止計價，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對應(yīng)的單價，再按下復(fù)位鍵或者直接回到主界面系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)清零，并重新進(jìn)行初始化過程，準(zhǔn)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(wù)程序 中斷計數(shù)一次代表車輪轉(zhuǎn)動 1 圈，每當(dāng)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(jù)計數(shù)值和車輪周長計算出里程數(shù)，然后程序又根據(jù)里程數(shù)和單價計算出總價。最后將結(jié)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(jù)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(wù)流程圖 Y 設(shè)置狀態(tài) 等待 是否進(jìn)入中斷？ 不處理 是否作弊？ 累加器 +1 計算金額、里程 顯示 結(jié)束 第 14 頁 共 50 頁 14 中途等待中斷服務(wù)程序 當(dāng)單片機處在計價狀態(tài)下時，片內(nèi)的 T0 定時器便被啟動。如果霍爾開關(guān)在規(guī)定的時間內(nèi)沒有輸出信號，就對當(dāng)前金額加上中途等待的單價 （假設(shè)中途等待 1 分鐘按 元計價）。當(dāng)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(wù)程序 由于顯示部分采用液晶顯示，所以只要將液晶進(jìn)行初始化，在需要顯示時調(diào)用顯示函數(shù)對相應(yīng)的字符及數(shù)據(jù)在液晶屏的具體位置進(jìn)行顯示。 鍵盤服務(wù)程序 鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)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(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)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(jù)鍵值轉(zhuǎn)移對應(yīng)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(zhǔn)確度。 測試 方案： 首先將輪胎周長設(shè)為 1 米時，利用信號發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)脈沖作為模擬車輪，電壓設(shè)置8V 左右，頻率分別為 10Hz、 18Hz、 26Hz、 34Hz，測量時間為 100 秒， 測試結(jié)果如表 4所示。 表 計數(shù)器測試數(shù)據(jù) 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(zhǔn)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?qū)⑵鸩絻r白天模式為 7 元計夜間模式為 元計，每公里單價計價設(shè)置為 ，輪胎周長為 米，假設(shè)模擬車輪轉(zhuǎn)一圈實際車輪轉(zhuǎn) 1圈。 測試結(jié)果如表 5所示。 表 里程計價測試數(shù)據(jù) 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(jié)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(dá)到設(shè)計要求。 （二）中途等待測試 在計價模式下，如果車輪在沒有轉(zhuǎn)動，則進(jìn)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(jié)果是自動增加總金額，說明等待系統(tǒng)完好，可以根據(jù)不同的需要在程序中更改等待時間，以適應(yīng)不同的需要。 第 17 頁 共 50 頁 17 （三） 防作弊 部分測試 除設(shè)計要求的發(fā)揮部分以外 ，本次設(shè)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(yīng)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(jìn)意見 （ 1） 顯示停車等待時間。當(dāng)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(jìn)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(jié)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(guān)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(shè)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(shè)計的成本較高，故未采用。 7 總 結(jié) 本設(shè)計主要是根據(jù)微機原理課程和實驗時所積累的經(jīng)驗及設(shè)計過程中不斷學(xué)習(xí)新的知識來完成的。設(shè)計中采用 C語言來編寫程序，雖然有平時積累的基礎(chǔ)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(shè)計，我找到一本關(guān)于 C語言詳細(xì)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(yīng)用各種芯片的定義有了很大的簡潔性。應(yīng)用后使我的程序?qū)哟畏置鳎Y(jié)構(gòu)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(jù)等方面的知識，在理論和實踐中都有了深刻的認(rèn)識。 要能夠按照自己的思路來設(shè)計實現(xiàn)想要的功能，要堅持不懈。本系統(tǒng)設(shè)計的重點是軟硬件結(jié)合，在這一設(shè)計過程中我遇到了很 多困難。有的時候覺得已經(jīng)山窮水盡，可是會突然想到某一知識點的應(yīng)用，然后就豁然開朗。這次畢業(yè)設(shè)計讓我更加堅定，不斷學(xué)習(xí)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(shè)計的過程，不僅再次鍛煉 了自學(xué)能力，也學(xué)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。總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，吸取更多的知識來充實自己，在未來的日子里不斷努力進(jìn)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(shè)指導(dǎo)老師老師 。從畢設(shè)開始的搜集資料、外文翻譯，到硬件電路制作、軟件調(diào)試，老師總是在繁忙的工作中給予我好的建議和耐心指導(dǎo)，不斷的給我鼓勵和信心，使我在 他 的引導(dǎo)下解決設(shè)計中的各種問題，并最終完成這次畢業(yè)設(shè)計。 他 豐富的專業(yè)知識、和藹慈祥的教導(dǎo)，還有 他 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，都給我留下深深的印象。沒有 他 的耐心指導(dǎo)，也許就沒有我今天的畢設(shè)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(xué)長 ，在我畢業(yè)設(shè)計的調(diào)試過程中， 由于老師擔(dān)任的職務(wù)使他有時會沒有時間，這時都是學(xué)長耐心的解答我的問題同時對我作品提供了很大的改進(jìn)意見 。 還要感謝電子 工程學(xué)院科技協(xié)會的同學(xué)， 由于大學(xué)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(chǔ)不懂的地方，這些都是他們細(xì)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(shè)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(xiàn) [1] 黃冰 覃偉年 黃知超 .微機原理及應(yīng)用 [M].重慶大學(xué)出版社 .2021. 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