【正文】 序設(shè)計(jì)使用 的 C語(yǔ)言進(jìn)行 軟件 設(shè)計(jì) 。 圖 51 是焊接完后的工藝圖片。 認(rèn)真檢查了數(shù)碼的型號(hào)后，發(fā)現(xiàn)，用錯(cuò)了 4位數(shù)碼管，在對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行更換，并在使用 萬(wàn)用表檢查 電路 后，明確 了小馬達(dá)不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，是因?yàn)?在 焊接 過(guò)程 中出現(xiàn)了焊接錯(cuò)誤 ，導(dǎo)致了電路不 通 ，小馬達(dá)沒(méi)有供上電 。 硬件調(diào)試 在確定了設(shè)計(jì)方案后，板件的焊接過(guò)程很順利，在將近 三 周的時(shí)間里，完成 電路圖的繪制及 大部分電路的焊接工作。測(cè)試包括里程計(jì)價(jià)測(cè)試。如果里程大于 3公里，且是單程的話，則執(zhí)行公式 :總金額 =8+（ K3） *2（ K為實(shí)際里程數(shù)） ；如果里程大于 3公里，且是往返程的話，則執(zhí)行公式 :總金額 =8+（ K3） *（ K為實(shí)際里程數(shù)） ；如果里程小于 3公里，執(zhí)行公式：總金額 等于 8元 。當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，即代表該次出租車(chē)運(yùn)行服務(wù)結(jié)束，計(jì)數(shù)器停止工作，變量將被清零，直至下次工作開(kāi)始，計(jì)數(shù)器才會(huì)繼續(xù)工作。 定時(shí)器開(kāi)始工作 后 ，用一個(gè)變量對(duì)定時(shí)器溢出中斷的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到計(jì)時(shí)功能，該變量在每次脈沖到來(lái)時(shí)被 暫停 ，當(dāng)脈沖 再次到來(lái)時(shí) ，則當(dāng)該變量 將以原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)數(shù)。 中斷程序設(shè)計(jì) 中斷服務(wù)程序主要實(shí)現(xiàn) 的是 計(jì)時(shí)功能， 該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的計(jì)數(shù)功能是當(dāng)車(chē)速＜ 5公里 /小時(shí)的時(shí)間累積為總等待時(shí)間（分鐘），每 5 分鐘等待時(shí)間相當(dāng)于里程數(shù)增加 1 公里。行車(chē)完畢后，因?yàn)楣怆妭鞲衅鳑](méi)有繼續(xù)發(fā)送脈沖信號(hào)，所以將會(huì)停止計(jì)價(jià)，顯示器里將會(huì)顯示乘客需要支付的費(fèi)用，乘客付完錢(qián)，可以以選擇自動(dòng)清零，同時(shí)在下一次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)也可以自動(dòng)對(duì)顯示清零，并重新進(jìn)行初始化過(guò)程。在程寄存器中寄存著行駛的里程數(shù)，根據(jù)里面的內(nèi)容可以計(jì)算和判斷出出租車(chē)行駛的里程是否已經(jīng)超過(guò)起 步 價(jià)的公里數(shù)。 圖 41 主程序流程圖 模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 13 當(dāng)按下開(kāi)始按鍵時(shí)，顯示器顯示起步價(jià)格，根據(jù)速度的大小，里程計(jì)數(shù)塊，開(kāi)始計(jì)算里程數(shù)，同時(shí)在行駛前可以選擇是否往返，如果不選，將默認(rèn)為單程模式。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各個(gè)標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。 在主程序 運(yùn)行 中，首先需要完成的是對(duì)芯片接口的初始化、起步價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開(kāi)中斷、循環(huán)等待等工作。主程序采用查詢外部中斷標(biāo)志實(shí)現(xiàn)脈沖的計(jì)數(shù)。下面將重點(diǎn)對(duì)主程序、里程計(jì)數(shù)和顯示模塊進(jìn)行介紹。 通過(guò)在程序中設(shè)置的里程和金額的信息，就可以在數(shù)碼管上分別顯示總金額和總里程。 本設(shè)計(jì)以 用單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并用光電傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng) 模擬車(chē)速，車(chē)速與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速成正比。模擬式光電傳感器 的原理是 將被測(cè)量 值 轉(zhuǎn) 變成 連續(xù)變化的 光電流，光電流和 被測(cè)量間 呈現(xiàn)的是一一對(duì)應(yīng)的 關(guān)系 。其原理如圖 34所示。共陽(yáng)極 的 LED的 陽(yáng)極并接 接正電壓 ，當(dāng)某個(gè)二極管的陰極為低電平時(shí)，該二極管 將會(huì)被 點(diǎn)亮。在應(yīng)用 單片機(jī)的系統(tǒng)中常 常使用的是七段 的數(shù)碼管顯示 。 模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 10 圖 33位 數(shù)碼管管腳圖 其中，圖中的 1， 2， 3， 4分別是四個(gè)數(shù)碼管的位置， a， b， c， d， e， f， g分別是數(shù)碼管的字段。 顯示模塊說(shuō)明 本設(shè)計(jì)采用八段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描來(lái)顯示。在 flash編程這段時(shí)間里， EA也能夠接收 電壓為 12伏 特的 VPP。 EA/VPP:它能夠從 位置為 0000H 到 位置 FFFFH的外部存儲(chǔ)器中讀 取 我們 需要的指令，EA腳必須要進(jìn)行接 GND處理。 PSEN:是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。通常情況下， ALE輸出脈沖的脈沖式以晶振的六分之一頻率輸出， ALE可以用作外部的定時(shí)器或者時(shí)鐘。 模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 9 ALE/PROG：叫做地址鎖存控制信號(hào)（ ALE），當(dāng) ALE訪問(wèn)外部的程序存儲(chǔ)器時(shí)，系統(tǒng)中需要的是將低 8位的地址鎖存輸出脈沖。工作狀態(tài)下，給復(fù)位輸入的引腳持續(xù) 2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些控制信號(hào) [8]。當(dāng) P3口作為輸入口時(shí)，其內(nèi)部上拉電阻將會(huì)把端口拉低，將會(huì)輸出電流（ IIL）。 P3 口 ： P3口同 P1與 P2類(lèi)似，它具有內(nèi)部的上拉電阻也是一個(gè) 8 位的雙向 I/O 口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng) P2口作輸入用時(shí)，在其內(nèi)部的上拉電阻將會(huì)把端口拉低，將會(huì)輸出電流（ IIL）。 表 31 P1口第二功能表 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /輸入 T2（計(jì)數(shù)器） 的外部計(jì)數(shù)），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 / T2的捕捉 /方向控制和重載觸發(fā)的信號(hào)） MOSI（系統(tǒng)編碼中使用） MISO（系統(tǒng)編碼中使用） SCK（系統(tǒng)編碼中使用） P2口 ：其內(nèi)部具有上拉電阻， P2口時(shí)一個(gè) 8 位雙向 I/O 口， P2的輸出緩沖器能夠驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。當(dāng) P1口作為輸入口時(shí)，其內(nèi)部上拉電阻將會(huì)把端口拉低，將會(huì)輸出電流（ IIL）。 P1口：在其內(nèi)部具有上拉電阻， P1 口是 8 位雙向 I/O 口， 系統(tǒng)的 4個(gè) TTL 邏輯電平 可由 P1口的輸出緩沖器驅(qū)動(dòng) 。在 flash編程時(shí)， P0口也可以用來(lái)接收指令字節(jié)。當(dāng)芯片需要訪問(wèn)外部的程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口將被作為低 8位地址的數(shù)據(jù)復(fù)用。 P0 口作為一個(gè)輸出口，每一位可以驅(qū)動(dòng) 8個(gè)TTL邏輯電平，所以就會(huì)有 64個(gè)。單片機(jī)的主要性能如下： 1. 該產(chǎn)品能夠與 MCS51產(chǎn)品兼容 2. 8K在系統(tǒng)中可編程的 Flash存儲(chǔ)器 3. 1000次的可重復(fù)擦寫(xiě)周期 4. 具有看門(mén)狗定時(shí)器 5. 允許全靜態(tài)的操作： 0Hz～ 33Hz 6. 存在三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 7. 具有 32位可編程的 I/O口線 8. 內(nèi)部存在八個(gè)的中斷源 9. 低功耗空閑與掉電模式 10. 全雙工 UART串行通道 11. 加密程序存儲(chǔ)器三級(jí)性 12. 指針雙數(shù)據(jù) 13. 在掉電后中斷具有可喚醒性 14. 掉電標(biāo)識(shí)符 引腳結(jié)構(gòu)說(shuō)明 AT89S52 單片機(jī)芯片具有眾多的 /O 口，具有卓越的性能，下面將對(duì)單片機(jī)的各個(gè)接口進(jìn)行詳細(xì)的介紹。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單片機(jī)的芯片上，擁有靈活的模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 6 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52在為眾多嵌入式控制的應(yīng)用系統(tǒng)中提供高靈活、有效的解決方案。 AT89S52單片機(jī)芯片使用了 Atmel 公司中高密度非易失性存儲(chǔ)的制造技術(shù)，它能夠與工業(yè)的 80C51 產(chǎn)品在指令和引腳上能完全兼容。共陰的數(shù)碼管 是 存在共陰極 (COM)的數(shù)碼管，它是將該發(fā)光二極管的陰極 部分連接成一個(gè) 接口形成的 ，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)共陰的數(shù)碼管應(yīng) 該把 公共極的 COM接到電源極 GND上，當(dāng)數(shù)碼管某一字段發(fā)光 ， 則它的二極管的陽(yáng)極為高電平 時(shí)候，其相對(duì)應(yīng)的字段就 會(huì)被亮，當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，其相對(duì)應(yīng)的字段就不會(huì)被點(diǎn)亮。數(shù)碼管 可以 按照發(fā)光二極管單元的連接方式 將數(shù)碼管劃分為共陽(yáng)極數(shù)碼管與共陰極數(shù)碼管。 數(shù)碼管如果 按段數(shù)可分為 七段數(shù)碼管 和八段數(shù)碼管，八段的數(shù)碼管比七段的數(shù)碼管多一了個(gè) 發(fā)光的二極管 單元 [7]，也就是多一個(gè) DP 即小數(shù)點(diǎn)，這個(gè)小數(shù)點(diǎn)可以更精確的表示數(shù)碼管想要顯示的內(nèi)容。 顯示部分采用的是 2 個(gè) 4 位數(shù)碼管的顯示方案顯示公里數(shù)和費(fèi)用。接收器前面，裝載著光學(xué)元件。發(fā) 射 器在工作中是不間斷的 發(fā)射光束，發(fā)射光束 源至于 半導(dǎo)體 。光電傳感器的原理是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)變成為電流信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。在本次設(shè)計(jì)中，幾乎用到了單片機(jī)的所有的接口。在這次設(shè)計(jì)中，我們用到單片機(jī)的多個(gè)口來(lái)實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的功能。模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的概要設(shè)計(jì)如圖 21所示。通過(guò)光電傳感器記錄的車(chē)速經(jīng)過(guò)軟件程序的換算來(lái)實(shí)現(xiàn)。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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí) [2]。 (10)按“查詢”鍵，能自動(dòng)顯示總等待時(shí)間 T，再按下該鍵回到顯示里程數(shù)、金額狀態(tài)。 (8)到達(dá)目的地后，按“暫?！辨I，計(jì)價(jià)器可暫停計(jì)價(jià)。 (7)要求公里數(shù)檢測(cè)誤差不超過(guò)177。 (6)用單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并用光電傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)模擬車(chē)速，車(chē)速與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速成正比。 (4)起步公里數(shù)為 3公里，價(jià)格為 8元；若實(shí)際運(yùn)行大于 3公里，按“設(shè)計(jì)任務(wù) 2”計(jì)算價(jià)格。 (2)規(guī)定出租車(chē)單程價(jià)格為 2元 /公里，往返則價(jià)格為 /公里；單程 /往返分別由“單程”按鍵和“往返”按鍵設(shè)定。然后根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，介紹了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)原理，硬件部分核心部件單片機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造，及其應(yīng)用原理，和軟件部分程序編程。針對(duì)這一點(diǎn)我們來(lái)利用單片機(jī)作為控制核心，設(shè)計(jì)一款出租車(chē)計(jì)價(jià)器，具有計(jì)價(jià)顯示、等待時(shí)間計(jì)價(jià)，公里數(shù)顯示，等候時(shí)間顯示等相關(guān)功能。出租車(chē)計(jì)價(jià)器通過(guò)光電傳感器與模擬車(chē)輪相連接。 模擬出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 2 研究?jī)?nèi)容 根據(jù)任務(wù)的設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選擇采用以 AT89S52單片機(jī)為主要控制器件，實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車(chē)計(jì)價(jià)器的多功能設(shè)計(jì)。一個(gè)有著性能良 好的出租車(chē)計(jì)價(jià)器不管是對(duì)出租車(chē)司機(jī)還是乘客來(lái)說(shuō)都是非常必要的。出租車(chē)計(jì)價(jià)器在乘客和司機(jī)雙方之間的扮演著非常重要的角色，它是雙方交易的準(zhǔn)則，是出租車(chē)這個(gè)行業(yè)能夠健康發(fā)展的重要因素，是出租車(chē)中非常重要的工具。在出租車(chē)發(fā)展的前幾年里，國(guó)內(nèi)使用的計(jì)價(jià)器只是具備著單一的計(jì)算金額功能。依據(jù)我們國(guó)家的相關(guān)法律和法規(guī)，出租車(chē)的計(jì)價(jià)器已經(jīng)列入國(guó)家首批需要強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具之一，出租車(chē)計(jì)價(jià)器也成為近幾年來(lái)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)重點(diǎn)檢測(cè)的六類(lèi)計(jì) 量器具之一。出租車(chē)計(jì)價(jià)器是公平交易的一種工具特別在出租車(chē)的經(jīng)營(yíng)者和乘客之間。出租車(chē)的服務(wù)行業(yè)與出租車(chē)計(jì)價(jià)器存在緊密的關(guān)聯(lián)，因?yàn)橹挥谐鲎廛?chē)內(nèi)部安裝了出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器該 出租車(chē) 才能在營(yíng)運(yùn)中為司機(jī)與顧客提供更加的方便快捷的服務(wù)。 最近幾年來(lái)，出租車(chē)已漸漸成為我們國(guó)家城市公共交通的重要組成部分 ， 也是現(xiàn)代化城市中的一種基礎(chǔ)設(shè)施。雖然如今的私家車(chē)擁有量在不斷地提高，但是出租車(chē)還是在我們國(guó)家的交通中承擔(dān)著非常重要的角色，出租車(chē)計(jì)價(jià)器是出租車(chē)汽車(chē)上不可或缺的重要儀器，出租車(chē)計(jì)價(jià)器是負(fù)責(zé)出