【正文】 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1 AT89C51SCL6SDA5WP7A12U2 AT24C1024AMFM+SRG8RC1/amp。多虧了他們的幫助，才讓我順利的完成了這一章的內(nèi)容。 同時，論文的順利完成，也離不開其他老師和同學(xué)的關(guān)心與幫助。在他緊張而又繁忙的工作中，還要抽出一定的時間為我進行指導(dǎo)，這篇論文的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開他的細心指導(dǎo)。 論文得以完成，要感謝的人實在太多了，首先要感謝我的指導(dǎo)老師潘峰，因為論文是在潘老師的悉心指 導(dǎo)下完成的。由于平時很少進行設(shè)計，所以對于設(shè)計報告的格式也是近期才接觸到，經(jīng)過這次的設(shè)計，為我以后的實際制作奠定了一定的基礎(chǔ)。 通過本次設(shè)計，讓我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識 ,也使我深深體會到單片機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，不僅加強了我對所學(xué)的單片機知識的鞏固，同時也讓我對單片機這一門課 程產(chǎn)生了更濃厚的興趣。 但是在我們設(shè)計和調(diào)試的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，譬如計價的金額位數(shù)有限，實際的里程可能會很遠，會超出我們的顯示范圍。 表 4 掉電存儲測試 白天單價 晚上單價 中途等待單價 掉電前數(shù)據(jù) 重新上電后數(shù)據(jù) 表 4 顯示的數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)能在掉電的情況下正確的保存數(shù)據(jù)，并且能在系統(tǒng)上電后將數(shù)據(jù)讀到相應(yīng)的存儲單元。 表 3 中途等待單價調(diào)整 20 40 50 60 70 80 總金額 理論 實際 38 46 50 誤差 理論 0 0 0 0 0 0 實際 0 % 0 % % 0 里程測試數(shù)據(jù)的分析： 通過 表 表 表 3 的數(shù)據(jù)，我 們可以看到系統(tǒng)的計價功能很穩(wěn)定，誤差很小，幾乎為零，不過還應(yīng)該在實際的應(yīng)用中測試。 表 1 白天單價調(diào)整 4 10 15 37 49 59 總金額 理論 35 90 120 145 實際 22 35 90 120 145 行駛里程 理論 4 10 15 37 49 59 實際 4 10 15 59 誤差 0 % 0 % % 0 表 2 的測試條件是：晚上的單價設(shè)定為 元，起步價為 5 元（包含 3 公里），分別行駛不同里程測得數(shù)據(jù)如下表。 四川信息職業(yè)技 術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14頁 共 29頁 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 里程計價測試 由于 試驗條件有限，因此采用電動機附帶霍爾元件作為車輪，電機為 V3 的直流電機，每分的轉(zhuǎn)速可以達到幾千轉(zhuǎn)，設(shè)電機每轉(zhuǎn)一圈為 1 米，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動達到 1000圈時，就表示已經(jīng)到達了一公里，系統(tǒng)自動將當(dāng)前的單價加到總金額上。 開始 保護現(xiàn)場 重置計數(shù)初值 中斷 10 次 ? 數(shù)據(jù)送顯示緩沖單元 調(diào)用顯示子程序 恢復(fù)現(xiàn)場 并 中斷返回 否 是 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13頁 共 29頁 顯示子程序服務(wù)程序 由于是分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到 4 個顯示子程序，分別是：時分秒顯示子程序、金額單價顯示子程序、路程單價顯示子程序、單價調(diào)整子程序。 中途等待中斷服務(wù)程序 當(dāng)在計數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒有輸出信號時，片內(nèi)的 T1 定時器便被啟動，每當(dāng)計時到達 10 分鐘，就會將當(dāng)前金額加上中途等待的單價，以后每 10 分鐘都自動加上中途等待的單價。 圖 13 定時中斷服務(wù)程序 里程計數(shù)中斷服務(wù)程序 每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個低電平就使單片機中斷一次，當(dāng)里程計數(shù)器對里程脈沖計滿 1000 次時，進入里程計數(shù)中斷服務(wù)程序。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11頁 共 29頁 圖 12 主程序流程圖 否 是 否 S4 按下 ? 到一公里 ? 設(shè)定中途等待單價 否 開始 初始化程序 S1 按下 ? S4 按下 ? 設(shè)定默認單價 (白天 ) 啟動計價器 里程中斷 ? 總路程加一 總金額加一 傳感器有信號 ? 停止計價和里程計數(shù) 設(shè)定晚上單價 顯示路程及單價 S4 按下 ? S3 按下 ? S3 按下 ? 顯示金額及單價 是 否 是 否 是 是 否 否 是 是 是 否 是 返回時間顯示 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12頁 共 29頁 定時中斷服務(wù)程序 在定時中斷服務(wù)程序中，每 100ms 產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生 10 次中斷的時候，也就是到了一秒，將數(shù)據(jù)送到相應(yīng)的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r顯示。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，并將結(jié)果存于價格寄存器中，然后將時間和當(dāng)前累計價格送顯示電路顯示出來。主程序流程圖如圖 12 所示。另外，在主程序中還需要設(shè)置啟動 /清除標志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。下面對各部分作介紹。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1S C L6S D A5WP7A12U2A T 2 4 C10 2 4AM FM+SRG8RC1/amp。 多功能出租車計價器總體電路圖 利用 AT89S51單片機豐富的 IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示等功能。當(dāng) 設(shè)定默認晚上單價結(jié) 束后，再次接下 S4 按鍵，則可 設(shè)定默認 中途等待單價，并啟動計價器。 （ 3） S3 按鍵的功能 在 顯示金額及單價時，若按下 S3 按鍵 ,則顯示路程和單價，再次按下 S3 按鍵，1 2 7 8 4 6 . . . S1 S2 S3 S4 1 2 0 0 4 6 1 2 7 8 4 6 5 5 2 4 6 1 2 4 6 一次 一次 . . . . . . 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9頁 共 29頁 則返回金額及單價的顯示。當(dāng)單價調(diào)整結(jié)束后，可通過按下 S2 按鍵進行時間調(diào)整，默認為調(diào)整時，接著按下 S1 按鍵 可進行分調(diào)整，分調(diào)整后再接下 S1 按鍵 可進行秒調(diào)整。 圖 10 S1 對分屏顯示的切換原理圖 各按鍵實現(xiàn)的功能如下： （ 1） S1 按鍵的功能 在出租車不走的時候，按下 S1 按鍵 ，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示；車在行走的時候只有總金額和單價在顯示，當(dāng)?shù)竭_目的地的時候，客戶要求查看總的里程，就可以按下 S1 按鍵 切換到里程和單價顯示，供客戶查詢。 數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計 由于設(shè)計要求有單價（ 2 位）、路程（ 2 位）、總金額（ 3 位）顯示輸出，再加上我們另外擴展 了時鐘顯示（包含時分秒的顯示），若采用 LCD 液晶段碼顯示，在距離屏幕 1 米之外就無法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對比度也不能夠滿足要求，因此采用 6 位 LED 數(shù)碼管的分屏顯示，如圖 9 所示。 其外形及接線如圖 8 所示。當(dāng)施加的磁場達到“釋放點” (即OFF)時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為“關(guān)”。 圖 7 集成開關(guān)型霍耳傳感器原理圖 其原理如下：在輸入端輸入電壓 Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場中時，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)生霍耳電勢差 HV ,該 HV 信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波送到 OC 門輸出。 圖 6 傳感器測距示意圖 由于 A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬 ? ?VV 18~ ，其輸出的信號符合 TTL 電平標準，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到 1MHz。 里程計算和計價單元的設(shè)計 里程計算是將通過安裝在車輪上的霍爾傳感器 A44E 檢測到的信號，送到單片GND VCC 接 接 . . . . NC NC NC GND VCC WP SCL SDA 1 2 3 4 1 5 6 7 8 R8 R10 AT24C02A . . . . 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6頁 共 29頁 機，經(jīng)處理計算 ,送給顯示單元的。 圖 5 掉電存儲電路原理圖 圖中 8R 、 10R 是上拉電阻，其作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于 AT24C02的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL（位脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù) /地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。 AT24C02 掉電存儲單元的設(shè)計 掉 電存儲 單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當(dāng)前設(shè)定的單價信息。其 引腳配置如圖 4所示。它由單片機 AT89S5總金額及單價顯示單元、鍵盤控制單元， AT24C02掉電存儲單元、里程計算單元以及串口顯示驅(qū)動電路組成。電源電路及保護 電路 金額 顯示 單價 顯示 移位寄存器 里程傳感器 89S51 單片機 鍵盤控制單元 掉電存儲單元元元遠元 里程計價單元 串口顯示驅(qū)動電路 顯示單元 四川信息職業(yè)技 術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4頁 共 29頁 系統(tǒng)硬件設(shè)計 本系統(tǒng)的硬件主要包括單片機 AT89S5數(shù)據(jù)顯示 部件、 A44E霍爾傳感器 電路、AT24C02掉電存儲單元、里程計算及計價單元 。其原理如圖 2所示。