【正文】 has been implemented using a pair of small and inexpensive microcontrollers, PIC1 6F84 [7], from the microchip pany. They are clocked at 8MHz for both the encryption and decryption ends with a few external ponents. The controller for encryption is attached on to the existing unskilled sensor where the decryption controller is ,simply installed right inside the taximeter to maintain minimum modification to the entire system. Fig 6(a). shows the measured waveforms for a plete operating cycle of the system. Note that the cycle occupies a time period of 4ms. Without the indicated vertical traces, it is virtually impossible to identify the starting and ending of one transmission cycle and this provides system robustness to possible codebreaking attack With no interference introduced into the transmission cable, the tested random data at both ends exactly matches to each other, as illustrated in Fig. 6(b). Also notice from the figure that there exists a latency of 8ms in the data transmission but this is not an issue since the fare processing relies on the number of ining pulses over a certain time interval. Moreover, the latency in the pulse reconstruction and hence in the fare calculation is only a fraction of a second, thus making it tra。軟件編程、器件選購、實(shí)驗(yàn)室打板等等，記憶最深的便是我兩次發(fā)圖制板的經(jīng)歷，也算是歷經(jīng)重重磨難了，不過最終都成功完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。在剛開始制定設(shè)計(jì)進(jìn)度時(shí)，老師一樣提出了很多寶貴的意見，使得我能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利地完成畢設(shè)，不僅如此，設(shè)計(jì)思路的確定、器件選材、到后面的打板陳老師時(shí)不時(shí)的都會(huì)提出一些寶貴意見，在老師這里我著實(shí)得到了很大的幫助，受益匪淺。在這里我首先的是要感謝我的指導(dǎo)老師陳勇老師。致 謝隨著進(jìn)度的推進(jìn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也進(jìn)入了倒計(jì)時(shí)。再次設(shè)計(jì)中，更多的是學(xué)著如何去查找資料，并且從中學(xué)到的不少知識(shí)，擴(kuò)大了自己知識(shí)面，提高了動(dòng)手能力，受益匪淺。所以前期準(zhǔn)備花費(fèi)了大量時(shí)間，記憶猶新的便是有段時(shí)間天天看單片機(jī)的講解視頻。經(jīng)過這次學(xué)習(xí)實(shí)踐，自己以前只重視理論忽視實(shí)踐的錯(cuò)誤行為，使這次實(shí)踐充滿了艱辛。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，經(jīng)過自己的努力，基本上完成了設(shè)計(jì)的要求，在程序編寫、軟件仿真、原理圖繪制、制作PCB板、打板、焊接電路以及最后的硬件仿真調(diào)試都做了很多功課，同時(shí)學(xué)到了很多，也取得了一些成績。結(jié) 論這款出租車計(jì)價(jià)器是以STC89C52單片機(jī)，外加LCD1602模塊、霍爾測程模塊、鍵盤控制模塊等。當(dāng)然還有的軟件比如Altium Designer軟件，之前沒學(xué)過，所以只能自學(xué)，在下面看了幾乎有一個(gè)周的視頻，又問了很多同學(xué)等等。表622 等待計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)調(diào)試記錄表 時(shí)間（min）當(dāng)前金額（元）5716203040總金額（元）理論10192531實(shí)際10192531通過表621和622，可以看到，計(jì)價(jià)器在單價(jià)和等待計(jì)價(jià)調(diào)試上功能穩(wěn)定，符合設(shè)計(jì)的要求，但是有待實(shí)際的檢測。表621 單價(jià)調(diào)試記錄表 公 里361015白天金額（元）理論6122030實(shí)際6122030夜晚金額（元）理論7162843實(shí)際7162843等待時(shí)間計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)設(shè)定條件為：白天情況下已經(jīng)行使5Km。圖623 PCB實(shí)物圖由于條件限制，本設(shè)計(jì)采用測試者拿著磁鐵定時(shí)的移動(dòng)到霍爾元件旁，鑒于手動(dòng)頻率過慢，因此假設(shè)計(jì)數(shù)一次代表行使10m，其中白天、夜晚起步價(jià)分別為8元和10元。圖621 計(jì)價(jià)器整體設(shè)計(jì)原理圖由此電路圖，根據(jù)對(duì)應(yīng)的元器件制作PCB封裝庫，然后生成PCB版，采用手動(dòng)布線，如圖622所示。Proteus軟件仿真的結(jié)果如圖611和612所示。單片機(jī)仿真軟件選為Proteus軟件。本設(shè)計(jì)所用的程序調(diào)試工具是Keil軟件，即是Keil μ Vision 4，所有的程序編寫、編譯、調(diào)試以及運(yùn)行操作均在此軟件上進(jìn)行。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及軟硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容，本次出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的調(diào)試分為兩個(gè)部分：軟件調(diào)試和硬件調(diào)試。當(dāng)然也遇到了一些問題，集中體現(xiàn)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及速度調(diào)節(jié)部分，經(jīng)過老師指導(dǎo)以及向同學(xué)請(qǐng)教，已然逐一克服，拓展了自己的能力?？傮w來說，比較簡單，控制方法也很容易，模擬效果也很理想。圖511 ULN2003電路圖 第二節(jié) 模擬車輪實(shí)物展示 考慮到實(shí)際生活中計(jì)價(jià)器與車輪是分離的，所以本設(shè)計(jì)中將單機(jī)部分獨(dú)立出來，與計(jì)價(jià)器系統(tǒng)在軟、硬件上完全分離，互不干擾。 （40～85℃）。ULN2003電路具有以下特點(diǎn)： （大于1000）。ULN2003A電路是美國Texas Instruments公司和Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列電路。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距[17]。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。該電機(jī)步進(jìn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速；可用數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)行開環(huán)控制，容易構(gòu)成簡單廉價(jià)但可靠的數(shù)字控制系統(tǒng)；無刷，電機(jī)本體部件少，可靠性高；轉(zhuǎn)速不會(huì)過快，易于調(diào)試檢測[16]。通過這個(gè)模塊的學(xué)習(xí)，真的提升了自己在程序方面的水平，當(dāng)然也認(rèn)識(shí)到了自己的動(dòng)手能力的不足，以后一定要多多動(dòng)手，彌補(bǔ)自己不足的方面。軟件設(shè)計(jì)當(dāng)然也是設(shè)計(jì)最難的部分，首先就是要對(duì)各個(gè)模塊要有詳細(xì)的了解，經(jīng)常查閱資料。顯示YNYNNYYYNN圖461 鍵盤服務(wù)程序流程圖第七節(jié) 本章小結(jié)本章主要講述了本次設(shè)計(jì)的核心部分即軟件設(shè)計(jì)部分。單價(jià)調(diào)整：①當(dāng)每按一下S5鍵，最后按下S2鍵，計(jì)價(jià)器就會(huì)按照設(shè)置好的單價(jià)進(jìn)行計(jì)價(jià)；②當(dāng)每按一下S6鍵，最后按下S2鍵，計(jì)價(jià)器就會(huì)按照設(shè)置好的單價(jià)進(jìn)行計(jì)價(jià)。起步價(jià)情況：①當(dāng)按下S3鍵及S2鍵，進(jìn)行白天起步價(jià)選擇；②按下S4鍵和S2鍵則進(jìn)行夜晚起步價(jià)選擇。鍵盤服務(wù)程序流程圖如461所示。顯示服務(wù)程序流程圖具體如下圖451所示。如本設(shè)計(jì)中程序?yàn)閡nsigned char number[20] =S: P:和unsigned char number2[20] = P: y W: ；④最后寫數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)中因?yàn)闆]有對(duì)LCD1602進(jìn)行讀操作，因此在硬件上把RS引腳接地，程序中便不再編寫；②然后寫命令。顯示開始白天？讀取白天單價(jià)、起步價(jià)讀取晚上單價(jià)、起步價(jià)等待時(shí)間內(nèi)?計(jì)價(jià)一等待時(shí)間內(nèi)?計(jì)價(jià)二計(jì)價(jià)三計(jì)價(jià)四YNYYNN 圖442 中途等待服務(wù)程序流程圖第五節(jié) 顯示服務(wù)子程序本系統(tǒng)采用LCD1602液晶顯示器作為顯示裝置。當(dāng)?shù)却Y(jié)束時(shí)，便自動(dòng)切換到正常的計(jì)價(jià)程序上[13]。開始保護(hù)現(xiàn)場重置計(jì)數(shù)初值中斷3000次？數(shù)據(jù)送至顯示緩沖單元調(diào)用顯示服務(wù)子程序恢復(fù)現(xiàn)場、中斷返回NY圖441 定時(shí)中斷程序流程圖其中定時(shí)器部分的需要初值設(shè)置，因?yàn)橹袛鄷r(shí)間為50ms、TMOD=，所以計(jì)數(shù)初值為N=65536?50*103**106，因此程序部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置便寫成TH0=(6553646080)/256和TL0=(6553646080)%256[12]。每50ms產(chǎn)生一次中斷，產(chǎn)生20次時(shí)便是1s[11]，然后把數(shù)據(jù)傳遞給相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖寄存器，并調(diào)用顯示子程序進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。路程計(jì)數(shù)中斷程序流程圖如圖431所示。白天？3km以內(nèi)？等待時(shí)間內(nèi)？等待時(shí)間內(nèi)？計(jì)價(jià)一計(jì)價(jià)二計(jì)價(jià)三計(jì)價(jià)四顯示乘客下車？開始初始化數(shù)據(jù)設(shè)置數(shù)據(jù)設(shè)置完畢設(shè)置白天起步價(jià)、單價(jià)設(shè)置夜晚起步價(jià)、單價(jià)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有乘客？YNYNNYYNNNYYYN 圖421 主程序流程圖第三節(jié) 里程計(jì)數(shù)中斷程序在里程測量中斷服務(wù)程序中，車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器就會(huì)和固定在車輪上的磁鐵所產(chǎn)生的磁場相互作用，檢測到一次信號(hào)，即外部中斷0引腳[10]，進(jìn)而引起單片機(jī)中斷，然后單片機(jī)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)中斷次數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)要求（3000次）時(shí)，單片機(jī)就會(huì)對(duì)消費(fèi)金額進(jìn)行加減運(yùn)算，其中本設(shè)計(jì)設(shè)定的車輪周長為1m，前3Km是起步里程，也即前3000次為起步里程范圍，以后每1000次消費(fèi)金額增加一次。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地后，按下S1鍵，計(jì)價(jià)器便處于暫停狀態(tài)，單片機(jī)總中斷斷開，不再計(jì)價(jià)，方便乘客查詢。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在等待5min以內(nèi)不計(jì)價(jià)，等超過后按照相應(yīng)的加價(jià)規(guī)則進(jìn)行計(jì)價(jià)，一共細(xì)分為四種計(jì)價(jià)方式。若未超出本設(shè)計(jì)設(shè)定的3Km則繼續(xù)按起步價(jià)計(jì)價(jià)；若超出，則根據(jù)里程、（可調(diào)）和起步價(jià)（8元或10元）來計(jì)算出當(dāng)前的累計(jì)價(jià)格。因此主程序的編寫需要對(duì)各子函數(shù)進(jìn)行一定的初始化，比如定時(shí)器初值設(shè)定等，以及各子函數(shù)的調(diào)用等等。系統(tǒng)主程序數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出按鍵掃描程序LCD顯示程序里程測量程序里程、等待時(shí)間等轉(zhuǎn)化為消費(fèi)金額圖411 系統(tǒng)程序架構(gòu)圖第二節(jié) 主程序模塊主程序流程圖如圖421所示。④顯示服務(wù)程序：即數(shù)據(jù)的輸出，負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在LCD上。②里程計(jì)數(shù)中斷程序：負(fù)責(zé)對(duì)里程中斷的計(jì)數(shù)。整個(gè)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖411所示。第四章 軟件設(shè)計(jì)第一節(jié) 程序模塊分類軟件程序是整個(gè)設(shè)計(jì)中的核心部分，考慮到對(duì)編程熟練程度，本設(shè)計(jì)程序采用較為簡單的C語言進(jìn)行編寫。本章在硬件電路上確定，完成了設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分，使得設(shè)計(jì)思路更加清晰。圖341　 LCD1602電路連接原理圖第五節(jié) 本章小結(jié)本章通過對(duì)題目及要求的深度分析確定了本設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)工作。其他引腳接法都是常規(guī)接法。表341 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)簡介顯示字符容量162個(gè)字符芯片工作電壓（本設(shè)計(jì)提供的是標(biāo)準(zhǔn)5V，也是LCD1602的最佳工作電壓）工作電流()LCD1602接口介紹及在本設(shè)計(jì)中的硬件連接說明如表342所示。因此在卯足顯示要求下，本設(shè)計(jì)選擇LCD1602作為系統(tǒng)顯示裝置。共計(jì)32個(gè)字符，正好可以滿足需求。為了方便消費(fèi)者和司機(jī)，本設(shè)計(jì)需要顯示行駛里程、單價(jià)、消費(fèi)金額、等待時(shí)間等。車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器就會(huì)輸出一次低電平，使得單片機(jī)中斷一次，單片機(jī)就會(huì)對(duì)中斷次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)把中斷次數(shù)轉(zhuǎn)換為行駛里程，當(dāng)中斷次數(shù)達(dá)到我們?cè)O(shè)定的要求時(shí)，單片機(jī)就會(huì)將消費(fèi)金額增加，實(shí)時(shí)顯示在LCD1602上。圖334 A44E霍爾傳感器與單片機(jī)聯(lián)合工作示意圖A44E霍爾傳感器工作電壓為直流5V，和單片機(jī)電壓相同，可以直接和單片機(jī)的I/O口相連。圖333 A44E電路連接原理圖 里程測量及計(jì)價(jià)部分的設(shè)計(jì) 單片機(jī)電 機(jī) 小磁鐵 車 輪A44E將霍爾傳感器應(yīng)用到里程測量上的案例很多，本設(shè)計(jì)也是按照傳統(tǒng)的思路，將磁鐵固定在車輪上，通過固定在車底板上的霍爾傳感器檢測隨車輪來回轉(zhuǎn)圈的磁鐵，由STC89C52單片機(jī)進(jìn)行處理，對(duì)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，然后換算成車輛行駛里程。(1)、(2)、(3)代表集成霍耳開關(guān)的三個(gè)引出端點(diǎn)。3代表集成霍耳開關(guān)的三個(gè)引出端點(diǎn)。GND端口即為普通的接地端。A44E霍爾傳感器有3