【正文】 租車計(jì)價器 任務(wù)書 一 . 設(shè)計(jì)目的與要求 （ 1） 顯示：可以顯示 單價、里程、總金額 。 （ 2） 停車計(jì)費(fèi)功能：中途因故停車超過 5 分鐘后每分鐘按當(dāng)時單價的 50%收費(fèi) 。 里程誤差小于 2%。 （ 2） 可增加數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能 。 （ 2） 第二周完成軟件的具體設(shè)計(jì)和硬件的制作。 目 錄 1 引言 ................................................................. 1 2 總體設(shè)計(jì)方案 ......................................................... 1 設(shè)計(jì)思路 ........................................................ 1 方案論證與比較 ............................................... 1 3 設(shè)計(jì)原理分析 ......................................................... 2 計(jì)價器的硬件設(shè)計(jì) ................................................ 2 單片機(jī)最小系統(tǒng)單元 ........................................... 2 霍爾電路 ..................................................... 3 掉電存儲單元單元電路 ......................................... 3 顯示單元電路設(shè)計(jì) ............................................. 4 鍵盤電路 ..................................................... 5 計(jì)價器的軟 件設(shè)計(jì) ................................................ 6 主程序模塊 ................................................... 6 外部計(jì)數(shù)中斷（計(jì)程計(jì)價程序） ................................. 6 4 結(jié)束語 ............................................................... 7 參考文獻(xiàn) ............................................................... 8 附錄 ................................................................... 9 整體電路圖 ............................................................. 9 源程序 ................................................................ 10 1 基于單片機(jī)控制的出租車計(jì)價器 摘要： 隨著出租車行業(yè)的發(fā)展 ， 出租車行業(yè)已經(jīng)是城市交通的重要組成部分 ， 從加強(qiáng)行業(yè)管理以及減少與乘客的糾紛出發(fā) ,以單片機(jī)為核心的智能出租車計(jì)價系統(tǒng)的開發(fā)就顯得尤其重要 。 本設(shè)計(jì)是以單片機(jī) AT89S51 為核心 ， 通過外圍及附屬電路來實(shí)現(xiàn)的。 給出了硬件電路圖及主程序流程圖 ,闡述了軟硬件設(shè)計(jì)過程中關(guān)鍵技術(shù)的處理 。儀表根據(jù)用車起價、行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)及 中途等待 時間計(jì)費(fèi)三項(xiàng)求得客戶用車的 乘車?yán)锍?及 總費(fèi)用， 最終通過 數(shù)碼管顯示出來。當(dāng)行車?yán)锍坛^了起價費(fèi)用里程，行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)程序才啟動計(jì)費(fèi)。 等 待 計(jì)費(fèi)：在路途中，傳感器檢測到汽車停了下來，這時候就要啟動等候計(jì)費(fèi)程序 中途因故停車超過 5 分鐘后每分鐘按當(dāng)時單價的 50%收費(fèi) 。 方案論證與比較 在設(shè)計(jì)時對以下 兩 種方案進(jìn)行了論證： 方案一：使用 傳統(tǒng)的 數(shù)字電路和模擬電路來完成設(shè)計(jì)要求。整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試。單片機(jī)功能強(qiáng)大，用硬件和軟件相 結(jié) 合可以很容易的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。 總體設(shè)計(jì) 框 圖 1 如下所示。此外， AT89C51 是用可降到 0 頻率的靜態(tài)邏輯操作設(shè)計(jì)的并支持兩種可選的軟件節(jié)電工作方式。掉電方式保存 RAM 內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止所有其它部件的工作直到下一個硬件復(fù)位。 單獨(dú)的單片機(jī)是不能夠工作的，它需要配合外圍電路才能實(shí)現(xiàn)各種控制。 時鐘電路用來產(chǎn)生一個時鐘信號，這個時鐘信號 是控制單片機(jī)內(nèi)各運(yùn)算器、控制器、存儲器進(jìn)行工作的一個時鐘基準(zhǔn)。 復(fù)位電路 是對單片機(jī)進(jìn)行初始化操作，當(dāng)系統(tǒng)上電后把 PC初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H單元開始執(zhí)行程序。 電路圖如圖 2 所示。它用一塊 A44E，安裝在車輪上來檢測信號。 在這里用 555 電路來產(chǎn)生一個脈沖來模擬霍爾傳感器輸出的里程脈沖， 選擇 口作為信號的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷 0， 555 脈沖產(chǎn)生電路輸出一個脈沖信號直接加到外部中斷 0 上（產(chǎn)生的頻率 F=1 2 11 1. 41 4( 2 )T R R C? ? ），引起單片機(jī)的中斷，對脈計(jì)數(shù) ,通過計(jì)算將脈沖增加體現(xiàn)在金額和里程上。 1122C41 uF1122C50 .1 uFR 1 01 5KR96 8KT R IG2OUT34C V O LT5T H O L D6D IS C H G781R E SE T V C CGNDU25 55V C C 圖 3 555脈沖產(chǎn)生電路圖 掉電存儲單元單元電路 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。 AT24C02 芯片引腳配置如圖 4 所示。每當(dāng)設(shè)定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器內(nèi)的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。 在顯示電路里采用串中顯示的方式， 74LS164 是一個串行輸入，并行輸出移位寄存器，并帶有清除端。移位寄存器 74LS164 還兼作數(shù)碼管的驅(qū)動。 具體電路如下圖 6所示。要想每位顯示不同的字符，就必須使 RXD 和 TXD 連續(xù)輸出點(diǎn)亮各位 LED，既在第一個被點(diǎn)亮后，下一個要顯示數(shù)據(jù)來到后，該位就自動轉(zhuǎn)到下一位數(shù)碼管顯示，如此輪流，使每位分時顯示該位應(yīng)顯示的字符。 采用了六個 LED 數(shù)碼管，而顯示要求顯示金額，里程，單價，如果采用一屏顯示，則顯示的總金額及里程在顯示時不能顯示十 元以上的金額及十公里以上的里程。 如下圖所示。通電時用軟件將 P1口置 1，當(dāng)有鍵按下，時相對應(yīng)的接口被置 0。按下一次為里程單價調(diào)整， LED1 亮；按下第二次為起價調(diào)整， LED2亮；按下第三次為等待單價調(diào)整， LED3 亮；再按下返回到了程單價調(diào)整，以此類推。按下一次為最低位調(diào)整；按下第二次為次低位調(diào)整；以此類推至功能所需位數(shù)調(diào)整完或有中斷插入。每按一次被調(diào)整位加 1。每按一次被調(diào)整位減 1。其中初始化模塊由硬件初始化和軟件初始化兩部分組成，硬件初始化主要是對單片機(jī)及其它相關(guān)芯片進(jìn)行初始化；而軟件初始化主要是對各種軟件標(biāo)志進(jìn)行初始化。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置時鐘寄存其、里程寄存器和價格寄存器的進(jìn)行初始化，并進(jìn)行鍵盤掃描。其程序流程如圖 9 所示。 外部計(jì)數(shù)中斷（計(jì)程計(jì)價程序） 發(fā)光二極管 L1 用來顯示車上有無乘客，沒乘客上車時，具有自鎖功能的開關(guān) SB斷開， L1亮， 6 個數(shù)碼管顯示時間。 開始 初始化 鍵盤掃描程序 S2 按下 ？ SB 按 路程顯示 計(jì)價程序（晚上） S3 按 SB 按下 ？ 計(jì)價程序（白天） Y Y Y N N N 7 開始計(jì)程計(jì)價時，車輪每轉(zhuǎn)一圈，由于 A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（ ～ 1