【正文】 個(gè)端口即VCC、GND、OUT三個(gè)端口[8]，如圖331。 本設(shè)計(jì)采用的是A44E霍爾傳感器，屬于霍爾開關(guān)器件，如圖332。 按照霍爾器件的功能可將它們分為:霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件?；魻柧€性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回跳、位置重復(fù)精度高（可達(dá)um級）?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。 霍爾傳感器介紹霍爾器件是一種磁傳感器?；魻杺鞲衅鞑杉鲎廛囓囕嗈D(zhuǎn)的圈數(shù)，把信號發(fā)送給單片機(jī)外部中斷端口，進(jìn)行中斷處理，從而得出里程、金額等信息。S6按鍵：，也是單價(jià)調(diào)整鍵，只是每按下一次單價(jià)的十分位就會減一，同時(shí)在液晶顯示器上實(shí)時(shí)顯示，并且按下確定鍵后計(jì)價(jià)器就會按照修改后的單價(jià)進(jìn)行計(jì)價(jià)。當(dāng)按下此鍵后。當(dāng)按下此鍵后。當(dāng)其他按鍵如開始按鍵、調(diào)價(jià)按鍵、白天夜晚起步價(jià)按鍵等按下后，按下S2確定按鍵，計(jì)價(jià)器就會按照操作者意愿工作。開始階段此按鍵和S2按鍵聯(lián)合使用，當(dāng)出租車載上乘客后按下此按鍵，計(jì)價(jià)器才能開始正常工作，當(dāng)再按下S2按鍵后，計(jì)價(jià)器便可正常計(jì)價(jià)。圖325 鍵盤電路原理圖對于按鍵部分，編寫程序時(shí)，因?yàn)槔硐氩ㄐ闻c世紀(jì)博星之間是有區(qū)別的，因此要加入去抖延時(shí)?！玈6，如圖325所示，當(dāng)鍵按下時(shí)，P1口相應(yīng)的引腳置為低電平。本設(shè)計(jì)便采用按鍵復(fù)位的形式，可以方便操作人員對一些突發(fā)問題進(jìn)行處理。當(dāng)電容充電完成，引腳處的電平被電阻R2拉低，復(fù)位動(dòng)作結(jié)束，單片機(jī)進(jìn)行正常工作。復(fù)位電路如圖325所示。本設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)在不斷電的情況下，多次運(yùn)行計(jì)價(jià)器，采用按鍵式復(fù)位電路。②。在制作硬件電路時(shí)，電容、晶振應(yīng)盡可能地靠近單片機(jī)的時(shí)鐘信號引腳端。原理圖詳見圖322和圖323。單片機(jī)的時(shí)鐘有兩種方式，一種是采用外部的時(shí)鐘接入方式，即將XTAL2管腳懸空，外接時(shí)鐘信號（外部振蕩器提供的信號）從XTAL1腳輸入。①J2為插槽，是出租車上電平和計(jì)價(jià)器的電源接口，②C5和C6具有濾波功能，能夠使穩(wěn)壓模塊具有抗干擾能力，③D1為電源指示燈，當(dāng)通電后會被點(diǎn)亮，同時(shí)可以根據(jù)明亮程度來檢測電量。鑒于出租車行駛在不同路段，環(huán)境差別很大，因此要求穩(wěn)壓模塊具有抗振及抗電磁干擾的功能[7]。 電源穩(wěn)壓電路由于出租車上的電源由12V直流電壓電瓶提供，因此，這里采用具有能使12V電壓穩(wěn)壓到5V的穩(wěn)壓芯片來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電源部分。④鍵盤電路：，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立鍵盤控制系統(tǒng)的功能。②系統(tǒng)時(shí)鐘電路：為了在應(yīng)用片內(nèi)計(jì)時(shí)器能夠得到精確的數(shù)據(jù)。表312 部分P3口引腳第二功能端口引腳第二功能INT0（外部中斷0）T0（定時(shí)器0的外部輸入端）第二節(jié) 52單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)主要包括電源穩(wěn)壓電路，系統(tǒng)時(shí)鐘電路（、12M、6M），復(fù)位電路[6]，鍵盤掃描電路等。表311中詳細(xì)列述了本設(shè)計(jì)應(yīng)用到的部分引腳的介紹。STC89C52引腳圖如圖311所示。這款新片具有8KB的內(nèi)部程序存儲空間[5]，能充分滿足應(yīng)本設(shè)計(jì)的要求，并且我們選用DIP封裝的。第三章 硬件設(shè)計(jì)第一節(jié) 單片機(jī)的介紹硬件的設(shè)計(jì)核心部分是單片機(jī)型號的選擇。通過對題目及要求的分析，知道本設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的計(jì)費(fèi)功能、顯示功能、鍵盤控制等，結(jié)合現(xiàn)階段計(jì)價(jià)器發(fā)展趨勢，提出了兩種不同的設(shè)計(jì)方案。里程顯示圖 232 基于單片機(jī)的計(jì)價(jià)器結(jié)構(gòu)圖通過對以上兩種方案的比較，方案二的設(shè)計(jì)比較符合設(shè)計(jì)要求，具有性價(jià)比高，控制簡單的特點(diǎn)，因此選擇以方案二即以單片機(jī)為核心方案進(jìn)行本次設(shè)計(jì)。達(dá)到方便控制計(jì)價(jià)器的目的?；魻杺鞲衅鳒y距部分是利用A44E霍爾傳感器設(shè)計(jì)傳感器模塊，簡單，方便。利用LCD1602液晶顯示器作為顯示裝置，體積小，外觀清晰。方案二：采用單片機(jī)技術(shù)，方案圖如圖232所示。本設(shè)計(jì)需要顯示30個(gè)字符，而每個(gè)數(shù)碼管只能顯示一個(gè)字符，若全部顯示出設(shè)計(jì)要求的字符，則整個(gè)設(shè)計(jì)的硬件電路的體積會大了很多，雖然每個(gè)數(shù)碼管的成本比較低，但30個(gè)數(shù)碼管便不利于節(jié)約成本了。這種方法原理簡單，易于實(shí)現(xiàn)。方案一：鑒于對數(shù)字電路的知識的了解，可以采用數(shù)字電子技術(shù)來設(shè)計(jì)一款簡易計(jì)價(jià)器，該方案的流程框圖如圖231所示。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)中應(yīng)該通過實(shí)時(shí)時(shí)鐘對其進(jìn)行控制。②能夠?qū)τ?jì)價(jià)器的里程單價(jià)進(jìn)行調(diào)整，這樣可以方便司機(jī)在白天和夜晚進(jìn)行單價(jià)轉(zhuǎn)換，同時(shí)遇特殊情況進(jìn)行單價(jià)調(diào)整。三、鍵盤調(diào)節(jié)功能鍵盤部分負(fù)責(zé)對系統(tǒng)進(jìn)行不同的控制，同時(shí)對一些額外功能的補(bǔ)充。②顯示單價(jià)：顯示方式為“P：”，單位為元，；③顯示等候時(shí)間：顯示方式為“W：000”；單位為min，計(jì)時(shí)范圍為0999min，精確到1min；④顯示總費(fèi)用：顯示方式為“P：”,單位為y即元。LCD的選擇在后面的方案論證上會確定。當(dāng)?shù)却龝r(shí)間在5min之內(nèi)時(shí)不進(jìn)行計(jì)費(fèi)。并且還可以根據(jù)不同情況可進(jìn)行單價(jià)調(diào)整。等待計(jì)價(jià)是利用系統(tǒng)自帶的計(jì)時(shí)器T0進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)滿足等待計(jì)價(jià)要求時(shí)，系統(tǒng)會在消費(fèi)金額上加上等待計(jì)價(jià)的部分，同時(shí)把等待時(shí)間、消費(fèi)總金額、單價(jià)、里程等信息實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上，進(jìn)行人機(jī)交流。系統(tǒng)大體運(yùn)行過程是當(dāng)按下開始和確定按鍵后，測距傳感器即A44E霍爾傳感器會開始采集車輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)，然后把數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理，進(jìn)行里程計(jì)價(jià)。具體講解會在下面幾節(jié)具體講解。通過對本設(shè)計(jì)要求的理解，本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的都是計(jì)價(jià)器的最基本的功能。在對本次設(shè)計(jì)講解前，需要對本次設(shè)計(jì)的各種要求理解到位，從而避免偏題、跑題。最后通過對本課題設(shè)計(jì)題目的分析以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了大體的分析，確定了各個(gè)主要模塊，對本設(shè)計(jì)進(jìn)行了總體的概括，厘清了設(shè)計(jì)思路，為后面計(jì)價(jià)器的方案選擇、軟硬件部分的設(shè)計(jì)做好了鋪墊。第三節(jié) 本章小結(jié)本章主要是對出租車計(jì)價(jià)器的發(fā)展歷史的回顧和現(xiàn)階段發(fā)展的狀況進(jìn)行了一個(gè)簡單的敘述。各種各樣的計(jì)價(jià)器也隨著科技水平的發(fā)展而迅速發(fā)展。21世紀(jì)以來，我國車輛的大規(guī)模增加，也在一定程度上增加環(huán)境污染的程度，與此同時(shí)交通更加擁堵。④還有就是時(shí)鐘芯片的應(yīng)用：做成萬年歷的形式，給乘客和司機(jī)提供時(shí)間。③掉電保護(hù)芯片的應(yīng)用：就像是一個(gè)“黑匣子”，使得計(jì)價(jià)器在遇到電源問題時(shí)能夠及時(shí)的把當(dāng)前的工作信息存儲起來，等電源恢復(fù)正常工作后系統(tǒng)能提取之前保存的信息，使得系統(tǒng)正常工作。比如：①LCD顯示器的應(yīng)用：液晶顯示器的應(yīng)用，使得消費(fèi)信息，如單價(jià)、里程、消費(fèi)金額、等待時(shí)間等同時(shí)顯示在了液晶顯示器上，使乘客一目了然。當(dāng)然還有其他種類的單片機(jī)，根據(jù)不同公司，種類繁多，比如AT、Philips、Intel、STC等等[1]，可供設(shè)計(jì)人員隨意選擇。隨著單片機(jī)技術(shù)不斷成熟及普及，同時(shí)單片機(jī)性能不斷提高而價(jià)格卻不斷下降，使得單片機(jī)控制技術(shù)廣泛的應(yīng)用于出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)當(dāng)中。從出租車計(jì)價(jià)器的發(fā)展史我們不難看出，科技不停進(jìn)步，計(jì)價(jià)器也是不斷發(fā)展，但是全電子化的計(jì)價(jià)器已是當(dāng)下發(fā)展的趨勢，基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器以其操作簡單、成本低，更加贏得了市場的青睞。在出租車逐步成為城市交通的重要組成部分的同時(shí)，行業(yè)健康和發(fā)展也獲得越來越多的關(guān)注。但是伴隨著車輛燃油對空氣的污染，現(xiàn)在的人們更加注重環(huán)保，都更加傾向于公共交通工具，這時(shí)出租車的優(yōu)點(diǎn)就逐漸顯現(xiàn)出來，在隨后的這些年出租車已經(jīng)成為城市公共交通的重要組成部分。上世紀(jì)由于國民并不是很富裕，很多人外出選擇公交車，但是比較擁擠，環(huán)境又不好。它不僅可以完成計(jì)程、計(jì)價(jià)、顯示等基本工作，同時(shí)也為以后的各種外圍芯片相關(guān)的技術(shù)融合奠定了基礎(chǔ)。隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出租車計(jì)價(jià)器經(jīng)過時(shí)間的洗滌，在功能上也不斷完善，擺脫了以前的粗笨、繁瑣。而重慶起重機(jī)廠是當(dāng)時(shí)我國首個(gè)生產(chǎn)應(yīng)用于出租車的計(jì)價(jià)器的公司，在當(dāng)時(shí)令很多人耳目一新，這一突出成績也預(yù)示著出租車這一行業(yè)的興起。在后面的章節(jié)中將具體講解本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路、方案選擇、設(shè)計(jì)原理、軟硬件設(shè)計(jì)和軟硬件調(diào)試等。因此本設(shè)計(jì)STC89C52為核心，設(shè)計(jì)一款能實(shí)時(shí)顯示消費(fèi)金額、單價(jià)、里程、等待時(shí)間等功能的出租車計(jì)價(jià)器，并且具有簡單、易操作、低成本等特點(diǎn)。要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的出租車計(jì)價(jià)器，就要同時(shí)兼顧消費(fèi)者和司機(jī)兩方面。同時(shí)，單片機(jī)以及外圍芯片的不斷發(fā)展促進(jìn)了計(jì)價(jià)器的發(fā)展。大規(guī)模集成電路的發(fā)展又產(chǎn)生了第三代計(jì)價(jià)器，也就是全電子化的計(jì)價(jià)器。它采用了手搖計(jì)算機(jī)與機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了半機(jī)械半電子化。最早的計(jì)價(jià)器全部采用機(jī)械齒輪結(jié)構(gòu)，只能完成簡單的計(jì)程功能，可以說早期的計(jì)價(jià)器就是一個(gè)里程表。計(jì)價(jià)器是出租汽車的經(jīng)營者和乘坐出租汽車的消費(fèi)者之間用于公平貿(mào)易結(jié)算的工具，因而計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到經(jīng)營者和消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)利益。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄前 言 1第一章 出租車計(jì)價(jià)器概述 2第一節(jié) 出租車計(jì)價(jià)器的發(fā)展歷史及趨勢 2第二節(jié) 出租車計(jì)價(jià)器現(xiàn)狀 3第三節(jié) 本章小結(jié) 4第二章 設(shè)計(jì)方案論證 5第一節(jié) 設(shè)計(jì)要求 5第二節(jié) 基本功能 5一、計(jì)費(fèi)功能 6二、顯示功能 6三、鍵盤調(diào)節(jié)功能 6第三節(jié) 方案論證及比較 7第四節(jié) 本章小結(jié) 8第三章 硬件設(shè)計(jì) 9第一節(jié) 單片機(jī)的介紹 9第二節(jié) 52單片機(jī)最小系統(tǒng) 10一、 電源穩(wěn)壓電路 11二、 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 12三、 復(fù)位電路 13四、 鍵盤電路 13第三節(jié) 里程計(jì)算的設(shè)計(jì) 15一、 霍爾傳感器介紹 15二、 里程測量及計(jì)價(jià)部分的設(shè)計(jì) 17第四節(jié) 顯示模塊的設(shè)計(jì) 17第五節(jié) 本章小結(jié) 19第四章 軟件設(shè)計(jì) 20第一節(jié) 程序模塊分類 20第二節(jié) 主程序模塊 21第三節(jié) 里程計(jì)數(shù)中斷程序 23第四節(jié) 中途等待服務(wù)程序 24第五節(jié) 顯示服務(wù)子程序 26第六節(jié) 鍵盤服務(wù)程序 27第七節(jié) 本章小結(jié) 29第五章 模擬汽車車輪設(shè)計(jì) 30第一節(jié) 電機(jī)簡介 30一、 步進(jìn)電機(jī)工作原理簡介 30二、 ULN2003電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 30第二節(jié) 模擬車輪實(shí)物展示 31第三節(jié) 本章小結(jié) 32第六章 系統(tǒng)調(diào)試 33第一節(jié) 軟件調(diào)試 33第二節(jié) 硬件調(diào)試 35第三節(jié) 本章小結(jié) 38結(jié) 論 39致 謝 40參考文獻(xiàn) 41附 錄 43一、英文原文 43二、英文翻譯 49三、工程設(shè)計(jì)圖紙 54四、源程序 56 71 前 言出租車行業(yè)在我國是八十年代初興起的一項(xiàng)新興行業(yè)，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，出租汽車已成為城市公共交通的重要組成部分。出租汽車計(jì)價(jià)器是一種能根據(jù)乘客乘坐汽車行駛距離和等候時(shí)間的多少進(jìn)行計(jì)價(jià)，并直接顯示車費(fèi)值的計(jì)量器具。依據(jù)國家有關(guān)法律、法規(guī)，出租汽車計(jì)價(jià)器是列入國家首批強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具之一，也是近年來國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門強(qiáng)化管理的六類重點(diǎn)計(jì)量器具之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第二代計(jì)價(jià)器。此時(shí)它在計(jì)程的同時(shí)還可以完成計(jì)價(jià)的工作?，F(xiàn)代出租車計(jì)價(jià)器的模型也就基本具備了，它可以完成計(jì)程，計(jì)價(jià)，顯示等基本工作。目前市場上有很多種款式的計(jì)價(jià)器，功能齊全，品種豐富，但是價(jià)格一直高居不下，而這種情況與科技發(fā)展帶來的優(yōu)點(diǎn)背道而馳了，因此一款低成本的計(jì)價(jià)器不僅是科技發(fā)展的趨勢，同時(shí)也是市場的迫切需求。消費(fèi)者關(guān)心計(jì)價(jià)的精確性，司機(jī)關(guān)心的是計(jì)價(jià)器的成本、實(shí)用特性。本設(shè)計(jì)就是在滿足消費(fèi)者和司機(jī)的要求的基礎(chǔ)上，力求低成本、易操作。 第一章 出租車計(jì)價(jià)器概述第一節(jié) 出租車計(jì)價(jià)器的發(fā)展歷史及趨勢出租車作為公共交通工具的一員，在經(jīng)歷了公交車、三輪車繁盛的時(shí)代后，在八十年代初登上了我國交通工具的舞臺。早期的出租車計(jì)價(jià)器是基于我國的機(jī)械技術(shù)制作的，能夠?qū)囕v行使的里程進(jìn)行測量，僅僅相當(dāng)于一個(gè)里程表。隨著單片機(jī)的出現(xiàn)并應(yīng)用于計(jì)價(jià)器后，極大地推動(dòng)了計(jì)價(jià)器的發(fā)展，現(xiàn)代出租車計(jì)價(jià)器的模型也就基本具備了，外觀小巧、靈活，操作方便。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、人民生活水平的提高以及環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們在外出工具選擇上更加具有時(shí)代特征。到20世紀(jì)前后時(shí)間，大家都有了自己的交通工具，不管是自行車、機(jī)動(dòng)車等，夠多的是燃油車輛，因此有了更多的選擇。因此出租車計(jì)價(jià)器的重要性也就不言而喻了。因此，一款讓消費(fèi)者放心、司機(jī)們省心的計(jì)價(jià)器在計(jì)價(jià)器發(fā)展的幾十年間一直困擾著無數(shù)設(shè)計(jì)人員。 第二節(jié) 出租車計(jì)價(jià)器現(xiàn)狀現(xiàn)在的出租車計(jì)價(jià)器處在一個(gè)新的水平，即以單片機(jī)為核心的計(jì)價(jià)器。目前市場上流行的單片機(jī)很多，比如51系列的89C589C589C53芯片等等，內(nèi)部存儲空間達(dá)到了4KB、8KB以及12KB的等，這些很容易滿足較為復(fù)雜設(shè)計(jì)。伴隨著單片機(jī)的發(fā)展，其外圍芯片技術(shù)也不斷發(fā)展，使得計(jì)價(jià)器的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)生了許多附加功能。②語音芯片的應(yīng)用：在計(jì)價(jià)器工作過程中，能實(shí)現(xiàn)簡單的人機(jī)交流，更加具有人性化。使得計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)更加完備。這些附加功能的使用，大大的豐富了計(jì)價(jià)器的形式，使得計(jì)價(jià)器更加人性化、多樣化。而作為公共交通工具一員的出租車也變的愈發(fā)重要，能在一定程度上為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)，值得推廣。因此設(shè)計(jì)一款在出租車行業(yè)得到大家認(rèn)可的計(jì)價(jià)器有著重要的意義。這樣能夠在研究本課題之前對它有一個(gè)大體的了解。第二章 設(shè)計(jì)方案論證第一節(jié) 設(shè)計(jì)要求出租車計(jì)價(jià)器已經(jīng)在我國發(fā)展了幾十年，各方面技術(shù)也已經(jīng)相當(dāng)成熟。本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)以指導(dǎo)老師公布的任務(wù)書為準(zhǔn)，即根據(jù)乘客乘坐距離和等候時(shí)間進(jìn)行計(jì)價(jià)，并在行駛中同步顯示消費(fèi)的費(fèi)用，進(jìn)而設(shè)計(jì)一款能合理計(jì)費(fèi)的計(jì)價(jià)器。主要是對里程計(jì)價(jià)和等待時(shí)間計(jì)價(jià)兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，其他情況便可通過鍵盤處理模塊來補(bǔ)充。第二節(jié) 基本功能從設(shè)計(jì)要求來看，此次課題設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價(jià)器的主要功能有：里程計(jì)價(jià)、等待計(jì)價(jià)、計(jì)價(jià)暫停、單價(jià)調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)復(fù)位、路程顯示、單價(jià)顯示、消費(fèi)顯示、等待時(shí)間顯示等等。若車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單片機(jī)會進(jìn)行延時(shí)檢測，當(dāng)確認(rèn)車輪靜止后，等到一段時(shí)間，進(jìn)行記錄等待時(shí)間，等待計(jì)價(jià)。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，現(xiàn)把主要功能列述如下：