【正文】 術(shù)，使已編好的程序便于移植，可極大縮短開發(fā)時間，增加程序的可讀性和可維護性。3. 程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)，可使程序結(jié)構(gòu)化。單片機C語言編程相對于MC51匯編語言編程有如下優(yōu)點：1. 對單片機的指令系統(tǒng)不需要有很深的理解就可以編程操作單片機。為了進一步豐富和鞏固單片機知識，也為了能更好的聯(lián)系實際應用，本次畢業(yè)設計選擇了基于單片機STC89C52控制的出租車計價器，并力求能做出實物。如飛機、軍艦、導彈、魚雷制導、智能武器等。如調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)等。如空調(diào)機、微波爐、IC卡、汽車電子設備等。如數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、感應電流表等。如數(shù)據(jù)采集、測控技術(shù)。2. Display the unit price, total amount and mileage.3. Accuracy: . After repeatedly debugging, the performance of this system is reached the design requirements. KEY WORDS: STC89C52, Halleffect sensor, A44E, I2C Bus, Dynamic display4目　錄前　言 1第1章 系統(tǒng)工作原理 3 功能要求 3 基本原理 3第2章 硬件設計 5 單片機最小系統(tǒng)單元 5 霍爾傳感器單元 6 掉電存儲單元 8 鍵盤調(diào)整單元 9 顯示單元 10第3章 軟件設計 14 系統(tǒng)主程序 14 里程計數(shù)中斷程序 15 中途等待中斷程序 15 計算程序 17 顯示程序 18 鍵盤程序 18第4章 調(diào)試改進過程及運行結(jié)果分析 21 動態(tài)掃描的調(diào)試和分析 21 AT24C02的編程與調(diào)試 21 按鍵查詢功能的實現(xiàn) 21 計算程序的分析與設計 22 結(jié)果分析與性能改進 23 計價器系統(tǒng)的仿真 23結(jié)　論 26謝 辭 27參考文獻 28附 錄A 系統(tǒng)原理圖 30附 錄B 仿真圖PCB板 31附 錄C 系統(tǒng)源程序 33外文資料翻譯 55前　言單片機是一種可通過編程控制的微處理器，雖其自身不能單獨用在某項工程或產(chǎn)品上，但當其與外圍數(shù)字器件和模擬器件結(jié)合時便可發(fā)揮強大的功能，現(xiàn)在單片機已廣泛應用于眾多領(lǐng)域。通過多次調(diào)試系統(tǒng)性能達到設計要求。里程檢測模塊由A44E構(gòu)成，控制模塊包括STC89C52單片機和AT24C02，人機模塊包括獨立鍵盤和LED動態(tài)顯示?；趩纹瑱C的計價器是由單片機和外部電路組成。盡管小城市尚未普及，但計價器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計價器的市場還是十分有潛力的。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計論文基于STC89C52單片機出租車計價器設計摘 要隨著城市建設日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展。現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，所以計價器技術(shù)的發(fā)展有很好的前景。出租車計價器是單片機的一種典型應用。包括檢測模塊，控制模塊，人機模塊。系統(tǒng)性能指標；、行駛里程和總金額；。關(guān)鍵詞：STC89C52，霍爾傳感器A44E ，I2C總線，動態(tài)顯示Design of Taximeter Based on STC89C52ABSTRACTWith the rapid development of city constriction, the taxi industry which symbolizes the cityscape also has an accelerated progress. Nowadays the automatic taximeter has been widely used in taxi industry in many cites. Therefore, the development of automatic taximeter is doomed. Although automatic taximeter is not spread in some towns, there is no doubt that it would be popularized. Thus, in future the business of automatic taximeter is still potential. One typical application of single chip puter is automatic taximeter. The hardware of this design is posed of single chip puter and peripheral circuits which consist of Detection Unit, Processing Unit and Human Computer Interaction Unit. The Detection Unit is based on Halleffect sensor. The Processing Unit contains STC89C52 and AT24C02. Human Computer Interaction Unit is posed of keyboard and LED.The function of this system includes as follows:1. Set the unit price。舉例如下：1. 工業(yè)自動化。2. 智能儀器儀表。3. 消費類電子產(chǎn)品。4. 通信方面。5. 武器裝備。作為與自動化技術(shù)和電子密切相關(guān)的理工科學生，掌握單片機是最簡單也最基礎的要求。鑒于電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及各種更先進的仿真軟件的出現(xiàn)，使用高級語言如C代替匯編語言進行編程和控制已成為現(xiàn)實，也成為一種發(fā)展趨勢。2. 寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)完全由編輯器自動處理。4. 庫中包括許多標準子程序，具有較強的處理能力，使用方便。事實上，當今許多硬件的開發(fā)都已開始用C語言編程，如各種單片機、DSP、ARM等，用C語言進行工業(yè)控制也已成為一種趨勢，為了更好的適應當今社會形勢，為了更好的面對挑戰(zhàn)、把握機遇，此次畢業(yè)設計決定嘗試用C語言編程完成。綜上：基于單片機STC89C52設計的出租車計價器不僅可方便的用軟件代替硬件，降低成本，具備一般計價器的計算里程和顯示總金額的功能，還具備了掉電保持，白天、夜晚單價切換，并且還可很方便的擴展為速度測試儀，具有很好市場前景。2. 要求單價可調(diào)，并要求對等待時間進行計時。4. 有完整的軟件仿真結(jié)果和硬件電路，并用Protel設計系統(tǒng)原理圖。從起步開始，當汽車行駛里程未滿3公里時，均按起步價計算。同時，白天和夜晚價格不同，可以進行切換。（默認起步價為5元/3公里，等待計時單價為1元/1分鐘）為提高計時、計價精度，確保乘客對自己消費的知情權(quán)，同時為減少司機朋友來回調(diào)整單價以及停車后需重設單價的麻煩，計價器應具有掉電保持功能，即當重新啟動后維持原有數(shù)值（包括總金額、等待時間、行駛里程、單價）不變，直至強制按下清零鍵，計價器顯示起步價（剛起步時對應總金額）、運行單價，為下一次計價做準備?；魻杺鞲衅髦饕糜跈z測汽車行使的里程數(shù)，出租車車輪每旋轉(zhuǎn)一周，霍爾傳感器A44E便產(chǎn)生一相應的脈沖輸出，并把該脈沖交由單片機進行處理，單片機則根據(jù)程序設定，通過計算脈沖個數(shù)換算出已行駛里程（里程=脈沖個數(shù)*出租車車輪周長），然后再根據(jù)從EEPROMAT24C02中讀取的單價等相關(guān)數(shù)據(jù)進行總的消費金額的計算：當里程小于3公里時，總金額=起步價+等待時間*等待單價；當里程大于3公里時，總金額=起步價+（里程3）*運行單價+等待時間*等待單價；計算好的金額、等待時間、里程和單價等數(shù)據(jù)信息都可實時地顯示在數(shù)碼管上。獨立鍵盤可以調(diào)整單價等相關(guān)數(shù)據(jù)，當按下某按鍵，會給單片機相應端口一低電平信號，單片機會通過循環(huán)掃描檢測到此信號，并根據(jù)預先設置好的程序做出相應的處理；調(diào)整好的數(shù)據(jù)存儲到EEPROM中，掉電后可以使該數(shù)據(jù)不丟失，下次得電后直接從EEPROMAT24C02中讀到單片機，并通過數(shù)碼管實時顯示。圖11系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 第2章 硬件設計 單片機最小系統(tǒng)單元主控機系統(tǒng)采用STC公司生產(chǎn)的 STC89C52單片機，它含有512 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器RAM，內(nèi)置8K 的電可擦除FLASH ROM，可重復編程，大小滿足主控機軟件系統(tǒng)設計，所以不必再擴展程序存儲器。復位電路和晶振電路，以及P0口接入的10K的上拉電阻便構(gòu)成了STC89C52 單片機工作所需的最簡外圍電路。 圖21 單片機最小系統(tǒng)STC89C52單片機的復位端接74LS14，它是一個史密特觸發(fā)輸入的芯片，高電平有效，具有穩(wěn)定波形的作用。外接12M的晶振和兩個30pF 電容組成系統(tǒng)的內(nèi)部時鐘電路，其中電容主要起到濾波、微調(diào)以及利用其充放電過程幫助單片機晶振啟振的作用 [1] 。但當其作為I/O使用時，由于輸出屬于開漏電路，無上拉電阻故也無法進行高低電平的操作，此時必須接上拉電阻，一般阻值選為10K。本設計利用Ｐ０口的I/O功能 [2] 。 A44E 集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍耳電勢發(fā)生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個基本部分組成。當施加的磁場達到工作點時，觸發(fā)器輸出高電平，三極管導通， OC門輸出端輸出低電壓，這種狀態(tài)為開；當觸發(fā)器輸出低電平時，三極管截止，OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān) [4] 。A44E霍爾傳感器原理如圖22所示。A44E霍爾傳感器原理里程計算主要通過霍爾傳感器A44E檢測完成，出租車車輪每旋轉(zhuǎn)一周，霍爾傳感器A44E便產(chǎn)生一相應的脈沖輸出，并把該脈沖交由單片機進行處理，單片機則根據(jù)程序設定，通過計算脈沖個數(shù)換算出已行駛里程：里程=脈沖個數(shù)*出租車車輪周長。圖23傳感器測距示意圖，即做為定時器/計數(shù)器1的輸入端，車輪每轉(zhuǎn)一圈（設車輪的周長是2米），霍爾開關(guān)便輸出一低電平信號，然后利用單片機定時器1對該脈沖計數(shù)，當計數(shù)達到500次時，則達到1公里，單片機將自動刷新里程、總金額等信息。AT24C02 是Ateml公司的2KB的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10uA()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8 腳的DIP 封裝，使用方便。圖24 AT24C02引腳配置圖圖中RR5 是上拉電阻，其作用是減少AT24C02 的靜態(tài)功耗。每當設定一次單價，系統(tǒng)就調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片內(nèi)；當系統(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?，F(xiàn)把I2C總線與AT24C02的通訊時序、通訊規(guī)則簡要介紹如下：1. I2C總線節(jié)點的尋址字節(jié)主機產(chǎn)生起始條件后，發(fā)送的第一個字節(jié)為尋址字節(jié)。2. I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?1) 主控器的寫數(shù)據(jù)格式：首先由主機發(fā)送起始信號—當SCL為高電平時，SDA由高到低有跳變；然后發(fā)一個尋址字節(jié)，當收到應答信號后發(fā)送數(shù)據(jù)，其中應答信號為當SCL為高時SDA傳送0，；當主機產(chǎn)生停止信號時，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，停止信號是當SCL為高電平時SDA有一個由低到高的跳變。 3. 要特別注意的是SDA和SCL都是雙向傳輸線，平時均處于高電平備用狀態(tài)，只有當需要關(guān)閉時才使其鉗制在低電平，且僅在SCL為高電平時數(shù)據(jù)才能傳送，而當SCL為低電平時才允許數(shù)據(jù)發(fā)生變化。由于調(diào)節(jié)信息不多，故采用5個獨立鍵盤即可，分別實現(xiàn)清零、切換、增大、減小和功能等作用。圖25 鍵盤調(diào)整單元接線圖圖中，鍵盤從上至下依次為：S0：，對上一次的計費進行清零，為下次載客做準備；S1：，通過對功能鍵S3按下次數(shù)的計數(shù)，實現(xiàn)單價數(shù)據(jù)的增大；S2：，通過對功能鍵S3按下次數(shù)的計數(shù)，實現(xiàn)單價數(shù)據(jù)的減??；S3：，按1次，進入調(diào)整白天單價；按2次，進入調(diào)整夜晚單價；按3次，進入調(diào)整等待單價；按4次，進入調(diào)整起步價；按5次，返回。需要注意的時，當按鍵按下和釋放的瞬間都有抖動現(xiàn)象，一般來說，抖動的時間長短與鍵盤的機械特性有關(guān)，大約為510ms [5] 。鍵盤去抖動有專用的延時電路，也有專門的延時芯片，也可以用軟件去抖，考慮到電路的難易程度，從簡化硬件的角度，本次設計采用軟件去抖動，用一個短延時程序，進行鍵盤去抖操作。、用于顯示總金額； ，顯示等待時間；，用于顯示里程,由于需精確到小數(shù)位，但經(jīng)過添加溢出指示，可計到20公里，在現(xiàn)實中已基本夠用；，用于顯示單價。根據(jù)元件手冊（也可用萬用表測量）查得，點亮電流為320mA，取導通電流為5mA，所以限流電阻可選擇為()/5=660，故可選擇限流電阻值510Ω。74HC573的引腳分布圖26如下。74HC573所對應真值表21如表。L—低電平；X—任意電平；Z—高阻態(tài)，既不是高電平也不是低電平，其電平狀態(tài)由與它相連接的其它電氣狀態(tài)決定；Q0—上次的電平狀態(tài)。做設計時必須使其處于可控狀態(tài)，即應該接低電平。本次設計中：，；。最后延時5ms；依次循環(huán)掃描；利用數(shù)碼管點亮后的余暉和人眼視覺暫留效應即可實現(xiàn)動態(tài)顯示。圖27 數(shù)碼管動態(tài)顯示電路12洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）第3章 軟件設計 系統(tǒng)主程序在主程序模塊中，需要完成對各參量和接口的初始化、出租車起步價和單價的初始化以及中斷、計算、循環(huán)等工作。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價值和起步價來計算出當前的總金額，并將結(jié)果存于總金額寄存器中；中途等待時，無脈沖輸入，不產(chǎn)生中斷，當時間超過等待設定值時，開始進行計時，并把等待金額加到總金額里，然后將總金額、里程、等待時間和單價送數(shù)碼管顯示出來。圖31