【正文】 路中用模擬開關(guān)替代），實(shí)現(xiàn)對出租車計(jì)價(jià)，采用 AT24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià)，輸出采用 8 段數(shù)碼顯示管，顯示行駛總里程和總金額。我們采用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜蟻韺?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 ,應(yīng)用前景廣闊。 我們知道，只要乘坐的出租車啟動(dòng)，隨著行駛里程的增加，就會看到司機(jī)旁邊的計(jì)價(jià)器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時(shí)（如 2KM）計(jì)費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價(jià)（如 4 元）增加。 設(shè)計(jì)目的與要求 設(shè)計(jì)目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是將理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過綜合運(yùn)用教材及其他資料，使所學(xué)知識得到進(jìn)一步加深和擴(kuò)展。本設(shè)計(jì)的目的是在學(xué)習(xí) 51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出符合要求的電路，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的計(jì)價(jià)功能。在出租車計(jì)價(jià)器的總體設(shè)計(jì)中，我主要負(fù)責(zé)出租車計(jì)價(jià)器硬件設(shè)計(jì)。通過對以上各功能的設(shè)計(jì)，制作出的出租車計(jì)價(jià)器應(yīng)具有以下功能：上電時(shí)顯示全為零，通過按下啟動(dòng)按鍵來開始計(jì)價(jià)，數(shù)碼管開始顯示起步價(jià)和起步金額；按下模擬開關(guān)按鍵來產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，模擬行駛的里程；數(shù)碼管開始顯示所走里程和所應(yīng)付的金額，并逐漸增加；按下停止按鍵，停止計(jì)價(jià)，數(shù)碼管顯示所走總里程和用戶所需付總金額，按下清零按鍵，數(shù)碼管全顯示零，以備下次計(jì)價(jià)。采用數(shù)字電路控制，采用傳感器件，輸出脈沖信號，經(jīng)過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)。 方案二：采用單片機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，相對來說功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎貙?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。利用單片機(jī)豐富的 I/O 端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)功能。本電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)功能，單片機(jī)計(jì)算總價(jià) 的公式為：總價(jià) =起步價(jià) +單價(jià) *（總里程 起步里程） +1。 89S51 單 片 機(jī) 按鍵 控制 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 掉電保護(hù) 顯示模塊 顯示總里程和總金額 5 第 2 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)說明 單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡稱，單片機(jī)以其卓越的性能，得到廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域。 設(shè)計(jì)中 ,為了能夠讓數(shù)碼管更好的正常顯示，我們采用了驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)。 設(shè)計(jì)電路時(shí)，考慮到用里程（霍爾）傳感器價(jià)格昂貴，且不便于試驗(yàn)檢測，在設(shè)計(jì)中采用一個(gè)模擬開關(guān)來代替。通過在程序中設(shè)置的里程和金額的信息，在加上驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，就可以在數(shù)碼管上分別顯示總金額和總里程。由于在這 次設(shè)計(jì)中只需要顯示里程和金額信息，我們采用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。同時(shí)為了減少硬件的復(fù)雜度，我們采用了動(dòng)態(tài)顯示方式，選用了共陰極數(shù)碼管。 AT89S51 單片機(jī)簡介 AT89S51 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套， 2個(gè) 16位可 編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的 I/O 使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 P2口有兩個(gè)功能： 擴(kuò)展外部存儲器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用。 P3口有兩個(gè)功能：除了作為 I/O 使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設(shè)置。 VSS:接地。 它可以使單片機(jī)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。當(dāng)在此引腳加兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。 :接功能鍵。 P0口接數(shù)碼管段選端， P2 口接驅(qū)動(dòng)芯片。 、 口接掉電保護(hù)電路。本設(shè)計(jì)中，起步價(jià)為 4 元，起步里程為 2 公里，當(dāng)然這些數(shù)據(jù)可以在程序中改寫，以滿足不同時(shí)期價(jià)格調(diào)整的需要。 驅(qū)動(dòng)電路 74LS245 是我們常用的芯片，用來驅(qū)動(dòng) led 或者其他的設(shè)備。本設(shè)計(jì)用 74LS245 作為驅(qū)動(dòng)芯片，雙向總線發(fā)送器 /接收器 (3S)。 A傳送到 B中的數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管，以達(dá)到顯示數(shù)據(jù)信 息的目的。 在顯示方面，我們選用了動(dòng)態(tài)顯示。占用的 I/O口線比較多，在顯示位 9 數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。為了簡化硬件，通常將所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8位 I/O口控制，在同一時(shí)刻，只讓一位選通，如此循環(huán)，就可以使各位顯示出將要顯示的字符。再把多個(gè)這樣的 8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。 找公共共陰和公共共 陽的方法：首先我們找個(gè)電源 |穩(wěn)壓器（ 3到 5伏）和 1個(gè) 1K（幾百歐的也行）的電阻， VCC串接個(gè)電阻后和 GND接在任意 2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè) LED會發(fā)光的，找到一個(gè)就夠了，然后用 GND不動(dòng)， VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè) LED（一般是 8個(gè)），那它就是共陰的了。 復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的 , 復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。除了上電復(fù)位外還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位（圖 ）。其中電平復(fù)位是通過 RST端經(jīng)電阻與電源 VCC接通而實(shí)現(xiàn)的。 10 圖 復(fù)位電路 掉電保護(hù)電路 掉電保護(hù)電路中采用了存儲芯片 AT24C02。 圖 AT24C02 引腳圖 上圖是 AT24C02 的引腳圖，這個(gè)芯片是一個(gè) 8 腳芯片，內(nèi)部存儲器有 256 字節(jié)。 A1（引腳 2）：器件地址的 A1 位。 GND（引腳 4）：地線。 SCL（引腳 6）：時(shí)鐘總線引腳。 Vcc（引腳 8）：電源線引腳。其實(shí)只需在時(shí)鐘引腳連接上外圍的定時(shí)控制元件，就可以構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 本設(shè)計(jì)中使用的振蕩電路，由 12MHZ晶體振蕩器和兩個(gè)約 30PF的電容組成，在XTAL1和 XTAL2兩端跨接晶體，電容的大小不會影響振蕩頻率的高低。如圖 。按下啟動(dòng)按鍵，開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)給 號，這時(shí) TR0=1,計(jì)數(shù)器開始工作，調(diào)用計(jì)價(jià)子程序開始計(jì)價(jià)。另外為功能鍵，控制價(jià)格調(diào)整，這個(gè)按鍵是在沒有按下啟動(dòng) /停止按鍵時(shí)有作用，計(jì)價(jià)過程中無效。兩種程序設(shè)計(jì)語言都有各自的優(yōu)點(diǎn)。 C 語言編寫的程序，雖然不象匯編那樣速度快、但程序簡單易行、并且需要較小的存儲空間。此外， C 語言程序還具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有 力的保障。 本設(shè)計(jì)就是采用 C 語言編寫的，由于采用模塊化操作，使得程序在修改，執(zhí)行的時(shí)候顯得方便易行。 在 main 函數(shù)編寫開始，要進(jìn)行初始化，包括對系統(tǒng)初始化和對存儲器初始化，要對硬件設(shè)備進(jìn)行初始化，并使硬件處于就緒狀態(tài)。 這些對應(yīng)于硬件就是通過按下各個(gè)控制開關(guān)，來分別進(jìn)行不同的動(dòng)作，最后數(shù)碼管根據(jù)輸入的信息，來顯示不同的數(shù)據(jù)信息，這就達(dá)到了軟件控制硬件，同時(shí)輸入信息控制輸出信息的目的。近年來，隨著 C51 語言的編譯器性能的不斷提高，在絕大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境下， C51 程序的執(zhí)行效率已經(jīng)非常接近匯編語言，因此，使用 C51 進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的主流選擇之一。 單片機(jī)仿真軟件在線調(diào)試 — PROTEUS Proteus 軟件。 keil編譯產(chǎn)生的 hex文件下載到單片機(jī)中：雙擊 51 單片機(jī)，在對話框中把保存過的 hex文件打開，再單擊確定。