【正文】 of simple structure, convenient operation, clear display, powerful features. This scheme uses LCD_1602 as a liquid crystal display, can display numbers enables the system information stick out a mile. A real simulation of empty taxis, passenger, arrival of the situation and the cost calculation, statistics and display function. Theory of knowledge involved in this system are: AT89C51 singlechip microputer principle and application, the use of liquid crystal, principle and realization method of the taxi billing system. Keywords :single chip microputer AT89C51, taxi billing system, LCD_1602 湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 3 目 錄 摘 要 ............................................... 1 Abstract ............................................ 2 目 錄 .............................................. 3 第一章 總體設(shè)計(jì)方案及要求 ............................ 5 255 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方案 ..................................... 5 50000 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方案 ................................... 5 出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 ................................. 6 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)要求 ....................................... 7 外部脈沖自動(dòng)計(jì)數(shù)，自動(dòng)顯示。 255 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方案 以單片機(jī)為控制核心 255 計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn) 0~255 的加一計(jì)數(shù)。其結(jié)構(gòu)原理框圖如下所示： 圖 、 255計(jì)數(shù)器原理框圖 由原理框圖可以看出 255 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)思路，用單片機(jī)控制處理外部的信號及數(shù)據(jù)信息，同時(shí)也將相應(yīng)的信息送給顯示電路顯示。傳感器檢測的脈沖用于計(jì)數(shù)，啟停電路主要用于停止、和啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，復(fù)位電路用于單片機(jī)死機(jī)是復(fù)位從新工作。利用外中斷來對外部傳感器檢測的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，采用下降沿觸發(fā)方式，當(dāng)外部的脈沖下降湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 6 沿到來時(shí)，觸發(fā)中斷計(jì)數(shù)加一，同時(shí)還有與外部的晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路等與在與軟件配合就能實(shí)現(xiàn) 0~50000 的計(jì)數(shù)。 出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 出租 車計(jì)費(fèi)器具有時(shí)鐘，起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)，等待計(jì)費(fèi)及顯示幾個(gè)功能。在與軟件配合就能實(shí)現(xiàn)出租車計(jì)費(fèi)。 振蕩電路也就是時(shí)鐘電路，主要給單片機(jī)提供準(zhǔn)確的時(shí)序讓單片機(jī)正常的工作。啟停電路主要用于停止和啟動(dòng)計(jì)費(fèi)，復(fù)位電路用于單片機(jī)死機(jī)是復(fù)位從新作。 1 設(shè)計(jì)一個(gè) 255 計(jì)數(shù)器： 0－ 255 計(jì)數(shù)，計(jì)滿后自動(dòng)清 0，重新計(jì)數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。 設(shè)計(jì)一個(gè)出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)： 起步價(jià)為 5 元（ 2km 以內(nèi)）， 2km 后， 元 /。 軟件設(shè)計(jì)：包括編程思路，主程序和各子程序模塊的流程圖及編寫方法，并用匯編語言或 C 語言編寫出完整的源程序。 調(diào)試與仿真 ：對設(shè)計(jì)的硬件和程序進(jìn)行仿真調(diào)試，并給出仿真結(jié)果。 湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 8 第二章 硬件電路的設(shè)計(jì) 硬件電路分為 255 計(jì)數(shù)器的硬件電路、 50000 計(jì)數(shù)器的硬件電路和出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的硬件電路三部分組成，而三個(gè)部分的硬件電路有重疊的地方，都是以單片機(jī)為控制核心的，即主控制電路是一樣的，電源電路也是一樣的， 255 與 50000 計(jì)數(shù)器的顯示電路也是一樣的等等，現(xiàn)將各部分電路的工作原理分析如下 單片機(jī)的最小系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)和時(shí)鐘電路、復(fù)位電路以及電源電路組成，單片機(jī)的 I/O 接相 應(yīng)的處理電路，其原理圖如下所示： 圖 主機(jī)選用 INTEL 公司的 MCS51 系列單片機(jī) 89C51 來實(shí)現(xiàn)，利用單片機(jī)軟件編程靈活、自由度大的特點(diǎn)，可擦除下載，力求用軟件完善各種控制算法和邏輯控制。其內(nèi)部具有 128 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器 RAM，還可以通過地址、數(shù)據(jù)線進(jìn)行外圍擴(kuò)展。 具有五個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級，兩個(gè)外部中斷、兩個(gè)定時(shí)中斷還用一個(gè)通信中斷 2.. 單片機(jī) AT89S52 的介紹 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 圖 STC89S52 的管腳圖 功能管腳描述 VCC : 電源 GND: 地 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。對 P0 端口寫 “1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在 flash 編程時(shí)， P0 口也用接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí) P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。對 P2 端口寫 “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)， P2 口送出高八位地址。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部據(jù)存儲器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程和校驗(yàn) 時(shí)， P3 口也接收一些控制信號。晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲 器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “1”， ALE 操作將無效。否則， ALE 將被微弱拉高。 PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。 EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接VCC。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端 復(fù)位電路 復(fù)位使單片機(jī)處于起始狀態(tài)，并從該起始狀態(tài)開始運(yùn)行。內(nèi)部復(fù)位電路在每一個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 期間采樣斯密特觸發(fā)器的輸出端，該觸發(fā)器可抑制 RST 引腳的噪聲干擾，并在復(fù)位期間不產(chǎn)生 ALE 信號， 圖 復(fù)位電路 內(nèi)部 RAM 處于不斷電狀態(tài)。外部復(fù)位有上電復(fù)位和按鍵電湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 12 平復(fù)位。為了便于本設(shè)計(jì)運(yùn)行調(diào)試，復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位方式。 MCS51 單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號而異的，其典型值為 12MHZ。該反向放大器可 配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 51 系列單片機(jī)還可使用外部時(shí)鐘。時(shí)鐘電路如下圖所示： 圖 時(shí)鐘電路 顯示硬件電路的設(shè)計(jì) 顯示電路有數(shù)碼管顯示電路和液晶顯示電路，計(jì)數(shù)器采用的是數(shù)碼管顯示電路，出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)采用的是液晶顯示電路。前者價(jià)廉，配置靈活 ，與單片機(jī)接口方便；后者可進(jìn)行圖形顯示，但接口復(fù)雜，成本較高。 單片機(jī)中使用 7 段 LED 構(gòu)成字形“ 8”，另外，還與一個(gè)小數(shù)點(diǎn)發(fā)光二極管用以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點(diǎn)。發(fā)光二極管的陽極連在一起稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。當(dāng)在某段發(fā)光二極管