出租車計(jì)價(jià)器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目： </p><p>　　學(xué) 院: </p><p>　　專 業(yè)：

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名： 班級(jí)/學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)老師/督導(dǎo)老師： </p><p>　　起止時(shí)間：2012 年 月 日 至 2012 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b>

3、</p><p>　　隨著社會(huì)的進(jìn)步，電子類產(chǎn)品也得到了廣泛的發(fā)展。尤其是單片機(jī)的發(fā)展異常迅速。由于單片機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)形式，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，它承擔(dān)了一些通用的微型計(jì)算機(jī)無法完成的工作，它是一種高性能，低價(jià)格的處理器。集成度高，體積小，可靠性又高，控制功能強(qiáng)，電壓低。由于單片機(jī)具有這些特點(diǎn)，在人類的生活應(yīng)用中十分廣泛。本篇論文就是以AT89S52 單片機(jī)為中心、附加A44E 霍爾傳感器測(cè)距，實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車計(jì)價(jià)統(tǒng)計(jì)，采

4、用AT24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià)和系統(tǒng)時(shí)間等信息，輸出采用8 段數(shù)碼顯示管。本電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器不但能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)，而且還能根據(jù)白天、黑夜、中途等待來調(diào)節(jié)單價(jià)，同時(shí)在不計(jì)價(jià)的時(shí)候還能作為時(shí)鐘為司機(jī)同志提供方便。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S52；AT24C02 掉電存儲(chǔ)；里程計(jì)算</p><p><b>　　Abstract</b><

5、;/p><p>　　With the progress of society, electronic products have also been extensive development. In particular, the development of SCM is very rapidly. Because of the special structure of SCM, in some applicat

6、ions, it incurred some common micro-computer can not complete the work, it is a high-performance, low prices of processors. High integration, small size, high reliability, strong control function, low voltage. As SCM wit

7、h these characteristics, the human life in very broad application. This paper is</p><p>　　Keywords: SCM AT89S52; AT24C02 Power-down storage; mileage calculation</p><p><b>　　目錄</b><

8、;/p><p>　　摘要 （中文）································&

9、#183;·····························Ⅰ</p><p>　　(英文)··&

10、#183;····································

11、;·······················Ⅱ</p><p>　　第一章 概述········&#

12、183;····································

13、················· 1</p><p>　　1.1 出租車計(jì)價(jià)器概述 ·············&

14、#183;····································

15、; 1</p><p>　　1.2 出租車計(jì)價(jià)器發(fā)展概況······························

16、;················· 1</p><p>　　1.3 系統(tǒng)主要功能·············

17、83;····································&

18、#183;···· 2</p><p>　　第二章 出租車計(jì)價(jià)器硬件設(shè)計(jì) ·························

19、··········· 2</p><p>　　2.1系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能···················&#

20、183;····························· 2</p><p>　　2.2 AT89S51單片機(jī)及其引

21、腳說明····································&

22、#183;······ 3</p><p>　　2.3 AT24C02引腳圖及其引腳功能······················&#

23、183;···················· 5</p><p>　　2.4 AT24C02 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)········&#

24、183;·································· 5</p>

25、<p>　　2.5里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)································

26、············· 6</p><p>　　2.6數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計(jì)·················

27、3;··································· 7</p

28、><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ································

29、·············7</p><p>　　3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)··················

30、;····································

31、83;7</p><p>　　3.2 定時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)······························&

32、#183;······················8</p><p>　　3.3 里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)·······&

33、#183;····································

34、;·8</p><p>　　3.4 鍵盤服務(wù)程序設(shè)計(jì)·····························

35、83;·······················8</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試與單片機(jī)下載器軟件使用 ······

36、;······················9</p><p>　　4.1使用的儀器儀表·········

37、;····································

38、83;··········9</p><p>　　4.2系統(tǒng)調(diào)試·····················

39、····································

40、3;····9</p><p>　　4.3 AT89S52 單片機(jī)下載器軟件使用························

41、3;·················10</p><p>　　結(jié)束語(yǔ) ··············

42、83;····································&

43、#183;·················13</p><p>　　參考文獻(xiàn)··············

44、····································

45、3;···············13</p><p><b>　　第一章 概 述</b></p><p>　　1.1 出租車計(jì)價(jià)器概述</p><p>　　本計(jì)價(jià)器在出租車行走的時(shí)候有總金額

46、，時(shí)間和單價(jià)在顯示，在出租車不走的時(shí)候或者到達(dá)目的地的時(shí)候，客戶要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下停止鍵切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶查詢。</p><p>　　此系統(tǒng)能夠手動(dòng)修改單價(jià)、能夠顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間、能夠在掉電的情況下存儲(chǔ)單價(jià)等數(shù)據(jù)、途中等待；路程和單價(jià)、總金額和單價(jià)、時(shí)鐘等等，所有輸出數(shù)據(jù)采用LCD液晶屏來顯示。本電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器不但能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)，而且還能調(diào)節(jié)單價(jià)。</p><

47、p>　　1.2 出租車計(jì)價(jià)器發(fā)展概況</p><p>　　隨著生活水平的提高，人們已不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已受到越來越多人的關(guān)注。于是，出租車行業(yè)以低價(jià)高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受。但是總存在著買賣糾紛困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這一矛盾的最好方法就是改良計(jì)價(jià)器。用更加精良的計(jì)價(jià)器來為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)。</p><p>　　我國(guó)在70年代開始出現(xiàn)出

48、租車，但那時(shí)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)大都是國(guó)外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價(jià)格還十分昂貴。隨著改革開放日益深入，出租車行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭已十分突出，國(guó)內(nèi)各機(jī)械廠家紛紛推出國(guó)產(chǎn)計(jì)價(jià)器。出租車計(jì)價(jià)器的功能從剛開始的只顯示路程（需要司機(jī)自己定價(jià)，計(jì)算后四舍五入），到能夠自主計(jì)費(fèi)，以及現(xiàn)在的能夠打發(fā)票和語(yǔ)音提示、按時(shí)間自主變動(dòng)單價(jià)等功能。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè)已成為城市的窗口，象征著一個(gè)城市的文明程度。</p><p>　　現(xiàn)在各大中城市

49、出租車行業(yè)都已普及自動(dòng)計(jì)價(jià)器，所以計(jì)價(jià)器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)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，計(jì)價(jià)器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計(jì)價(jià)器的市場(chǎng)還是十分有潛力的。</p><p>　　凡乘過出租車的人都知道，只要汽車開動(dòng)，隨著行駛里程的增加，就會(huì)看到汽車前面的計(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5KM）計(jì)費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價(jià)（如10元

50、）增加。當(dāng)出租車到達(dá)某地需要在那里等候時(shí)，司機(jī)只要按一下“計(jì)時(shí)”鍵，每等候一定時(shí)間，計(jì)費(fèi)顯示就增加一個(gè)該收的等候費(fèi)用。汽車?yán)^續(xù)行駛時(shí)，停止計(jì)算等候費(fèi)，繼續(xù)增加里程計(jì)費(fèi)。到達(dá)目的地，便可按顯示的數(shù)字收費(fèi)。 </p><p>　　汽車計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無論是對(duì)廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的

51、。因此，汽車計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的。</p><p>　　采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對(duì)于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時(shí)間久了會(huì)造成接觸不良，功能不易實(shí)現(xiàn)。為此我們采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)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膶?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。</p>

52、<p>　　1.3 系統(tǒng)主要功能</p><p>　　本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價(jià)器的主要功能有：數(shù)據(jù)的復(fù)位、數(shù)據(jù)輸出、計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)、單價(jià)輸出及調(diào)整、路程輸出、實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià)和系統(tǒng)時(shí)間等信息等功能。所有輸出數(shù)據(jù)采用LCD液晶屏來顯示。本電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器不但能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)，而且還能調(diào)節(jié)單價(jià)。 </p><p>　　第二章 計(jì)價(jià)器硬件設(shè)計(jì)</p><

53、p>　　本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)AT89S52、數(shù)據(jù)顯示部件、A44E霍爾傳感器電路、AT24C02 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)、里程計(jì)算及計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)過程中，充分利用各部件的功能，實(shí)現(xiàn)多功能的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.1 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能</p><p>　　計(jì)價(jià)器的單片機(jī)控制方案圖如圖1所示。它由以下幾個(gè)部件組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S52、總金額及單

54、價(jià)顯示部件、鍵盤控制部件，AT24C02 掉電存儲(chǔ)控制、里程計(jì)算單元、串口顯示驅(qū)動(dòng)電路等。</p><p>　　利用單片機(jī)豐富的IO端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)節(jié)、時(shí)鐘顯示功能。不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。具體電路參見“出租車計(jì)價(jià)器總體電路圖”。 </p><p>　　圖1 單片機(jī)控制方案圖</p&g

55、t;<p><b>　　鍵盤使用說明</b></p><p>　　2.1.1 有9個(gè)按鍵，其中一個(gè)是復(fù)位鍵，8個(gè)功能鍵，從左到右一次是，模式，+，-，開始，停止，修改，等待，退出。</p><p>　　2.1.2 有3中工作模式分別是模式1：計(jì)價(jià)模式。2：萬年歷時(shí)間模式（可查看時(shí)間和起步價(jià)和單價(jià)并對(duì)其修改）3查詢模式</p><p&g

56、t;　　2.1.3 開機(jī)后，默認(rèn)是模式1即計(jì)價(jià)模式，此時(shí)，按下開始按鍵，開始計(jì)價(jià)，在按下等待按鍵，將暫停計(jì)價(jià)，等待時(shí)間開始計(jì)時(shí)，行駛時(shí)間繼續(xù)計(jì)時(shí)。然后再次按下等待鍵鍵退出等待。等待時(shí)間停止計(jì)時(shí)，繼續(xù)計(jì)價(jià)。超過3.0km后開始加價(jià)。停車后按下停止按鍵，將停止加價(jià)和計(jì)時(shí)。并保存當(dāng)前的路程和總價(jià)到第x組中記錄中（x是組數(shù)，在液晶的第二行中間顯示了當(dāng)前第幾組）。然后可以繼續(xù)開始，停止，進(jìn)行下一組計(jì)價(jià)。</p><p>　

57、　2.1.4 也可以按下模式鍵，進(jìn)入到第二個(gè)模式：時(shí)間模式。然后液晶上顯示的是月，日，星期，起步價(jià)，時(shí)，分，秒，單價(jià)。如果時(shí)間不正確可以按下修改按鍵，然后液晶會(huì)有相應(yīng)的光標(biāo)閃爍，然后按下加或減按鍵進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)好時(shí)間后，斷電時(shí)間在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)是正確的（由于DS1302時(shí)鐘芯片沒加備用電池，用的是470uf的電解電容代替的，電容放電進(jìn)行備用供電）。注意：當(dāng)修改好單價(jià)后如果繼續(xù)按修改按鍵，系統(tǒng)將會(huì)清除所有的乘車路程的總價(jià)記錄,修改好后可以按退出

58、鍵退出逐步退出。</p><p>　　2.1.5 也可以按下模式按鍵進(jìn)入第三個(gè)模式：查詢模式。進(jìn)入查詢模式后上面顯示的是起步價(jià)，單價(jià)，所有乘車行駛的總路程，所有乘車的總價(jià)。然后按下+或-（需要按下兩次）鍵進(jìn)入到分組詳細(xì)查詢，液晶第一行顯示的是組數(shù)，下一行顯示的是當(dāng)前組的路程和總價(jià)。然后繼續(xù)按+進(jìn)行查詢下一組或按下-查詢上一組。（一共記錄有60組數(shù)據(jù)）。可以按退出鍵逐步退出。</p><p>

59、;　　2.2 AT89S52單片機(jī)及其引腳說明</p><p>　　AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元

60、，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。</p><p>　　AT89S52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jí)2層中斷嵌套中斷，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。</p&

61、gt;<p>　　AT89S52是一個(gè)有40個(gè)引腳的芯片，引腳配置如圖2所示。</p><p>　　AT89S52芯片的40個(gè)引腳功能為：</p><p>　　VCC： 電源電壓。</p><p><b>　　GND： 接地。</b></p><p>　　RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)RST變?yōu)楦唠娖讲⒈３?

62、個(gè)機(jī)器周期時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。DISKRTO位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。</p><p>　　XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2： 來自反向振蕩放大器的輸出。</p><p>　　P0口： 一

63、組8位漏極開路型雙向I/O口。也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。</p><p>　　P1口： 一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口

64、，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。P1口部分端口引腳及功能如表1所示。</p><p>　　圖2-1 P1口特殊功能</p><p>　　P2口： 一個(gè)

65、帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口線上的內(nèi)容在整個(gè)訪問期間不改變。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P2亦接

66、收低8位地址。</p><p>　　P3口： 一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫“1”時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻把拉到高電并可作輸入端口。作輸入端口使用時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2所示。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)期間的

67、控制信號(hào)。</p><p>　　圖2-2 P3口特殊功能</p><p>　　PSEN/：程序儲(chǔ)存允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀先通信號(hào)，當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN/有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒有兩次有效的PSEN/信號(hào)。</p><p>　　EA/VPP ： 外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序

68、存儲(chǔ)器，EA端必須保持低電平，需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程電壓VPP。</p><p>　　2.3 AT24C02引腳圖及其引腳功能</p><p>　　AT24C02芯片引腳配置如圖3所示。</p><p>　　圖3 AT24C02引腳配置圖</p><p&

69、gt;　　AT24C02芯片DIP封裝，共有8個(gè)引腳，其中：</p><p>　　A2~A0 ： 地址引腳；</p><p>　　SDA、SCL I2C：總線接口；</p><p>　　WP ： 寫保護(hù)引腳，WP接VSS時(shí)，禁止寫入高位地址，WP接VDD時(shí)，允許寫入任何地址；</p><p><b>　　VCC ： 電源端<

70、/b></p><p><b>　　GND ： 接地端</b></p><p>　　2.4 AT24C02 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)</p><p>　　掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。AT24C02 是ATMEL公司的2KB 字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5V，額定電

71、流為1mA，靜態(tài)電流10Ua(5.5V)，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。其電路如圖4所示。</p><p>　　圖2-4 掉電存儲(chǔ)電路原 圖4</p><p>　　圖中R8、R10 是上拉電阻，其作用是減少AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于AT24C02 的數(shù)據(jù)線和地址

72、線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SCL（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。</p><p>　　每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的單價(jià)等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。</p><p>　　2.5 里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)</p><p>

73、　　里程計(jì)算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測(cè)到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算,送給顯示單元的。其原理如圖5所示。</p><p>　　圖5 傳感器測(cè)距示意圖</p><p>　　由于A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（4.5～18V），其輸出的信號(hào)符合TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的IO 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到1MHZ。</p>

74、<p>　　圖6 集成開關(guān)型霍耳傳感器原理圖</p><p>　　A44E 集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D 和OC 門輸出E 五個(gè)基本部分組成。</p><p>　　在輸入端輸入電壓 ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍

75、爾電勢(shì)差 輸出，該 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC 門輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到 工作點(diǎn)(即)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對(duì)于地電位)，使三極管導(dǎo)通，此時(shí)OC 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為?開?。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到 釋放點(diǎn) (即 )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為 關(guān) 。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。</p><p>　　圖7 集成

76、霍耳開關(guān)外形及接線</p><p>　　我們選擇了P3.2 作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車輪的周長(zhǎng)是1 米），霍爾開關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到1000 次時(shí)，也就是1 公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式：當(dāng)前單價(jià)×公里數(shù)=金額。</p><p>　　2.6 數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計(jì)

77、</p><p>　　對(duì)于現(xiàn)實(shí)電路我們可以采用數(shù)碼管，也可以采用液晶顯示，液晶又分字符型和點(diǎn)陣型，我們使用的液晶是字符型液晶，并且?guī)ё址麕?kù)的，不需要查找代碼。英文字符就可。液晶電路使用時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)液晶不亮可以調(diào)節(jié)連接液晶的點(diǎn)位器，改變液晶的亮度。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要可分為主程序模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)中斷程序、

78、里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序、鍵盤服務(wù)程序四大模塊。下面對(duì)各部分模塊作介紹。</p><p>　　3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)</p><p>　　在主程序模塊中，需要完成對(duì)各接口芯片的初始化、出租車起價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成

79、啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。主程序流程圖如圖9 所示。當(dāng)按下開始鍵時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷出行駛里程是否已超過起價(jià)公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)數(shù)和起價(jià)數(shù)來計(jì)算出當(dāng)前的累計(jì)價(jià)格，并將結(jié)果存于價(jià)格寄存器中，然后將時(shí)間和當(dāng)前累計(jì)價(jià)格送顯示電路顯示出來。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，按下停止鍵，由于霍爾開關(guān)沒有送來脈沖信號(hào)，就停止計(jì)價(jià)，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對(duì)應(yīng)的單價(jià)，到下次啟動(dòng)計(jì)價(jià)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)顯示清

80、零，并重新進(jìn)行初始化過程。</p><p>　　3.2 定時(shí)中斷服務(wù)程序</p><p>　　在定時(shí)中斷服務(wù)程序中，每100ms 產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生10 次中斷的時(shí)候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應(yīng)的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r(shí)顯示。其程序流程如圖10 所示。</p><p>　　3.3 里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序</p><p>　　每當(dāng)

81、霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號(hào)就使單片機(jī)中斷一次，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖計(jì)滿1000 次時(shí)，使微機(jī)進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中。在該程序中，需要完成當(dāng)前行駛里程數(shù)和總額的累加操作，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中。</p><p>　　3.4 鍵盤服務(wù)程序</p><p>　　鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)

82、束再返回。</p><p>　　2次 1次</p><p><b>　　是 </b></p><p><b>　　否</b></p><p>　　圖 8 主程序流程圖</p><p>　　圖9 定時(shí)中斷服務(wù)程序</p&g

83、t;<p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試與單片機(jī)下載器軟件使用</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。測(cè)試包括里程計(jì)價(jià)測(cè)試、掉電存儲(chǔ)測(cè)試測(cè)試。</p><p>　　4.1 使用的儀器儀表 </p><p>　　數(shù)字萬用表　　　　　　　　</p><p>　　單片機(jī)仿真器　　

84、　　　　　</p><p>　　燒寫器 </p><p><b>　　4.2 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對(duì)各電路模塊功能進(jìn)行逐級(jí)測(cè)試。</p><p>

85、　　4.3 AT89S52 單片機(jī)下載器軟件使用</p><p>　　AT89S52 單片機(jī)下載器是專門用于下載程序到單片機(jī)系統(tǒng)中，該軟件使用方便。啟動(dòng)軟件之后進(jìn)入下面的界面（如圖10 所示）：</p><p><b>　　圖10</b></p><p><b>　　在上圖中：</b></p><p&

86、gt;　　1． 區(qū)域1 為程序代碼顯示區(qū)；</p><p>　　2． 區(qū)域2 為下載芯片選擇區(qū)，該軟件支持多種芯片的程序在線下載，對(duì)系統(tǒng)板上的單片機(jī)AT89S52 是其中一種，軟件默認(rèn)情況下為AT89S52 單片機(jī)。</p><p>　　3． 區(qū)域3 為在線下載的操作區(qū)，它可以提供如下的操作</p><p>　?。?）． 初始化：?jiǎn)?dòng)AT89S52 單片機(jī)進(jìn)入ISP

87、 下載狀態(tài)，點(diǎn)擊一下，若啟動(dòng)成功，則操作區(qū)后的操</p><p>　　作按鈕就會(huì)變成如圖11 所示的狀態(tài)。否則，不成功會(huì)有“初始化失敗”的紅色字樣提示。</p><p><b>　　圖11</b></p><p>　　（2）． 特征字：點(diǎn)擊一下，會(huì)讀出單片機(jī)的芯片的特征字，對(duì)于AT89S52 單片機(jī)的特征字為：1E 5106，出現(xiàn)的提示框如圖1

88、2 所示</p><p><b>　　圖12</b></p><p>　?。?）． 查空：是檢查單片機(jī)是否已經(jīng)被擦除干凈。</p><p>　　（4）． 擦除：是把單片機(jī)的內(nèi)容擦除干凈，即單片機(jī)內(nèi)部ROM 的內(nèi)容全為FFH。</p><p>　?。?）． 編程：把代碼區(qū)中的程序代碼下載到單片機(jī)的內(nèi)部ROM 中。注意在編程

89、之前，要對(duì)單片機(jī)芯</p><p><b>　　片進(jìn)行擦除操作。</b></p><p>　?。?）． 檢驗(yàn)：是經(jīng)過編程之后，對(duì)下載到單片機(jī)內(nèi)部ROM 中的內(nèi)容與代碼區(qū)的內(nèi)容相比較，若程序下載過程中完全正確，則提示校驗(yàn)正確，否則提示出現(xiàn)錯(cuò)誤。那就得需要重新下載程序到ROM中。</p><p>　?。?）． 自動(dòng)：提供了從內(nèi)部ROM 從擦除到編程

90、，最后到校驗(yàn)這三個(gè)過程。</p><p>　?。?）． 讀取：從單片機(jī)內(nèi)部ROM 中讀取內(nèi)容到代碼顯示區(qū)中。</p><p>　　4． 區(qū)域4 中，有“裝載”、“設(shè)置”、“保存”和“退出”四個(gè)功能。</p><p>　?。?）． 裝載：是把經(jīng)過KEIL C 軟件轉(zhuǎn)化成HEX 格式的文件裝入?yún)^(qū)域1 中，當(dāng)單擊“裝載”按鈕時(shí)出現(xiàn)如圖13 所示的對(duì)話框。</p>

91、;<p><b>　　圖13</b></p><p>　　在這里選擇以HEX 為后綴的文件，選中它并點(diǎn)擊“打開”按鈕，即把程序代碼裝入到代碼顯示區(qū)1 中。裝載之后如圖14 所示</p><p><b>　　圖14</b></p><p>　　我們就可以把代碼顯示區(qū)域1 中的代碼通過ISP 下載線下載到AT89

92、S52 單片機(jī)中。</p><p>　?。?）． 設(shè)置：對(duì)該軟件一些操作方式進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊按鈕之后，出現(xiàn)如圖15 所示的界面：</p><p>　　在這里可以進(jìn)行通信端口的設(shè)置，共設(shè)置的4 個(gè)串行通信端口，COM1、COM2、COM3、COM4，根據(jù)計(jì)算機(jī)的硬件特點(diǎn)來決定，默認(rèn)情況下</p><p>　　為COM1，即串行通信口1。</p><p

93、>　　另外，還可以對(duì)芯片的加密位進(jìn)行設(shè)置，共有4 種選擇， “不加密”對(duì)芯</p><p>　　片的程序不進(jìn)行加密保護(hù)</p><p>　　“鎖定位1”對(duì)芯片的程序進(jìn)行一級(jí)加密保護(hù)</p><p>　　“鎖定位2”對(duì)芯片的程序進(jìn)行二級(jí)加密保護(hù)</p><p>　　“鎖定位1，2”對(duì)芯片的程序進(jìn)行三級(jí)加密保護(hù)</p><

94、;p><b>　　圖15</b></p><p>　?。?）． 保存：是把從單片機(jī)的芯片ROM 中的程序讀取出來到代碼顯示區(qū)域1 中，點(diǎn)擊“保存”按鈕，即可保存為HEX 格式的文件。</p><p>　　（4）． 退出： 退出該軟件系統(tǒng)。</p><p>　　在進(jìn)行程序調(diào)試的時(shí)候，我們一般通過KEIL C 軟件把編譯好的程序轉(zhuǎn)化成HEX

95、格式文件，通過上面的方法，裝載程序之后，點(diǎn)擊“自動(dòng)”按鈕，程序就下載到單片機(jī)內(nèi)部ROM 芯片中，最后點(diǎn)擊“運(yùn)行”，即可以看到程序的結(jié)果。注意，每次重新更新程序的時(shí)候，要點(diǎn)擊“初始化”按鈕，才可以相應(yīng)的操作。</p><p><b>　　結(jié) 束 語(yǔ)</b></p><p>　　本出租車計(jì)價(jià)器具有功能強(qiáng)、性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智

96、能化水平。但是在我們?cè)O(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，譬如計(jì)價(jià)的金額位數(shù)有限，實(shí)際的里程可能會(huì)很遠(yuǎn)，會(huì)超出我們的顯示范圍。計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)還不夠人性化，比如加上語(yǔ)音的提示功能，可能會(huì)更有生命力，爭(zhēng)取使該系統(tǒng)慢慢趨向完美。</p><p>　　本系統(tǒng)解決了以往計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)不準(zhǔn)確、使用壽命短等缺點(diǎn),現(xiàn)在采用以單片機(jī)為主控制單元的編碼解碼技術(shù),使每個(gè)出租車的計(jì)價(jià)器擁有不同的編碼,從而防止出租車之間計(jì)價(jià)器的相互盜用,便于出

97、租車公司對(duì)出租車的管理。我們可以隨時(shí)對(duì)單片機(jī)的外圍電路進(jìn)行擴(kuò)展,并通過軟件編程實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的不斷更新</p><p>　　本款出租車計(jì)價(jià)器比目前市場(chǎng)現(xiàn)在的增加了不少功能，其中包括單價(jià)輸出、單價(jià)調(diào)整、路程輸出、顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，又使我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識(shí),也使也深該體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，不僅使我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的鞏固，同時(shí)也對(duì)

98、單片機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)會(huì)了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計(jì)的各硬件的資源，其中包括：AT89S52單片機(jī)及其引腳說明、AT24C02引腳圖及其引腳功能等，為本次設(shè)計(jì)提供了一定的資料。通過本次設(shè)計(jì)對(duì)自己又有了一個(gè)新的提升，為大學(xué)生活花了個(gè)圓滿的句號(hào)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><

99、;p>　　[1] 蔣輝平 周國(guó)雄. 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[2] 馬忠梅等. 單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)（第4版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2007</p><p>　　[3] 吳飛青等. 單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)踐指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[4] 周寶善.經(jīng)典