出租車計(jì)價(jià)器課程設(shè)計(jì)說明書

05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 1 課題： 出租車計(jì)價(jià)器 一、 預(yù)備知識(shí) （ 1） 口設(shè)置方法 （ 2） 時(shí)器使用方法 （ 3） 部 讀寫方法 （ 4）凌陽(yáng)單片機(jī)匯編語(yǔ)言或 C 語(yǔ)言編寫基礎(chǔ) （ 5） 碼管的顯示原理 （ 6）微型打印機(jī)的使用方法 二、 課程設(shè)計(jì)目的 單片機(jī)學(xué)習(xí)不僅僅需要掌握單片機(jī)本身的用法，其外圍器件：顯示界面如 碼管，發(fā)光二極管、液晶等，控制器件如鍵盤等都是需要掌握和靈活應(yīng)用的。在計(jì)程器設(shè)計(jì)題目中還涉及到了微型打印機(jī)設(shè)備。 本課程設(shè)計(jì)以凌陽(yáng)單片機(jī)系統(tǒng)板 61 板 為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，其基本要求是： 1熟悉單片機(jī)系統(tǒng)板基本構(gòu)成； 2掌握 碼管顯示原理及使用方法； 3掌握單片機(jī)系統(tǒng)板的使用方法； 4初步掌握單片機(jī)匯編語(yǔ)言一般編程技巧； 5初步掌握單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試的一般步驟及方法； 6掌握微型打印機(jī)的控制方法。 三、 課程設(shè)計(jì) 任務(wù) 設(shè)計(jì)要求 ： 利用 現(xiàn)基本的出租車計(jì)價(jià)器功能。具體規(guī)格如下： 1. 里程計(jì)量 a) 單片機(jī)對(duì)傳感器脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)（傳感器脈沖使用 并將脈沖數(shù) 換算成公里數(shù)； b) 每公里對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù) 2. 費(fèi)用計(jì)算 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 2 a) 費(fèi)用計(jì)算包括兩部分：行駛費(fèi)用和低速等待費(fèi)用； b) 行駛費(fèi)用計(jì)算如下：白天行駛里程不足 公里）時(shí)，費(fèi)用按照起步價(jià) 算；當(dāng)超出 駛費(fèi)用 行駛里程 每公里的單價(jià)；夜晚行駛里程不足 用按照起步價(jià) 算；當(dāng)超 出 駛費(fèi)用 行駛里程 每公里的單價(jià)； c) 每公里的單價(jià)根據(jù)時(shí)間區(qū)分為白天和黑夜兩種價(jià)格。白天每公里價(jià)格為 晚上每公里價(jià)格為 d) 依靠時(shí)間判斷白天和黑夜，晚上 23點(diǎn)）之后，認(rèn)為進(jìn)入夜行狀態(tài)，早上 5點(diǎn)）之后，認(rèn)為離開夜行狀態(tài)，進(jìn)入晝行狀態(tài)； e) 如果行駛里程超過 三公 里），則超出的里程的單價(jià)上漲為原單價(jià)的 ，做為空返費(fèi)用。 f) 上面提到的 g) 低速等待費(fèi)用計(jì)算如下： i. 低速等待時(shí)間的計(jì)時(shí)方法為：當(dāng)車速低于 公里 /時(shí)）時(shí)開始計(jì)時(shí)，車速超過 公里 /時(shí)）時(shí)終止計(jì)時(shí)； 如果行駛過程中多次發(fā)生低速等待，則等待時(shí)間累加； 總的等待時(shí)間不超過 分鐘），則不計(jì)算費(fèi)用； 總的等待時(shí)間超過 分鐘），增加 ，同時(shí)， 超出的時(shí)間按照每 分鐘）增加 計(jì)算，不足 三分鐘）的部分不增加費(fèi)用。即， +=等待時(shí)間等待費(fèi)用 ； v. 上面提到的 h) 要求系統(tǒng)可以在行駛期間實(shí)時(shí)檢測(cè)并計(jì)算總的費(fèi)用（包括行駛費(fèi)用和等待費(fèi)用）。 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 3 3. 用戶操作 a) 用戶通過三個(gè)按鍵進(jìn)行操作，并通過液晶顯示器顯示當(dāng)前的行駛狀態(tài)、行駛公里、時(shí)間、費(fèi)用等信息，參考顯示界面如圖 b) 空車狀態(tài)下，液晶顯 示器可以顯示日期、時(shí)間等信息； c) 按下 61板上的 入行駛狀態(tài)，啟動(dòng)里程計(jì)量，并播報(bào)歡迎語(yǔ)提示音； d) 行駛狀態(tài)下，液晶顯示器顯示 “行駛 ”以指示當(dāng)前出租車的狀態(tài)，并可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的單價(jià)、行駛里程、低速等待時(shí)間、總的費(fèi)用等信息； e) 行駛狀態(tài)下，再次按下 播報(bào)當(dāng)前行駛里程及總的費(fèi)用，此時(shí)，液晶顯示器保持單價(jià)、里程、低速時(shí)間、金額等信息，此后，按下 f) 在空車狀態(tài)下，按下 過 項(xiàng)， 減數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)日期時(shí)間的設(shè)定； 硬件框圖 系統(tǒng)以 擴(kuò) 用 現(xiàn)里程計(jì)量，并按照現(xiàn)行出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)計(jì)算行駛費(fèi)用 。 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 4 硬件連接圖： 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件中包括下面程序模塊： 主 程 序：初始化系統(tǒng)涉及到的硬件模塊，掃描鍵盤，根據(jù)按鍵啟動(dòng) /停止里程測(cè)量，并調(diào)用用戶界面程序定時(shí)更新日期時(shí)間顯示，實(shí)時(shí)更新單價(jià)、里程、低速時(shí)間、費(fèi)用等信息顯示； 液晶驅(qū)動(dòng)程序： 現(xiàn)文本、圖形顯示等 功能。 按鍵掃描程序：掃描按鍵，返回掃描結(jié)果。 語(yǔ)音播放程序：播放提示音，行駛里程、費(fèi)用等。 計(jì)價(jià)管理程序：完成傳感器脈沖計(jì)量，然后轉(zhuǎn)換為公里數(shù)，并根據(jù)規(guī)則計(jì)算對(duì)應(yīng)的費(fèi)用，同時(shí)，監(jiān)測(cè)行駛速度，統(tǒng)計(jì)低速時(shí)間，計(jì)算低速等待費(fèi)用，提供液晶顯示更新函數(shù)，以便主函數(shù)可以控制更新用戶界面以及行駛里程、費(fèi)用等信息的顯示。該模塊包括 程計(jì)量程序、時(shí)間管理程序、費(fèi)用管理程序、用戶界面控制程序等部分。 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 5 程序 主程序流程如圖 序運(yùn)行后首先初始化各個(gè)硬件部件，同時(shí)打開 1鍵盤掃描和時(shí)間管理模塊服務(wù)。然后，程序進(jìn)入主循環(huán)，不斷進(jìn)行按鍵掃描，并根據(jù)按鍵啟動(dòng) /停止里程計(jì)量，或進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置模式。在主循環(huán)中同時(shí)還對(duì)時(shí)間顯示進(jìn)行更新。 設(shè)計(jì)說明 1、 微型打印機(jī)控制原理 打印機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ睢⑥k公時(shí)常見的一種外圍設(shè)備，目前市面上主要有噴墨式、激光式和感熱式打印機(jī)。激光打印機(jī)的速度快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高，噴墨式打印機(jī)比較適合在辦公場(chǎng)合使用，而感熱式打印機(jī)以其小巧、方便、靈活、打印質(zhì)量高等方面的優(yōu)點(diǎn)，在近幾年的發(fā)展中已成為市場(chǎng)占有率較高的 一類打印機(jī)，其中在人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷挠胸浧避嚒w機(jī)票、登機(jī)牌、藥檢單、商業(yè)條碼，商業(yè)服務(wù)業(yè)的標(biāo)簽、票據(jù)等等。 此處我們采用的就是感熱式打印機(jī)，它的工作原理就是把打印頭壓在受熱后會(huì)改變顏色的05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 6 白色熱敏記錄紙上，然后在控制電路的控制下，打印頭上的發(fā)熱元件瞬時(shí)發(fā)熱，這些熱量很快傳導(dǎo)到熱敏記錄紙上，使記錄紙改變顏色從而形成文字或圖案。 微型打印機(jī)與主機(jī)連接方式一般有兩種，一種是并口連接，一種是串口連接。并口連接優(yōu)點(diǎn)是速度快，但是占用端口資源；串口連接優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省端口資源但是速度慢。此處我們采用的是串口連接方式的熱敏打 印機(jī)。部分微型打印機(jī)已經(jīng)含有字符庫(kù)和字庫(kù)，我們只要根據(jù)字符所在地址直接調(diào)用即可。 熱敏打印機(jī)具體的性能見下表： 關(guān)于 型打印機(jī)打印命令見熱敏打印機(jī)使用說明書。 2、 顯示部分原理圖及說明 示器結(jié)構(gòu) 基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片按下圖排列而成的?？蓪?shí)現(xiàn) 0 9 的顯示 用單片機(jī)驅(qū)動(dòng) 碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 7 片機(jī)將所要顯 示的數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時(shí)再傳送一次新數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 態(tài)顯示需要 刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的 間多。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的 間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 關(guān)于 碼管的外圍電路一般需要一個(gè)限流電阻和加大驅(qū)動(dòng)電流的晶體管。 常用的連接方式有如下四種 ： 碼管是由發(fā)光二級(jí)管顯示字段組成的顯示器，有 8 段和“米”字段之分，這種顯示器有共陽(yáng)級(jí)和共陰極兩種。所謂共陽(yáng)方式是指筆畫顯示器各段發(fā)光管的陽(yáng)極（即 P 區(qū)）是公共的，而陰極互相隔離。 所謂共陰方式是筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極（即 N 區(qū)）是公共的，而陽(yáng)極是互相隔離的。 共陰極 共陽(yáng)極 此處采用的是共陽(yáng)極 、 系統(tǒng)原理圖及說明 根據(jù)題目要求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下： 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 8 4、 擴(kuò)展板原理圖及說明 擴(kuò)展板只需提供 6 個(gè) 碼管就可以完成此次設(shè)計(jì) ，微型打印機(jī)直接連接 61 板上已經(jīng)含有三個(gè)按鍵。下圖采用的是共陰極的 碼管。 擴(kuò)展板與 61 板接口 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 9 三、 課程設(shè)計(jì)的程序框圖 1、 程序框圖 有三個(gè)按鍵： 能： 鍵奇數(shù)次，為模擬出租車開始行駛，按偶數(shù)次為模擬出租車到站，語(yǔ)音播報(bào)到站提示，并有微型打印機(jī)打印清單。因?yàn)槭悄M行駛狀態(tài)，因此里程是根據(jù)時(shí)間來(lái)累加的。每一分鐘為 100米。 能：翻屏鍵，從年月日、時(shí)分秒、單價(jià)、里程、金額逐屏顯示。 能：查詢鍵，查詢歷史記錄，逐條的進(jìn)行查詢從第一條的年月日、時(shí)分秒、單價(jià)、里程、金額；第二條年月日、時(shí)分秒、單價(jià)、里程、金額。系統(tǒng)狀態(tài)：空閑狀態(tài)、計(jì)程狀態(tài)、打印狀態(tài)。系統(tǒng)只有在空閑狀態(tài)時(shí)，可以進(jìn)行歷史記錄的查詢。打印狀態(tài)時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)所有數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。計(jì)程狀態(tài)主要是對(duì)里程和金額的計(jì)算。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 32K 字間中。存儲(chǔ)格式為 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 10 總程序流程圖 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 11 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 12 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 13 05 電子技術(shù) 1單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電子信息系電子教研室 14 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件中包括下面程序模塊： 主 程 序：初始化系統(tǒng)涉及到的硬件模塊，掃描鍵盤，根據(jù)按鍵啟 動(dòng) /停止里程測(cè)量，并調(diào)用用戶界面程序定時(shí)更新日期時(shí)間顯示，實(shí)時(shí)更新單價(jià)、里程、低速時(shí)間、費(fèi)用等信息顯示； 液晶驅(qū)動(dòng)程序： 現(xiàn)文本、圖形顯示等功能。 按鍵掃描程序：掃描按鍵，返回掃描結(jié)果。 語(yǔ)音播放程序：播放提示音，行駛里程、費(fèi)用等。 計(jì)價(jià)管理程序：完成傳感器脈沖計(jì)量，然后轉(zhuǎn)換為公里數(shù)，并根據(jù)規(guī)則計(jì)算對(duì)應(yīng)的費(fèi)用，同時(shí)，監(jiān)測(cè)行駛速度，統(tǒng)計(jì)低速時(shí)間，計(jì)算低速等待費(fèi)用，提供液晶顯示更新函數(shù)，以便主函數(shù)可以控制更新用戶界面以及行駛里程、費(fèi)用等信息的顯示。該模塊包括 程計(jì)量程 序、時(shí)間管理程序、費(fèi)用管理程序、用戶界面控制程序等部分。 程序 主程序流程如圖 序運(yùn)行后首先初始化各個(gè)硬件部件，同時(shí)打開 1鍵盤掃描和時(shí)間管理