簡易出租車計價器

1、天津大學(xué)仁愛學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計 題 目： 出租車簡易計價器 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 班 級： 2班 姓 名： 任曉旭 學(xué) 號： 6008202306 指導(dǎo)老師： 葛自強 成 績： 2011.4目錄引言1. 課程設(shè)計的總體要求 1.1本設(shè)計任務(wù) 1.2系統(tǒng)主要功能2計價器硬件設(shè)計 2.1系統(tǒng)硬件構(gòu)成及功能 2.2計價單元的設(shè)計 2.3按鍵單元的設(shè)計3. AT89S51單片機(jī)及引腳說明4. 硬件電路原理及軟件設(shè)計 4.1電路原理圖 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計5. 程序流程圖6. 程序代碼7. 實驗總結(jié)8. 參考文獻(xiàn)簡易出租車計價器引 言汽車計價器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展

2、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。具有良好性能的計價器無論是對廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計價器的研究也是十分有一個應(yīng)用價值的。電路和數(shù)字電路設(shè)計的計價器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時間久了會造成接觸不良，功能不易實現(xiàn)。為此我們采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計，相對來說功能強大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶崿F(xiàn)設(shè)計要求，且靈活性強，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。針對計費模式的切換，通過軟件編程就可以輕易而舉的實現(xiàn)。避免了機(jī)械開關(guān)帶來的不穩(wěn)定因素。隨著生活水平的提高

3、，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價器。用更加精良的計價器來為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)?，F(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。1.課程設(shè)計的總體要求本電路以89S51 單片機(jī)為中心實現(xiàn)對出租車計價統(tǒng)計，輸出采用LCD。本電路設(shè)計的計

4、價器能實現(xiàn)基本的計價。1.1 本設(shè)計任務(wù) 1.1.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計簡易出租車計價器,計算出當(dāng)前金額。1.1.2 課程設(shè)計目的 «微機(jī)原理與接口技術(shù)»是一門實踐性和實用性都很強的課程，學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用。本課程設(shè)計是配合“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課堂教學(xué)的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它能其到鞏固課堂和書本上所學(xué)知識，加強綜合能力，提高系統(tǒng)設(shè)計水平，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。我們希望每個學(xué)生都能自己動手獨立設(shè)計完成一個典型的微機(jī)應(yīng)用小系統(tǒng)。1.1.3 課程設(shè)計內(nèi)容 系統(tǒng)功能任務(wù)要求1）自動記錄單價2）按十進(jìn)制顯示以上數(shù)據(jù)3）全部采用LCD顯示 系統(tǒng)設(shè)計說明 1）可以自增系統(tǒng)功能2）允許用MS

5、C-51系列3）系統(tǒng)程序采用C語言編程4）硬件原理圖采用電子Proteus繪制1.2 系統(tǒng)主要功能本課程設(shè)計所設(shè)計的出租車計價器的主要功能有：數(shù)據(jù)的復(fù)位、數(shù)據(jù)輸出、計價、輸出采用LCD顯示管，本電路設(shè)計的計價器能實現(xiàn)基本的計價。2 計價器硬件設(shè)計本系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括單片機(jī)AT89S51、數(shù)據(jù)顯示部件、計價單元的設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中，充分利用各部件的功能，實現(xiàn)出租車計價器設(shè)計。 2.1系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能它由以下幾個部件組成：單片機(jī)AT89S51、總金額、按鈕控制部件。 利用單片機(jī)豐富的IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能。不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能

6、在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進(jìn)行升級。具體電路參見“總體電路圖”。里程計算單元89S51單片機(jī)總金額顯示串口顯示驅(qū)動電路存儲器啟動/清除開關(guān)鍵盤控制2.2計價單元的設(shè)計里程計算是通過信號發(fā)生器的模擬信號，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計算,送給顯示單元的。 2.3 按鍵單元的設(shè)計電路共采用了2個按鍵，P10作為上車開始，P11作為下車結(jié)束3 AT89S51單片機(jī)及其引腳說明 AT89S51是一個低功耗，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只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、

7、非易失性存儲技術(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存儲單元，具有很高性價比。 AT89S51是一個有40個引腳的芯片，引腳配置如下圖所示。 AT89S51引腳配置AT89S51芯片的40個引腳功能為：VCC 電源電壓。GND 接地。RST 復(fù)位輸入。當(dāng)RST變?yōu)楦唠娖讲⒈３?個機(jī)器周期時，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)。XTAL1 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2

8、 來自反向振蕩放大器的輸出。P0口 一組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，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(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，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某

9、個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。P1口部分端口引腳及功能如表1所示。表1 P1口特殊功能P1口引腳特殊功能P1.5MOSI（用于ISP編程）P1.6MOSI（用于ISP編程）P1.7SCK（用于ISP編程）P2口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高

10、8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口線上的內(nèi)容在整個訪問期間不改變。Flash編程和程序校驗期間，P2亦接收低8位地址。P3口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫“1”時，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，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閃速存儲器編程和程序校驗期間的控制信號。表2 P3口特殊功能P3口引腳特殊功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1T

11、XD（串行輸出口）P3.2（外部中斷0）P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時器0外部輸入）P3.5T1（定時器1外部輸入）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）PSEN 程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀先通信號，當(dāng)AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN/有效，即輸出兩個脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的PSEN/信號。EA/VPP 外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器，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)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程電壓VP

12、P。4.硬件電路原理圖及軟件設(shè)計4.1電路原理圖4.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要可分為主程序模塊、定時計數(shù)中斷程序、顯示子程序服務(wù)程序、按鍵服務(wù)程序四大模塊。下面對各部分模塊作介紹。4.2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、出租車起價和單價的初始化、中斷向量的設(shè)計以及開中斷等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動/清除標(biāo)志寄存器、價格寄存器，并對它們進(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，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。其程序流程如主程序流程圖所示。當(dāng)按下S1時，就啟動計價，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷出行駛里程是否已超過起

13、價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價數(shù)和起價數(shù)來計算出當(dāng)前的累計價格，并將結(jié)果存于價格寄存器中，當(dāng)前累計價格送顯示電路顯示出來。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時候，就停止計價，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和。4.2.2 里程計數(shù)中斷服務(wù)程序設(shè)計給出模擬信號模擬里程，進(jìn)入里程計數(shù)中斷服務(wù)程序中。用10HzTTL方波作為車輪轉(zhuǎn)動一周的信號。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。輪胎轉(zhuǎn)過的計數(shù)個數(shù)*輪胎周長=里程4.2.3 顯示子程序服務(wù)程序設(shè)計用到LCD顯示子程序，顯示總金額。 LCD顯示計價=8（<=3km）+1.7*（里程-3）*/4.2.4 按鍵服務(wù)設(shè)

14、計兩個按鍵，P10作為上車開始，P11作為下車結(jié)束5.程序流程圖6.程序代碼#include<reg51.h>#include<absacc.h>#definePAXBYTE0xcfa0#definePBXBYTE0xcfa1#definePCXBYTE0xcfa2#definePCTLXBYTE0xcfa3#defineclr_req0x70#defineset_req0x71#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long sbit up=P10;sbi

15、t down=P11;uchar last_state = 0;uchar now_state = 0;uchar counter = 0;void time_0(void) interrupt 1 using 3counter +;void delay(void)/delay 14.4mS uint time; for(time=900;time>0;time-);void writebyte(unsigned char dat) while(PC&0x80)=0x80); PCTL = clr_req; PA = dat; PCTL = set_req; while(PC&a

16、mp;0x80)!=0x80); PCTL = clr_req; delay();void writechar(bit flag,char column,char line,unsigned char dat1,unsigned char dat2)if(flag) writebyte(0xf0); writebyte(column); writebyte(line); writebyte(dat1); writebyte(dat2); elsewritebyte(0xf9); writebyte(column); writebyte(line); writebyte(dat1); void

17、keyscan(void)if(up=0)delay();if(up=0)now_state =2;while(!up);if(down=0)delay();if(down=0)now_state =1;while(!down);void main(void)uchar table1=21,17,39,16,29,80,22,78;uchar a5=0x30,0x30,0x30,46,0x30;uchar i;/displayulong s=0;/(uint)mileageuint mon=0;/(uint)moneyfloat mileage =0.0;float money = 0.0;

18、uchar state = 0x00;uchar mile_H=0x00,mile_L=0x00;TMOD |= 0X05;/counter,mode 1 PCTL = 0x88; writebyte(0xF4); while(1)keyscan();state = (last_state<<4)|now_state;switch(state)case 0x00:case 0x01:case 0x10:case 0x11:last_state = now_state;now_state = 0;break;case 0x02:case 0x12:case 0x22:TH0 = 0X00;TL0 = 0X00;counter = 0;TR0 = 1;ET0 = 1;EA = 1;last_state = 2;/count againnow_state = 0;break;case 0x