基于STC89C52单片机出租车计价器设计_毕业设计(论文

基于STC89C52单片机出租车计价器设计_毕业设计(论文
基于STC89C52单片机出租车计价器设计_毕业设计(论文

毕业设计论文

基于STC89C52单片机出租车计价器设计

摘要

随着城市建设日益加快,象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展。现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器,所以计价器技术的发展有很好的前景。尽管小城市尚未普及,但计价器的普及也是毫无疑问的,所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。

出租车计价器是单片机的一种典型应用。基于单片机的计价器是由单片机和外部电路组成。包括检测模块,控制模块,人机模块。里程检测模块由A44E构成,控制模块包括STC89C52单片机和AT24C02,人机模块包括独立键盘和LED动态显示。

系统性能指标

1.设定价格;

2.显示当前单价、行驶里程和总金额;

3.里程精确到0.1公里。

通过多次调试系统性能达到设计要求。

关键词:STC89C52,霍尔传感器A44E ,I2C总线,动态显示

Design of Taximeter Based on STC89C52

ABSTRACT

With the rapid development of city constriction, the taxi industry which symbolizes the cityscape also has an accelerated progress. Nowadays the automatic taximeter has been widely used in taxi industry in many cites. Therefore, the development of automatic taximeter is doomed. Although automatic taximeter is not spread in some towns, there is no doubt that it would be popularized. Thus, in future the business of automatic taximeter is still potential.

One typical application of single chip computer is automatic taximeter. The hardware of this design is composed of single chip computer and peripheral circuits which consist of Detection Unit, Processing Unit and Human Computer Interaction Unit. The Detection Unit is based on Hall-effect sensor. The Processing Unit contains STC89C52 and AT24C02. Human Computer Interaction Unit is composed of keyboard and LED.

The function of this system includes as follows:

1.Set the unit price;

2.Display the unit price, total amount and mileage.

3.Accuracy: 0.1km.

After repeatedly debugging, the performance of this system is reached the design requirements.

KEY WORDS: STC89C52, Hall-effect sensor, A44E, I2C Bus, Dynamic display

目录

前言 (1)

第1章系统工作原理 (3)

1.1功能要求 (3)

1.2基本原理 (3)

第2章硬件设计 (5)

2.1 单片机最小系统单元 (5)

2.2 霍尔传感器单元 (6)

2.3 掉电存储单元 (8)

2.4 键盘调整单元 (9)

2.5 显示单元 (10)

第3章软件设计 (14)

3.1 系统主程序 (14)

3.2 里程计数中断程序 (15)

3.3 中途等待中断程序 (15)

3.4 计算程序 (17)

3.5 显示程序 (18)

3.6 键盘程序 (18)

第4章调试改进过程及运行结果分析 (21)

4.1 动态扫描的调试和分析 (21)

4.2 AT24C02的编程与调试 (21)

4.3 按键查询功能的实现 (21)

4.4 计算程序的分析与设计 (22)

4.5 结果分析与性能改进 (23)

4.6 计价器系统的仿真 (23)

结论 (26)

谢辞 (27)

参考文献 (28)

附录A 系统原理图 (30)

附录B 仿真图PCB板 (1)

附录C 系统源程序 (2)

外文资料翻译 (18)

前言

单片机是一种可通过编程控制的微处理器,虽其自身不能单独用在某项工程或产品上,但当其与外围数字器件和模拟器件结合时便可发挥强大的功能,现在单片机已广泛应用于众多领域。举例如下:

1. 工业自动化。如数据采集、测控技术。

2. 智能仪器仪表。如数字示波器、数字信号源、感应电流表等。

3. 消费类电子产品。如空调机、微波炉、IC卡、汽车电子设备等。

4. 通信方面。如调制解调器、程控交换技术等。

5. 武器装备。如飞机、军舰、导弹、鱼雷制导、智能武器等。

作为与自动化技术和电子密切相关的理工科学生,掌握单片机是最简单也最基础的要求。为了进一步丰富和巩固单片机知识,也为了能更好的联系实际应用,本次毕业设计选择了基于单片机STC89C52控制的出租车计价器,并力求能做出实物。

鉴于电子技术、计算机技术以及各种更先进的仿真软件的出现,使用高级语言如C代替汇编语言进行编程和控制已成为现实,也成为一种发展趋势。单片机C语言编程相对于MC51汇编语言编程有如下优点:

1. 对单片机的指令系统不需要有很深的理解就可以编程操作单片机。

2. 寄存器分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节完全由编辑器自动处理。

3. 程序有规范的结构,可分为不同的函数,可使程序结构化。

4. 库中包括许多标准子程序,具有较强的处理能力,使用方便。

5. 具有方便的模块化编程技术,使已编好的程序便于移植,可极大缩短开发时间,增加程序的可读性和可维护性。

事实上,当今许多硬件的开发都已开始用C语言编程,如各种单片机、DSP、ARM等,用C语言进行工业控制也已成为一种趋势,为了更好的适应当今社会形势,为了更好的面对挑战、把握机遇,此次毕业设计决定尝试用C语言编程完成。也希望能在进一步熟悉单片机控制的同时,对数字电子技术、模拟电子技术、计算控制技术以及常用外围芯片有更深层次的

了解,提高自己的综合能力。

综上:基于单片机STC89C52设计的出租车计价器不仅可方便的用软件代替硬件,降低成本,具备一般计价器的计算里程和显示总金额的功能,还具备了掉电保持,白天、夜晚单价切换,并且还可很方便的扩展为速度测试仪,具有很好市场前景。

功能要求

1. 设计一个出租车计价器,并利用霍尔传感器和单片机内集成的计数器测试出出租车运行里程。

2. 要求单价可调,里程精确到0.1公里,并要求对等待时间进行计时。

3. 利用I2C总线通过EEPROM对存储空间进行扩展,使其具备掉电存储功能。

4. 有完整的软件仿真结果和硬件电路,并用Protel设计系统原理图。

第1章系统工作原理

1.1功能要求

出租车计价器是根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价的,并在行驶中同步显示本次消费、运行里程、运行单价以及等待时间等信息。从起步开始,当汽车行驶里程未满3公里时,均按起步价计算。超过3公里后,实现每1公里单价收费,中间遇到暂停时,计程数不再增加,开始计时收费,计程收费和计时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时,白天和夜晚价格不同,可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。(默认起步价为5元/3公里,里程单价白天为2.5元/公里,夜晚为3.5元/公里,等待计时单价为1元/1分钟)为提高计时、计价精度,确保乘客对自己消费的知情权,出租车计价器应做到里程数精确到0.1公里,同时为减少司机朋友来回调整单价以及停车后需重设单价的麻烦,计价器应具有掉电保持功能,即当重新启动后维持原有数值(包括总金额、等待时间、行驶里程、单价)不变,直至强制按下清零键,计价器显示起步价(刚起步时对应总金额)、运行单价,为下一次计价做准备。

1.2基本原理

计价器系统主要由五部分组成:分别为基于霍尔传感器A44E的里程检测单元、STC89C52单片机、外扩串行EEPROM-AT24C02、独立键盘和LED显示。

霍尔传感器主要用于检测汽车行使的里程数,出租车车轮每旋转一周,霍尔传感器A44E便产生一相应的脉冲输出,并把该脉冲交由单片机进行处理,单片机则根据程序设定,通过计算脉冲个数换算出已行驶里程(里程=脉冲个数*出租车车轮周长),然后再根据从EEPROM-AT24C02中读取的单价等相关数据进行总的消费金额的计算:当里程小于3公里时,总金

额=起步价+等待时间*等待单价;当里程大于3公里时,总金额=起步价+(里程-3)*运行单价+等待时间*等待单价;计算好的金额、等待时间、里程和单价等数据信息都可实时地显示在数码管上。其中,等待时间可根据霍尔传感器A44E 是否有脉冲输出加以判断,如可设定等待时基为5s,即假如A44E 在5s 后仍无脉冲输出便认为进入等待时间,并由单片机STC89C52内部计时器对其进行计时。

独立键盘可以调整单价等相关数据,当按下某按键,会给单片机相应端口一低电平信号,单片机会通过循环扫描检测到此信号,并根据预先设置好的程序做出相应的处理;调整好的数据存储到EEPROM 中,掉电后可以使该数据不丢失,下次得电后直接从EEPROM-AT24C02中读到单片机,并通过数码管实时显示。系统结构图如图1-1所示。

独立键盘

A44E 霍尔传感器STC89C52

数码管显示

AT24C02

EEPROM

脉冲输入输出显示数据储存

调整切换

图1-1系统结构图

第2章 硬件设计

2.1 单片机最小系统单元

主控机系统采用STC 公司生产的 STC89C52单片机,它含有512 字节数据存储器RAM ,内置8K 的电可擦除FLASH ROM ,可重复编程,大小满足主控机软件系统设计,所以不必再扩展程序存储器。芯片外围电路最高可接入40MHZ 的晶振(AT 单片机数值一般为24MHZ)。复位电路和晶振电路,以及P0口接入的10K 的上拉电阻便构成了STC89C52 单片机工作所需的最简外围电路。单片机最小系统电路图如图2-1所示。

A01

A12A23GND 4

VCC 8WP 7SCL 6SDA

5

U4AT24C02

VCC 40P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732EA 31ALE 30PSEN 29P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.7

28

P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST

9P3.0/RX D 10P3.1/TX D 11P3.2/IN T012P3.3/IN T113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/W R 16P3.7/RD 17XTAL218XTAL119GND

20

U1STC89C52

S0SW-PB S?

SW-PB S?

SW-PB S3

SW-PB S?

S4

VCC GND

GND

GND

S0 清零

S1 递增S2 递减S3 功能S4 切换

R35.1k R65.1k

C4

30p C5

30p

Y1

11.0592M

R8

1K

S?

SW-PB

R5510

R7200

C322UF

VCC

GND

按键电平复位电路

内部时钟电路

C?

LED

掉电存储单元

图2-1 单片机最小系统

STC89C52单片机的复位端接74LS14,它是一个史密特触发输入的芯片,高电平有效,具有稳定波形的作用。RST端若由低电平上升到高电平并持续2个周期,系统将实现一次复位操作;在该复位电路中,按一下复位开关,利用电容冲放电的所产生的延时,就会在RST端产生一段时间的高电平,进而进行复位操作。外接12M的晶振和两个30pF 电容组成系统的内部时钟电路,其中电容主要起到滤波、微调以及利用其充放电过程帮助单片机晶振启振的作用[1]。

对于单片机的P0口,可以作为地址/数据总线使用,也可以作为一般的I/O口使用。但当其作为I/O使用时,由于输出属于开漏电路,无上拉电阻故也无法进行高低电平的操作,此时必须接上拉电阻,一般阻值选为10K。但P0口不能同时作为地址/数据总线和I/O使用。本设计利用P0口的I/O功能[2]。

2.2 霍尔传感器单元

A44E 属于开关型的霍尔器件,其工作电压范围比较宽(4.5~18V),其输出的信号符合TTL电平标准,可以直接接到单片机的I/O 端口上,而且其最高检测频率可达到1MHZ[3]。

A44E 集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。

在输入端输入电压Vcc,经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端,根据霍尔效应原理,当霍尔片处在磁场中时,在垂直于磁场的方向通以电流,则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差VH输出,该VH信号经放大器放大后送至施密特触发器整形,使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点时,触发器输出高电平,三极管导通,OC 门输出端输出低电压,这种状态为开;当触发器输出低电平时,三极管截止,OC门输出高电压,这种状态为关[4]。这样两次电压变换,使霍尔开关完成了一次开关动作。A44E霍尔传感器原理如图2-2所示。

D

A

B

Vcc

out

C

GND

4

8

125

10

15OFF

ON

工作点

图2-2 A44E 霍尔传感器原理

里程计算主要通过霍尔传感器A44E 检测完成,出租车车轮每旋转一周,霍尔传感器A44E 便产生一相应的脉冲输出,并把该脉冲交由单片机进行处理,单片机则根据程序设定,通过计算脉冲个数换算出已行驶里程:里程=脉冲个数*出租车车轮周长。其原理如图2-3所示。

A44E

P3.2口

小磁铁

STC89C52

霍尔传感器

图2-3传感器测距示意图

本系统选择将A44E 的脉冲输出端接到P3.2口,即做为定时器/计数器1的输入端,车轮每转一圈(设车轮的周长是2米),霍尔开关便输出一低电平信号,然后利用单片机定时器1对该脉冲计数,当计数达到500次时,则达到1公里,单片机将自动刷新里程、总金额等信息。

2.3 掉电存储单元

AT24C02的作用是在电源断开的时候,存储当前设定的总金额,等待时间,运行里程以及单价等信息。AT24C02 是Ateml 公司的2KB 的电可擦除存储芯片,采用两线串行的总线和单片机通讯,电压最低可以到2.5V ,额定电流为1mA ,静态电流10uA(5.5V),芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上,而且采用8 脚的DIP 封装,使用方便。AT24C02芯片引脚配置如图2-4所示。

A01

A12A23GND 4

VCC 8WP 7SCL 6SDA

5

U1AT24C02

GND VCC GND

P3.6P3.7

图2-4 AT24C02引脚配置图

图中R4、R5 是上拉电阻,其作用是减少AT24C02 的静态功耗。由于AT24C02的数据线和地址线是复用的,采用串口的方式传送数据,只用两根线SCL (时钟脉冲)和SDA (数据/地址)与单片机P3.6和P3.7口连接,进行传送数据时遵守I 2C 总线协议。

每当设定一次单价,系统就调用存储程序,将单价信息保存在芯片内;当系统重新上电的时候,自动调用读存储器程序,将存储器内的单价等信息,读到缓存单元中,供主程序使用。

事实上AT24C02为典型的支持I 2C 总线的器件,对其进行编程时需遵守I 2C 总线的时序要求,以及I 2C 委员会对各种I 2C 芯片的地址分配规则。现把I 2C 总线与AT24C02的通讯时序、通讯规则简要介绍如下:

1. I 2C 总线节点的寻址字节

主机产生起始条件后,发送的第一个字节为寻址字节。该字节的头七位为从机地址,对于AT24C02来说高四位为1010,它是I 2C 总线器件的固有地址,紧接着是A 1、A 2、A 3通过接地或者高电平决定外围器件的地址数据,第八位是读写控制为,当为0是表示主节点向从节点发送数据,当

为1时表示要接收数据。

2. I 2C 总线数据传输的格式 (1) 主控器的写数据格式:

首先由主机发送起始信号—当SCL 为高电平时,SDA 由高到低有跳变;然后发一个寻址字节,当收到应答信号后发送数据,其中应答信号为当SCL 为高时SDA 传送0,并持续4.7us 以上;当主机产生停止信号时,数据传送结束,停止信号是当SCL 为高电平时SDA 有一个由低到高的跳变。

(2)主控器的读数据格式:

与写数据的不同之处在于数据发送结束和停止位之间加一个非应答位,表示数据发送结束,格式为当SCL 为高时SDA 传送1,并持续4.7us 以上。

3. 要特别注意的是SDA 和SCL 都是双向传输线,平时均处于高电平备用状态,只有当需要关闭时才使其钳制在低电平,且仅在SCL 为高电平时数据才能传送,而当SCL 为低电平时才允许数据发生变化。

2.4 键盘调整单元

当单价等信息需要进行修改时,就要用到键盘。由于调节信息不多,故采用5个独立键盘即可,分别实现清零、切换、增大、减小和功能等作用。电路原理如图2-5所示。

VCC 40P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732EA 31ALE 30PSEN 29P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.7

28

P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST

9P3.0/RXD 10P3.1/T XD 11P3.2/IN T012P3.3/IN T113P3.4/T 014P3.5/T 115P3.6/W R 16P3.7/RD 17XTAL 218XTAL 119GND

20

U

STC89C52

S?SW-PB S?

SW-PB S?

SW-PB S?

SW-PB S?

SW-PB

GND

图2-5 键盘调整单元接线图

图中,键盘从上至下依次为:

S0:接P1.0口,对上一次的计费进行清零,为下次载客做准备;

S1:接P1.1口,通过对功能键S3按下次数的计数,实现单价数据的增大;

S2:接P1.2口,通过对功能键S3按下次数的计数,实现单价数据的减小;

S3:接P1.3口,按1次,进入调整白天单价;按2次,进入调整夜晚单价;按3次,进入调整等待单价;按4次,进入调整起步价;按5次,返回。

S4: 实现白天单价和夜晚单价的切换。

需要注意的时,当按键按下和释放的瞬间都有抖动现象,一般来说,抖动的时间长短与键盘的机械特性有关,大约为5-10ms[5]。所以在实际编程时一定要注意键盘的去抖动。键盘去抖动有专用的延时电路,也有专门的延时芯片,也可以用软件去抖,考虑到电路的难易程度,从简化硬件的角度,本次设计采用软件去抖动,用一个短延时程序,进行键盘去抖操作。

2.5 显示单元

显示单元由两个4位8段共阳数码管组成,电路连接时,公共端接高电平,因此我们需要点亮哪个发光二极管只需给哪个二极管阴极送低电平,并采用动态扫描进行显示[6]。前三个数码管分别接P2.0、P2.1和P2.2,用于显示总金额;第四个接P2.3 ,显示等待时间;第五个和第六个数码管分别接P2.4和P2.5,用于显示里程,由于需精确到小数位,故最多只能显示9.9公里,但经过添加溢出指示,可计到20公里,在现实中已基本够用;后面两个数码管分别接P2.6和P2.7,用于显示单价。由于溢出指示是采用发光二极管是否点亮表示,故必须选好参数以确保发光二极管正常工作。

根据元件手册(也可用万用表测量)查得,发光二极管点亮时压降为1.7V ,点亮电流为3-20mA ,取导通电流为5mA ,所以限流电阻可选择为(5-1.7)/5=660,故可选择限流电阻值510Ω。

由于数码管内部二极管点亮时需要5mA 以上的电流,而单片机的输出电流还不到1mA ,所以数码管与单片机连接时需加驱动电路,可以使用上拉电阻的方法,也可以使用专门的驱动芯片,考虑到复用单片机I/O 接口,节省单片机I/O 资源,此次设计采用74HC573锁存器,其输出电流较大,电路接口简单且可直接驱动数码管显示。74HC573的引脚分布图2-6如下。

OE 11D 22D 33D 44D 55D 66D 77D 88D 9GND

10

LE

11

8Q 127Q 136Q 145Q 154Q 163Q 172Q 181Q 19VCC 2074HC573

GND

P1.6

图2-6 74HC573的引脚分布

OE :为三态允许输入端(低电平有效),也可称作输出允许端; 1D-8D 为数据输入端; 1Q-8Q 为数据输出端; LE 为锁存允许端。

74HC573所对应真值表2-1如表。

表2-1 74HC573真值表 INPUT

OUTPUT

OE LE D

Q L H L L L X

H Q 0

H X X Z

其中:H—高电平;L—低电平;X—任意电平;Z—高阻态,既不是高电平也不是低电平,其电平状态由与它相连接的其它电气状态决定;Q0—上次的电平状态。

由真值表可以看出,当OE为高电平时,无论LE与D端为何电平状态,其输出均为高阻态,此时芯片处于不可控状态。做设计时必须使其处于可控状态,即OE应该接低电平。当OE为低电平时,若LE为H,则D与Q 同时为H或者L,数据实现直通传送;而当LE为L时,无论D为何状态Q都保持上一次的数据状态,数据被锁存住,利用此特性即可实现对数码管的控制。

本次设计中:段选信号LE接P1.5,对应图中标号P1.5;位选信号LE 接P1.6,对应图中标号P1.6。控制显示时先给P1.5高电平,使通道打开,接着送字码,然后把P1.5电平拉低,使字码保持住;之后打开P1.6(送高电平),紧接着送位码,控制要显示的位,然后把P1.6拉低,数据被保持。最后延时5ms;依次循环扫描;利用数码管点亮后的余晖和人眼视觉暂留效应即可实现动态显示。数码管动态显示电路如图2-7所示。

OE 11D 22D 33D 44D 55D 66D 77D 88D 9GND

10

LE

118Q 12

7Q 136Q 145Q 154Q 163Q 172Q 181Q 19VCC 20

U2

74HC573

O E 11D 22D 33D 44D 55D 66D 77D 88D 9G N D

10

L E

11

8Q

127Q 136Q 145Q 154Q 163Q 172Q 181Q 19V C C

20U3

74HC573

VCC 40P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732EA 31ALE 30PSEN 29P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.7

28

P1.01

P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST

9P3.0/RX D 10P3.1/TX D 11P3.2/IN T012P3.3/IN T113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/W R 16P3.7/RD 17XTAL218XTAL119GND

20

U1STC89C52

11

742110

5

3

12

9

8

6

a b c d e f g d p

com1 com2 com 3 com4LED?7SEG(0.36)X4

11

7

42110

53

12

9

8

6

a b c d e f g d p com1 com2 com 3 com4

LED?

7SEG(0.36)X4

12345678

161514131211109

排阻

RESPA CK4

排阻

RES8A

GND

GND

40VCC

VCC

P1.5

P1.6

GND

GND

VCC

VCC

图2-7 数码管动态显示电路

第3章 软件设计

3.1 系统主程序

在主程序模块中,需要完成对各参量和接口的初始化、出租车起步价和单价的初始化以及中断、计算、循环等工作。另外,在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器,并对它们进行初始化。然后,主程序将根据各标志寄存器的内容,分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。

当出租车运行后,就启动计价器,根据里程寄存器中的内容计算和判断行驶里程是否已超过起步价公里数。若已超过,则根据里程值、每公里的单价值和起步价来计算出当前的总金额,并将结果存于总金额寄存器中;中途等待时,无脉冲输入,不产生中断,当时间超过等待设定值时,开始进行计时,并把等待金额加到总金额里,然后将总金额、里程、等待时间和单价送数码管显示出来。程序流程如图3-1所示。

金额计算显示

N Y

N

Y

清零

夜晚单价

切换开始

初始化

按键扫描

图3-1 主程序流程图

3.2 里程计数中断程序

每当霍尔传感器输出一个低电平信号,单片机定时器0(工作在计数模式)就对其计数一次,相应的变量设为inter就自加1,当里程计数器inter 对里程脉冲计满500次时,对其自身进行清零操作,为下一次计数做准备,同时进入里程计数中断服务程序中,里程变量加1,总金额根据此时所设单价做出相应的变化。里程中断子程序如图3-2所示。

INT0

计数达到500?

增加1公里

调用价格子程序达到最大里程?

返回N

N

Y

开始Y

图3-2 里程中断服务子程序

3.3 中途等待中断程序

在中途等待中断程序中,定时器1每50ms计一次数,每计够100次(5sec),便将当前里程值送入某个缓存变量,与前一个5秒的值进行比较,如果两者相同,则表明霍尔传感器没有输出信号,认为出租车停了下来,

进入等待计时,计时中间变量dd 自加1,计够12次为一分钟,dd 自清零,同时根据所设的等待单价刷新总金额。计数初值可有以下公式获得:

X=(65536-t)*11.0592*10^6/12; TH=X/256; TL=X%256;

其中:X 表示计数初值,TH 、TL 分别为16位计数器高8位和低8位应装入的初值。

用定时器作为基准,可使测试的等待时间更为精确(可以精确到uS 级);且每隔5秒比较一次,能有效减小误判率,避免把汽车低速行驶误认为静止等待处理。中途等待子程序流程图如图3-3所示。

CC=100?二者相等吗?50ms 了吗?变量cc++

Y

Y

N

与前一个5s 比较

变量dd++

Y

N

DD=12?等待时间++

Y

N

返回

T1计时开始

N

开始

图3-3 中途等待中断子程序流程图

出租车计价器课程设计报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 (2012 —2013 学年第 2 学期) 课程名称:可编程逻辑器件设计开课实验室:信自楼 2013 年4月 11日

一、引言 汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车行业发展的重要标志,是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此,汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。 我国在70年代开始出现出租车,但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确,价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入,出租车行业的发展势头已十分突出,国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程(需要司机自己定价,计算后四舍五入),到能够自主计费,以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展,出租车行业已成为城市的窗口,象征着一个城市的文明程度。 随着出租车行业的发展,出租车已经是城市交通的重要组成部分,从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发,具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。我们设计采用8086为主控器,以A44E霍尔传感器测距,实现对出租车的多功能的计价设计,输出采用8段数码显示管。 二、总体设计方案 利用8253作为定时/计数器,控制电机转速并测量电机的转数;8255作为输入输出接口,控制数码管显示启动后经过的里程数(小数点后取2位有效值)。 硬件连接说明: 直流电机控制器的基础上,增加了一个电机测速电路构成。 8255的B口作为数码管的笔划码驱动;C口的低4位作为段码控制,显示实际里程,同时,也用于输出键盘的列扫描码;PC6、PC7输入行扫描码,用于识别按键,程序中仅使用了PC6行上的四个按键,其定义如下: X1:启动/停止键;X2:加速键,与X3、X4键组合使用;X3:“+”键;X4:“-”键。 A口仅使用了PA0,输出PWM脉冲信号,通过驱动芯片驱动电机,其输出电压的高低与PWM脉冲的占空比成正比。 电机的转数,通过霍尔元件变换为脉冲个数,送入8253的通道2,计数后,将转数转换为里程数,最小单位为0.01公里,送CPU记录,结果由数码管显示出来。

数字逻辑课程设计课案教学总结

数字逻辑设计课程设计指导书 适用专业:计算机大类 湖北工业大学 计算机学院 2016年11月

目录 一、课程设计目的 (1) 二、课程设计要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 四、设计报告的内容和要求 (3) 五、课程设计考核方法 (3) 附录一自选课题参考题目 (4) 一、数码管显示控制器 (4) 二、乒乓球游戏机 (4) 三、智力竞赛抢答器 (4) 四、数字钟 (4) 五、交通灯控制器 (5) 六、双钮电子锁 (5) 七、彩灯控制器 (5) 八、速度表 (5) 九、出租车计价器 (6) 十、自动奏乐器一 (6) 十一、自动奏乐器二 (6) 十二、自动打铃器 (6) 十三、算术运算单元ALU的设计 (7) 十四、游戏机 (7) 十五、16路数显报警器 (7) 十六、脉冲按键电话按键显示器 (7) 十七、病房呼叫系统 (8) 十八、自动电子钟 (8) 十九、具有数字显示的洗衣机时控电路 (8) 二十、篮球比赛数字计分牌 (8) 二十一、电子日历 (9) 二十二、设计模拟中央人民广播电台报时电路 (9) 二十三、数字跑表 (9) 二十四、汽车尾灯控制器 (9) 二十五、篮球竞赛30秒计时器 (9) 二十六、拔河游戏机控制器 (10) 附录二TTL集成电路型号命名规则 (11) 附录三部分TTL集成电路管脚排列图 (14)

一、课程设计目的 《数字逻辑课程设计》是计算机大类学生的必修课之一,是《数字逻辑》课程的一个重要的实践教学环节,它与理论教学和实验教学相结合,培养学生综合运用所学的基础理论和掌握的基本技能来解决实际问题的能力。 课程设计通过完成一个课题的理论设计和实际调试工作,即能加深对所学知识的理解,又能培养综合的实践技能,从而提高分析问题和解决问题的能力。训练学生综合运用学过的数字逻辑的基本知识,独立设计比较复杂的数字电路的能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 二、课程设计要求 (一)教学要求 1.巩固和加深对数字逻辑各类型电路的设计方法及电子器件所构成电路的理解,并适当拓宽学生在电子线路领域的知识面。 2.初步掌握数字电路的设计、计算方法。能根据系统的技术指标,论证、拟订设计方案;选用合适的电路形式并进行工程计算及选择电路的元器件。 3.培养独立组织实验方案、正确选择使用实验仪器的能力,提高对功能电路和系统的安装调整、测试技术,以及综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。(二)能力培养要求 1.通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 2.通过实际电路方案的比较分析、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 3.掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 4.综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 三、课程设计内容 从参考题目中自选1题进行资料查找和设计,具体课题及要求见附件1。 1.数码管显示控制器

出租车计价器 课程设计报告

软件学院 课程设计报告 课程 题目出租车计价器 班级集成13-4 专业集成电路设计与集成系统 学生学号 指导教师(填写自己班的指导教师) 年月日 1.课程设计目的 全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识,掌握利用VHDL语言对常用的组合逻

辑电路和时序逻辑电路编程,把编程和实际结合起来,熟悉编制和调试程序的技巧,掌握分析结果的若干有效方法,进一步提高上机动手能力,培养使用设计综合电路的能力,养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。 2.课程设计题目描述和要求 2.1.课程设计题目描述 ①.实现计费功能,计费标准为:按行驶里程计费,起步价为7.0元,并在车行3km 后按2.2元/km 计费,当计费器达到或超过20元时,每公里加收50%的车费,车停止不计费。 ②.现场模拟功能:以开关或按键模拟公里计数,能模拟汽车起动、停止、暂停等状态。 ③.将车费和路程显示出来,各有一位小数。 2.2.总体设计思路框架 2.3.课程设计题目要求 ①.设计正确,方案合理。 ②.程序精炼,结构清晰。 ③.设计报告含程序设计说明,用户使用说明,源程序清单及程序框图。 ④.上机演示。 ⑤.有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 3.设计思想和设计内容 3.1 出租车计费设计

该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数,起步价是7元,行驶3公里,以后2.2元/公里。并且设计选择模块,在车费超过20元每公里加收50%车费即3.3元/公里。 3.2 基本设计思想 出租车计费器根据设计要求可初步分为3方面——显示、记里程数、记费。之后再根据三方面分别设计模块。1.显示模块。一般计数器显示数字为1-F即16进制,而16进制不方便观看,所以在设计这一模块时我们将16进制改为10进制输出进而设计了译码模块。2、里程模块。设计要求对里程计数主要分为两个方面,计数以及公里数比较。即3公里之内收7元,3公里之后20元(通过计算为9公里)以内每公里2.2元,9公里以外为每公里3.3元。所以,我们将里程模块分为里程计数模块以为比较模块。3.计费模块。计费模块同里程比较模块所以将两个模块合二为一,为价格计算模块。 4.Verilog代码 4.1顶层模块 module taxi( clk,stop,rst_n, time1,time2,time3,time4, seg1,seg2,seg3,seg4 ); input clk; input stop; input rst_n; output [6:0]time1; output [6:0]time2; output [6:0]time3; output [6:0]time4;

最新出租车计价器课程设计

出租车计价器课程设 计

大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 出 租 车 计 价 器 姓名: 学号: 3 姓名: 学号: 专业班级:自动化09-7班 指导老师: 所在学院:电气学院 2012年7月4 日 摘要

本设计基于AT89SC51单片机,采用霍尔传感器采集轮胎转数的信息,使用外部中断0将霍尔传感器采集的信息输入到单片机,实现对于出租车行驶里程的计算;对于中途等待以及红绿灯等待,使用定时器计时,并将时间转化为里程数以计费;输出设备采用数码管,本设计采用的是两个4位一体的共阴极数码管,输出里程数和费用;此外,本设计还设计了状态指示灯,用以指示计价器的工作状态和显示状态。 出租车计价器是出租车行业计费系统的核心,是出租车行业发展的重要标志,性能良好的计价器对于乘客和出租车行业都是必需的。 关键词:计价器、单片机、霍尔传感器

目录 1 概述 (4) 1.1 出租车计价器概述 (4) 1.2 单片机的概述 (4) 2 总体方案设计 (6) 2.1 设计任务要求 (6) 2.1.1 设计任务 (6) 2.1.2 设计要求 (6) 2.2 设计的主要功能 (6) 2.3 方案的选取 (7) 2.3.1 硬件设计方案 (7) 2.3.2 软件设计方案 (8) 3 硬件设计 (8) 3.1 AT89S52单片机及最小系统 (9) 3.2 测距单元 (11) 3.3 按键单元和状态显示单元 (14) 3.4 数码显示单元 (15) 4 软件设计 (17) 4.1 系统主程序 (17) 4.2 数据处理子程序 (18) 4.3 等待时间计时子程序 (19) 4.4 键盘扫描子程序 (20) 5 Proteus软件仿真 (21) 6课程设计过程中遇到的问题 (22) 7 课程设计体会 (23) 参考文献 (24) 附1、原程序代码 (25) 附2、系统原理图 (30)

出租车计价器电路设计

中北大学 课程设计说明书 学生姓名:学号: 学院: 仪器与电子学院 专业: 微电子科学与工程 题目: 出租车计价器电路设计 指导教师:马游春 2014 年 1 月 2 日

目录 1设计目的 (2) 2设计要求 (2) 3设计内容 (2) 1设计过程 (2) 2设计所用器件简介 (4) 3设计所需器件归纳 (7) 4设计结果/仿真结果 (8) 5心得体会 (10) 6参考文献 (10) 附件 (11)

一、设计目的 1.掌握电子电路的一般设计方法和设计流程; 2.学习简单电路系统设计,掌握Protel99的使用方法; 3.掌握锁存器、计数器、加法器等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法; 4.学习掌握硬件电路设计的全过程。 二、设计要求 1.查阅所用器件技术资料,详细说明设计的出租车计价器工作流程; 2.里程数精确到1公里,起步价按5元/3公里,超出里程单价按1元/1公里进行计价。 3.等候时按1元/15分钟计价。设置一个计时按键处理等候等突发事件; 4.整理设计内容,编写设计说明书。 三、设计内容 1 设计过程 使用NI Multisim12.0软件绘制原理图。 应用NI Multisim10对所设计的电路进行仿真。 使用ALTIUM DESIGNER制作PCB版图。 1.1设计思路 出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示用车费用的数字仪表。仪表根据用车起价、行车里程计费及等候时间计费三项求得客户用车的总费用,通过数码自动显示。里程传感器可用干簧继电器实现,安装在与汽车车轮相连接的涡轮变速器上的磁铁使干簧继电器在汽车每前进十米闭合一次,即输出一个脉冲信号,实验用一个脉冲源模拟。 通过信号发生器模拟汽车车轮上传感器传来的脉冲信号,用计数器进行计数,然后触发里程计数器进行累加,依次向高位进位并用4位数码管显示路程;另一方面,将传来的脉冲通过比较器与3公里进行比较,大于三公里时开始触发价格计数器累加,并利用加法器与5元相加,也依次向高位进位并用4位数码管显示价格。 1.2 工作原理及硬件框图 本设计方案系统的总体工作原理如图6所示。有两种收费方式(通过按键实现两种收费方式的转换):按行驶里程收费,起步费为5.0元,并在车行3公里后再按1.0 元/公里:按等候时间计费,当车停止不走时,按1.0元/15分钟计费。最高计费为9999.9元,当乘客到达目的地时,将路程及车费显示出来。

基于数电设计出租车里程计价器

电子技术课程设计报告题目:出租车里程计价器设计 学生姓名: 学生学号: 年级: 专业: 班级: 指导教师: 机械与电气工程学院制 2016年11月

出租车计价器课程设计 机械与电气工程学院自动化 1设计的任务与要求 1.1课程设计任务 (1)能够实现计程功能 (2)实现计费功能,计费标准为:按行驶里程收费,起步费为6.0元,并在车行3公里后再按2.0 元/公里,最高计费为99.9元,车停止不计费,能将车费显示出来。 1.2初始参数和要求 (1)74LS160计数器的简介 74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器,共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式。 (2)74LS85比较器的简介 74LS85比较器是一个4位数值比较器,它是由高位开始比较,逐位进行。若最高位已比较出大小,则以后各位大小都对比较结果没有影响;如果最高位相等,则比较次高位;同理,次高位已比较出大小,则以后各位大小对结果没有影响。如果4位比较都相等,则再看级联信号输入。级联输入信号是由低位比较器的输出而来。 (3)74LS283加法器的简介 74LS加法器是4为超前进位加法器,能够实现两个数值信号的相加。 (4)初始要求 电路能够实现初始设定,起步费为6.0元,并在车行3公里后再按2.0 元/公里计算,车停止不计费,能将路程及车费显示出来。 2出租车里程计价器设计方案制定 2.1系统工作原理 本设计方案系统的总体工作原理如图1所示。按行驶里程收费,起步费为6.0元,并在车行3公里后再按2.0 元/公里,最高计费为99.9元,车停止不计费,将路程及车费显示出来。

电子设计资料-出租车计价器-程序

#include #define uchar unsigned char sbit P3_4=P3^4; //code uchar tab[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,}; //code uchar tab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,}; code uchar tab[10]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0x66,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,}; uchar sz[4]; int qw,bw,sw,gw,a,b,c; void disp(void) { for(c=3;c>=0;c--) { SBUF=tab[sz[c]]; while(!TI); TI=0; } } void scjs(void)interrupt 3 { TH1=0X3C; TL1=0xB0; a=a+1; if(a==2) { a=0; P3_4=!P3_4; if(P3_4==0) { b=TH0*256+TL0; ///yw=sz[0]=b/100000; //ww=sz[0]=b/10000%10; qw=sz[0]=b/1000%10; bw=sz[1]=b/100%10; sw=sz[2]=b/10%10; gw=sz[3]=b%10; disp(); } } } main() {

IE=0X88; TH1=0X3C; TL1=0XB0; TR0=1; TR1=1; a=0; while(1); } 2 #include #define uchar unsigned char sbit P3_4=P3^4; //code uchar tab[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,}; //code uchar tab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,}; code uchar tab[10]={0xbf,0x06,0xdb,0xcf,0x66,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,}; uchar sz[6]; int yw,ww,qw,bw,sw,gw,a,b,c,d,e,f; void disp(void) { for(c=5;c>=0;c--) { SBUF=tab[sz[c]]; while(!TI); TI=0; } } void scjs(void)interrupt 3 { TH1=0X3C; TL1=0xB0; a=a+1; if(a==2) { a=0; P3_4=!P3_4; if(P3_4==0) { b=TH0*256+TL0;

毕业论文之出租车计价器调研报告

调研报告 汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车行业进展的重要标志,是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方

的利益。具有良好性能的计价器不管是对宽敞出租车司机朋友依旧乘客来讲差不多上专门必要的。因此,汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。 随着生活水平的提高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注。因此,出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。然而总存在着买卖纠纷困扰着行业的进展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法确实是改良计价器。用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。 现在各大中都市出租车行业都已普及自动计价器,因此计价器技术的进展已成定局。而部分小都市尚未普及,但随着都市建设日益加快,象征着都市面貌的出租车行业也将加速进展,计价器的普及也是毫无疑问的,因此以后汽车计价器的市场依旧十分有潜力的。 计价器作为出租车的一个重要组成部分,关系着出租车司机和乘客双方利益,起着重要的作用,因此,具有良好性能的计价器对宽敞出租车司机朋友来讲是专门必要的。 我国在70年代开始出现出租车,但那时的计费系统大差不多上国外进口不但不够准确,价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入,出租车行业的进展势头已十分突出,国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程(需要司机自己定价,计算后四舍五入),到能够自主计费,以及现在的能够打一发票和语音提示、按时刻自主变动单价等功能。随着都市旅游业的进展,出租车行业已成为都市的窗口,象

征着一个都市的文明程度。 采纳模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大,用到的器件多,造成故障率高,难调试,关于模式的切换需要用到机械开关,机械开关时刻久了会造成接触不良,功能不易实现。为此我们采纳了单片机进行设计,相对来讲功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合能够专门容易的实现设计要求,且灵活性强,能够通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换,通过软件编程就能够轻易而举的实现。幸免了机械开关带来的不稳定因素。 目前, 电子系统正向集成化、大规模和高速度的方向进展, 集成电路的规模越来越大, 复杂程度越来越高, 因此传统的门级描述方法显得过于琐碎, 难以理解掌握。由美国国防部提出的VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)即超高速集成电路硬件描述语言, 采纳高层次的、自顶向下的设计方法来描述硬件, 特不适合当前需要。美国国防部为了要解决项目间的信息交换困难和设计维护困难, 同时也为解决当时的超高速集成电路(VHS IC Very High Speed Integrated Circuit) 打算而提出的一种硬件描述语言。1987 年12 月IEEE 同意VHDL 为标准的HDL , 这确实是今天的IEEE STD1076- 1987 和IEEE STD1076- 1993。MAX + PLUSII (Multiple Array Matrix And Programmable Logic U ser System s) 是电子设计不可缺少的工具, 他能够同意多种方式的输入: 原理图输入、文本输入(硬件描述语言)、第三方EDA 工具提供的接口等。MAX+ PLUSII 的仿真器具有专门强灵活性, 能够操纵

单片机出租车计价器课程设计报告书

word完美格式 嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目:出租车计价器 学院:太原理工大学现代科技学院 班级:电子信息 姓名: 学号:

一、设计题目: 出租车计价器 二、设计思路: 如今单片机由于其体积小,性能完善,所以广泛应用于各个行业中。在出租车上,计价器便采用了单片机的应用技术,采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机,通过程序加以运算控制,再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识,设计并模拟出租车计价器的工作方式,通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器,以及显示、定时装置,通 过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想:利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生 一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 ●显示器:用LED显示,动态扫描显示,不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置(本设计中未引入):记录在停车或某些情况下的时间,用于辅助 计价。 四、里程计数器的原理(光电式) 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘,上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时,光源发出的光被隔光盘隔离,只有在窄缝处感光元件接收到光信号,对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号,当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里,并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用,只能对其原理进行分析,在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号(P3.4)。

五、LED显示电路 对设计总体分析下,只需对其价格进行显示,选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位(单位:元)。显示方式采用动态扫描的方式,数据输出为P0口,位选为P2口,共阴极(如图)。 P0.7-P0.0 数码管输出数据 P2.7-P2.4 数码管位选 六、计价器的计价要求 ●计价方式:起价(两公里)白天8元,晚上8.6元;由一开关进行选择。每 公里1.5元。 ●转数与公里数:汽车轮胎周长近似为1.5米,故一百米需要转过67圈,计 67个数产生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚

出租车计价器系统完整版

智能电子产品设计与制作 课程设计(论文) 题目: 《出租车计价器系统设计》 学院:电气与电子信息工程学院 专业名称: 学号: 学生姓名: 同组成员: 指导教师: 课设时间:2011年5月23日—2011年6月10日 目录

一.设计目的 (2) 二.设计要求 (2) 三.系统结构 (2) 四.功能模块设计 (3) 五.软件设计 (5) 六.电路组装与调试 (6) 七.电路仿真 (7) 八.总结 (8) 八.附录 (9)

出租车计价器课程设计 一、设计目的 随着出租车行业的发展,出租车已经是城市交通的重要组成部分,从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发,具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大,用到的器件多,造成故障率高,难调试。而采用单片机进行的设计,相对来说功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求,且灵活性强,可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S52单片机为主控器,以红外对管测转速,对实际里程的模拟,实现对出租车的多功能的计价设计,并采用AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价等信息,输出采用8段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价,而且还能根据白天,黑夜和中途等待来调节单价。 二、设计要求 出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步价开始,当汽车程行驶未满3公里时,均按起步价计算。过3公里后,实现每1公里单价收费,中间遇暂停时,计程数不再增加,开始计时收费,测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时,白天和夜晚价格不同,可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。(默认起步价为5元/3公里,里程单价白天为1.5元/公里,夜晚为1.8元/公里,等待计时单价为0.5元/5分钟) 三、系统结构 根据设计的要求选择实验的方案:采用单片机进行的设计,相对来说功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求,且灵活性强,可以通过软件编程来完成更多的附加功能。设计采用AT89S51单片机为主控器,以红外对管和电机测转速(按键替代),实现对出租车的基本的计价设计,并采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息,输出采用8段数码显示管,相对液晶显示价格便宜,利用单片机丰富的I/O端口,及其控制的灵活性,实现基本的计价功能。 器系统结构图如下: 四、功能模块 1、单片机模块

基于51单片机的出租车计价器

基于51单片机的出租车计价器

课程设计说明书 课程设计名称:《单片机原理与接口技术》课程设计 课程设计题目:基于51单片机的出租车计价器 学院名称:信息工程学院 专业:电子信息工程班级:100415 学号:27 姓名:夏亮晶 同组人:张先生 评分:教师:邓老师 2013年07月01日

基于51单片机原理出租车计价器的设计 摘要 现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器,所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及,但随着城市建设日益加快,象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展,计价器的普及也是毫无疑问的,所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 本设计以 89S51 单片机为中心,利用信号发生器模拟代替霍尔传感器测距,实现对出租车计价统计,输出采用LM016L液晶显示屏。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价,而且还能根据里程或手动来调节单价。通过单片机上的键盘上的按键来执行开始、暂停、复位等功能。步骤如下:首先,程序开始做一些必要的初始化工作,等待键盘输入。然后,启动键K1按下后单片机开始计数传感器传来的计数脉冲,在LM016L液晶显示器显示路程,按下K2显示总费用price是多少,当路程超过3Km,才开始计算。通过K3、K4,K5、K6,K7、K8改变单价price个位,十分位,百分位。 关键词:89S51单片机 LM016L液晶显示屏计价器

目录 前言 (1) 第一章出租车计价系统的设计要求与设计方案 (2) 1.1............. 出租车计价器设计要求 2 1.2..................... 系统主要功能 2 1.3................... 方案论证与比较 2 第二章出租车计价系统的硬件设计 (4) 2.1 振荡电路 (4) 2.2 复位电路设计 (4) 2.3 键盘接口电路 (5) 2.4 显示电路 (5) 2.5 路程测量部分 (6) 2.6 单片机各引脚功能说明 (7) 2.7 1602液晶的简介 (8) 第三章出租车计价系统的软件设计 (11) 3.1....................... 系统主程序 11

单片机出租车计价器课程设计

单片机出租车计价器课程 设计 This manuscript was revised on November 28, 2020

嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目:出租车计价器 学院:太原理工大学现代科技学院 班级:电子信息 姓名: 学号: 一、设计题目: 出租车计价器 二、设计思路: 如今单片机由于其体积小,性能完善,所以广泛应用于各个行业中。在出租车上,计价器便采用了单片机的应用技术,采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机,通过程序加以运算控制,再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识,设计并模拟出租车计价器的工作方式,通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务

出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器,以及显示、定时装置,通过线路连接构成一个完整的系统。 公里计数器设想:利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 显示器:用LED 显示,动态扫描显示,不断输出即时价格已及时间。 定时装置(本设计中未引入):记录在停车或某些情况下的时间,用于辅助计价。 四、里程计数器的原理(光电式) 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘,上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时,光源发出的光被隔光盘隔离,只有在窄缝处感光元件接收到光信号,对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号,当单片机中计数器计到某一数 量即为车行驶 一公 里,并 对价格 进行增 加。在 没有实际对这样计数装置试用,只能对其原理进行分析,在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号()。 五、LED 显示电路 对设计总体分析下,只需对其价格进行显示,选用四个LED 数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位(单位:元)。显示方式采用动态扫描的方式,数据输出为P0口,位选为P2口,共阴极(如图)。 六、计价器的计价要求 计价方式:起价(两公里)白天8元,晚上元;由一开关进行选择。每公里元。 转数与公里数:汽车轮胎周长近似为1.5米,故一百米需要转过67圈,计67个数产生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚 八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B ,T1工作方式2 数码管输出数据 数码管位选 显示小数点(长亮) 计价器工作开关 白天/夜间切换 计数脉冲输入

出租车计价器课程设计

摘要 本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。 在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价,里程收费,等待时间收费三种收费,通过按键可以调整起步价,里程收费,等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行,暂停,停止。在1602液晶上可以显示运行的时间,运行时暂停的时间,通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器,P1口接1602液晶显示模块。 关键字STC89C52;1602液晶;出租车计费器 》 @

第一章绪论 出租车计价器概述 我国在70年代开始出现出租车,但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确,价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入,出租车行业的发展势头已十分突出,国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程(需要司机自己定价,计算后四舍五入),到能够自主计费,以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展,出租车行业已成为城市的窗口,象征着一个城市的文明程度。 / 本次设计的目的在于现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器,所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及,但随着城市建设日益加快,象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展,计价器的普及也是毫无疑问的,所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 单片机的概述 计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力,以解决复杂系统计算和高速数据处理,比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上,其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性,这种单片计算简称单片机。单片机的内部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应用而设计的所以单片机又称微控制器MCU(Micro Controller Unit)。用它可以很容易地将计算机嵌入到各种仪器和现场控制设备中,因此单片机又叫做嵌入式微控制器(Embedded MCU)。单片机自20世纪70年代问世以来,以其鲜明的特点得到迅猛发展,已广泛应用于家用电器、智能玩具、智能仪器仪表、工业控制、航空航天等领域,经过30多年的发展,性能不断提高,品种不断丰富,已经形成自动控制的一支中坚力量。据统计,我国的单片机年容量已达1~3亿片,且每年以大约16%的速度增长,但相对于国际市场我国的占有率还不到1%。这

C语言出租车计价器课程设计

出租车计价器课程设计目录 前言 1、系统工作原理 1.1 功能说明 1.2 基本原理 2、硬件设计 2.1 单片机最小系统单元 2.2 A44E霍尔传感器检测单元 2.3 AT24C01存储单元 2.4 键盘调整单元 2.5 显示单元 3、软件设计 3.1 系统主程序 3.2 中断程序 3.2.1 里程计数中断程序 3.2.2 中途等待中断程序

3.3 计算程序 3.4 显示程序 3.5 键盘程序 4、总结 参考文献 附录A 系统原理图 附录B 系统源程序 前言 随着出租车行业的发展,出租车已经是城市交通的重要组成部分,从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发,具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大,用到的器件多,造成故障率高,难调试。而采用单片机进行的设计,相对来说功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求,且灵活性强,可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S52单片机为主控器,以A44E霍尔传感器测距,实现对出租车的多功能的计价设计,并采用AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价等信息,输出采用8段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价,而且还能根据白天,黑夜和中途等待来调节单价。 第一章系统工作原理

1.1 功能说明 出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步价开始,当汽车程行驶未满3公里时,均按起步价计算。过3公里后,实现每1公里单价收费,中间遇暂停时,计程数不再增加,开始计时收费,测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时,白天和夜晚价格不同,可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。(默认起步价为5元/3公里,里程单价白天为1.5元/公里,夜晚为1.8元/公里,等待计时单价为0.5元/5分钟) 1.2 基本原理 计数器系统主要由五部分组成:A44E霍尔传感器、AT89S52单片机、独立键盘、EEPROM AT24C01和显示数码管。 霍尔传感器安装在车轮上,主要检测汽车行进的公里数,并产生一系列相应的脉冲输出,脉冲送到单片机进行处理,单片机根据程序设定通过计算脉冲数换算出行驶公里数,再根据从EEPROM中读取的价格等相关数据进行金额的计算,计算好的金额、里程和单价都实时地显示在数码管上。独立键盘可以调节价格等相关数据,按下相应的按钮,产生信号交由单片机处理并实时显示出来,调节好的数据存储到EEPROM中,掉电后可以使调好的数据不丢失,下次得电后直接从EEPROM读到单片机,系统结构图如图1。

出租车计价器总结报告讲解

电气工程学院 微机原理与接口技术课程设计 设计题目:出租车计价器系统设计 学号:11291092 姓名:杨艳丽 同组人:无 指导教师:徐建军 设计时间:2014.3.15-3.25 设计地点:电气学院实验中心

微机原理课程设计成绩评定表姓名杨艳丽学号11291092 课程设计题目:出租车计价器系统设计 课程设计答辩或提问记录: 成绩评定依据: 课程设计预习报告及方案设计情况(20%): 课程设计考勤情况(5%): 电路焊接情况(15%) 课程设计调试情况(40%): 课程设计总结报告与答辩情况(20%): 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定) 指导教师签字: 年月日

微机原理与接口技术课程设计任务书学生姓名:杨艳丽指导教师:徐建军 一、课程设计题目: 出租车计价器系统设计 二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件,独立进行方案论证和电路设计,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整; 2. 查阅有关参考资料和手册,并能正确选择有关元器件和参数,对设计方案进行仿真; 3. 完成预习报告,报告中要有设计方案,设计电路图,还要有仿真结果; 4. 进实验室进行电路调试,边调试边修正方案; 5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。 三、进度安排 1.时间安排 序号内容学时安排(天) 1 方案论证和系统设计 3.14-3.15 2 完成电路仿真,写预习报告 3.16-3.17 3 电路调试 3.18-3.25 4 写设计总结报告与答辩 3.26-3.27 合计13天 设计调试地点:电气楼410 2.执行要求 微机原理与接口技术课程成绩80分以上的同学可以自拟题目,其余的同学都是指定题目。,每组不得超过2人,要求学生在教师的指导下,独力完成所设计的详细电路(包括计算和器件选型)。严禁抄袭,严禁两篇设计报告雷同。

出租车计价器的设计【文献综述】

文献综述 电气工程及其自动化 出租车计价器的设计 1.前言 本毕业设计的题目是《出租车计价器设计》,随着出租车行业的发展,出租车已经是城市交通的重要组成部分,从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发,具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大,用到的器件多,造成故障率高,难调试。而采用单片机进行的设计,相对来说功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求,且灵活性强,可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S51单片机为主控器,以A44E霍尔传感器测距,实现对出租车的多功能的计价设计,采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息,输出采用8 段数码显示管。本次设计的计价器不但能实现基本的计价,而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价,同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。 2.出租车计价器的发展 出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业,随着我国国民经济的高速发展,出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家,主要是集中在北京,上海,沈阳和广州等地。我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂,最早的计价器全部采用机械齿轮构,只能完成简单的计程功能,可以说,早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的发展,产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式,实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器,也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。出租汽车计价器是一种专

单片机出租车计价器课程设计

嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目:出租车计价器 学院:太原理工大学现代科技学院 班级:电子信息 姓名: 学号: 一、设计题目: 出租车计价器 二、设计思路: 如今单片机由于其体积小,性能完善,所以广泛应用于各个行业中。在出租车上,计价器便采用了单片机的应用技术,采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机,通过程序加以运算控制,再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识,设计并模拟出租车计价器的工作方式,通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器,以及显示、定时装置,通过线路连 接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想:利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲 信号送给单片机作为一定距离的计数值。

●显示器:用LED显示,动态扫描显示,不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置(本设计中未引入):记录在停车或某些情况下的时间,用于辅助计价。 四、里程计数器的原理(光电式) 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘,上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时,光源发出的光被隔光盘隔离,只有在窄缝处感光元件接收到光信号,对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号,当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里,并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用,只能对其原理进行分析,在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号()。 五、LED显示电路 对Array设计总 体分析 下,只 需对其 价格进 行显示,选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位(单位:元)。显示方式采用动态扫描的方式,数据输出为P0口,位选为P2口,共阴极(如图)。 六、计价器的计价要求 ●计价方式:起价(两公里)白天8元,晚上元;由一开关进行选择。每公里元。 ●转数与公里数:汽车轮胎周长近似为1.5米,故一百米需要转过67圈,计67个数产 生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚 八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B,T1工作方式2 MOV TH1, #0BDH ;自动重装 MOV TL1, #0BDH ;计67个数 SETB TR1 ;计数器启动 CLR ;点亮小数点dp MOV R4, #0FFH ;置数-1

出租车计价器课程设计

. 摘要 本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。 在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价,里程收费,等待时间收费三种收费,通过按键可以调整起步价,里程收费,等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行,暂停,停止。在1602液晶上可以显示运行的时间,运行时暂停的时间,通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器,P1口接1602液晶显示模块。 关键字STC89C52;1602液晶;出租车计费器

第一章绪论 1.1 出租车计价器概述 我国在70年代开始出现出租车,但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确,价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入,出租车行业的发展势头已十分突出,国各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程(需要司机自己定价,计算后四舍五入),到能够自主计费,以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展,出租车行业已成为城市的窗口,象征着一个城市的文明程度。 本次设计的目的在于现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器,所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及,但随着城市建设日益加快,象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展,计价器的普及也是毫无疑问的,所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 1.2 单片机的概述 计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力,以解决复杂系统计算和高速数据处理,比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上,其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性,这种单片计算简称单片机。单片机的部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应

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