電子科學(xué)與技術(shù)課程設(shè)計出租車計價器設(shè)計報告

1、電子科學(xué)與技術(shù)1042-07課程設(shè)計出租車計價器系別：電氣信息工程學(xué)院專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)1042小組： 成員：目 錄1 前言32 系統(tǒng)設(shè)計方案42.1 系統(tǒng)的設(shè)計需求42.2 系統(tǒng)的工作原理43 系統(tǒng)硬件設(shè)計53.1 單片機介紹73.2 硬件組成84 系統(tǒng)軟件設(shè)計145 仿真調(diào)試166 結(jié) 論177 參考文獻(xiàn)188 心得體會及致謝20附錄a 設(shè)計總圖24附錄b 源程序251 前言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1。相對于公共汽車擁擠與緩慢以及私家車高昂的費用，出租車無疑是一種低價高質(zhì)的出行交通工具。近年來越來越多的人為了出行方便舒適愿意選擇使

2、用出租車，出租車行業(yè)得以快速發(fā)展2。出租車計價器是出租車營運收費的專用智能化儀表，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出租車計價器的技術(shù)在不斷進(jìn)步和提高3。最初的計價器計費模式較為單一，不便于在不同的運營環(huán)境下選取不同的計費模式。考慮到出租車行駛可能會出現(xiàn)從市區(qū)行駛到郊區(qū)或者行駛到偏僻地區(qū)，郊區(qū)或偏僻區(qū)打車的人少的現(xiàn)象，司機空車行駛返回成本較高，這時需要乘客為空車返回的路程承擔(dān)一定的費用，這就需要區(qū)分單程/往返不同計價模式?！皢纬獭蹦Ｊ绞侵改康牡卦诮紖^(qū)或者比較偏僻的地方，到達(dá)目的地后打車的人比較少，需要乘客乘客承擔(dān)一定的空車返回的費用；“往返”模式是指目的地在市區(qū)，到達(dá)目的地后還會有乘客乘車返回，這種情況下司

3、機不需要空車返回，乘客不需要承擔(dān)回程費用?？紤]到夜晚時出租車的燈光需要消耗能源以及司機夜間服務(wù)比白天較為辛苦，所以一般夜晚出租車的價格需要比白天高一點。早期的出租車計價器均采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計。計價器整體電路的規(guī)模較大，需要器件多，容易出故障，難調(diào)試。和模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計相比而言，基于單片機進(jìn)行設(shè)計的計價器，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜暇涂梢院苋菀椎膶崿F(xiàn)設(shè)計需求，硬件電路簡單，穩(wěn)定性好，靈活性強4，通過軟件編程就可以實現(xiàn)計費模式的切換。2 系統(tǒng)設(shè)計方案2.1 系統(tǒng)的設(shè)計需求1、用數(shù)碼管實時顯示里程數(shù)及金額數(shù)。2、出租車計價器計價器具有多種計費模式，白天/夜晚模式及單程/往返模式。

4、3、設(shè)計出租車計價器白天模式下起步公里數(shù)為3km，價格為8元；若實際里程大于3km，大于3km的部分單程價格為2.4元/km，返價格為1.6元/km。4、設(shè)計出租車計價器夜晚模式下起步公里數(shù)為3km，價格為10元；若實際里程大于3km，大于3km的部分單程價格為3元/km，返價格為2元/km。5、 具有工作模式指示燈，指示當(dāng)前工作模式狀態(tài)。出租車價目表如表1所示：模式起步里程（km）起步價（元）單程（元/km）返程（元/km）白天382.41.6夜晚310322.2 系統(tǒng)的工作原理出租車計價是根據(jù)出租車所行駛的路程以及乘客乘車的方式綜合計算的。出租車行駛路程在起步里程內(nèi)按照起步價收費，超過起步

5、里程時超出起步里程的路程按照相應(yīng)模式下的單價收取附加費用，最后收取起步價及附加費用的總和。出租車的行駛路程可以通過車輪的周長乘以車輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)得到。然后經(jīng)過系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)的計算處理得出總的路程及計價金額，最后再通過顯示電路將相關(guān)信息顯示出來。本設(shè)計采用at89c51單片機作為系統(tǒng)核心處理器，以a44e霍爾傳感器作為里程測量儀,設(shè)計控制按鍵以便選擇相關(guān)的計費模式，并采用74hc138譯碼器進(jìn)行地址譯碼為8位8段數(shù)碼管提供片選碼，采用8段數(shù)碼顯示出租車行駛的里程及應(yīng)付總金額，通過led指示燈指示出租車當(dāng)前工作狀態(tài)，便于乘客監(jiān)督司機。利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的i/o端口，及其控制的準(zhǔn)確性4，不僅

6、能實現(xiàn)基本的計價功能，而且能在很大程度上擴展功能，方便以后對系統(tǒng)進(jìn)行升級。系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖1所示:顯示驅(qū)動模塊單片機顯示模塊led狀態(tài)指示燈里程測量模塊按鍵控制模塊復(fù)位模塊時鐘模塊圖1 系統(tǒng)設(shè)計框圖里程測量是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器a44e檢測到的信號5，送到單片機，經(jīng)過處理輸送到顯示電路。 車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈沖計數(shù)6。p3.4引腳作為信號的輸入端，內(nèi)部采用定時/計數(shù)器0計數(shù)7，通過計算接收到的脈沖個數(shù)，計算出當(dāng)前所行駛的路程。根據(jù)不同的收費模式，選擇相應(yīng)的起步價、單價等收費標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算得出乘客應(yīng)付總金額。假設(shè)出租車的車輪的周長是1m，那么出租車

7、車輪旋轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)，也就是行駛1km（實際應(yīng)用時以車輪實際周長計算，這里為了仿真方便假設(shè)車輪周長為1m）。通過對定時/計數(shù)器0的tl0和th0的初值設(shè)置使得定時/計數(shù)器計數(shù)一定數(shù)量的脈沖時計數(shù)器溢出產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序中完成里程計算。本設(shè)計為了仿真方便做如下設(shè)置tmod=0x06，tl0=255 ，th0=255;即單片機定時/計數(shù)器0工作于工作方式2,8位自動重裝模式，作計數(shù)器使用，單片機收到一次脈沖觸發(fā)一次中斷，里程增加0.1km。通過按鍵能夠?qū)崿F(xiàn)啟動、停止/結(jié)算以及選擇不同的計費模式。顯示電路使用8位led數(shù)碼管來顯示，左邊4位顯示行車?yán)锍?，小?shù)點后面一位為百米位，右邊4為顯示應(yīng)付金

8、額，小數(shù)點后面一位為角位。由于現(xiàn)實生活中一角使用的比較少，而五角錢使用的相對較多，為了司機與乘客之間交易方便，小數(shù)點后面的角位數(shù)字小于5的一律按5計算，大于5的一律向元位上進(jìn)1。由于8位數(shù)碼管靜態(tài)顯示需要許多i/o端口，和靜態(tài)顯示相比動態(tài)顯示僅需要少量i/o端口就可以實現(xiàn)，所以這里采用動態(tài)顯示方式。使用74hc138譯碼器對單片機輸出的3位片選碼進(jìn)行譯碼并輸送到8段led片選端實現(xiàn)對8位led的片選。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計設(shè)計電路時，考慮到用霍爾傳感器價格昂貴，且不便于試驗檢測仿真，在設(shè)計中采用一個模擬開關(guān)來代替。模擬開關(guān)一端接在p3.4引腳，另一端接地，通過來回高低電平的變化，每按一次，對應(yīng)的里程

9、數(shù)加0.1km。通過程序計算出里程和金額的信息，再加上驅(qū)動電路的設(shè)計，就可以在數(shù)碼管上分別顯示總金額和總里程。在顯示方面，可以用液晶顯示，也可以用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。由于液晶顯示在距離一米多遠(yuǎn)以外就不怎么能看清楚8，而數(shù)碼管能清晰的顯示、經(jīng)濟(jì)適用并且在這次設(shè)計中只需要顯示里程和金額信息，所以本設(shè)計采用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。這樣既節(jié)約了成本，又可以達(dá)到顯示的目的。為了減少硬件的復(fù)雜度，設(shè)計中采用了動態(tài)顯示方式。另外設(shè)計led指示燈來實時指示各項狀態(tài)，如出租車有客/待運狀態(tài)，白天/夜晚狀態(tài)，單程/往返狀態(tài)，便于乘客監(jiān)督司機作弊。設(shè)計中設(shè)計了控制按鍵，能夠很好的對出租車計價器控制,如啟動/停止按鍵，白天/夜晚

10、按鍵，單程/往返按鍵，清零按鍵等。3.1 單片機介紹at89c51是一種帶4k字節(jié)flash存儲器的低電壓、高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用atmel高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲器組合在單個芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器9。3.2.1 at89c51的特點 at89c51具有以下幾個特點：at89c51與mcs-51系列的單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；全靜態(tài)工作：0hz24mhz；三級程序存儲器加密；數(shù)據(jù)保留時間：10

11、年；片內(nèi)有4k字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲器；1288位內(nèi)部ram；32位雙向輸入輸出線；五個中斷源,兩級中斷優(yōu)先級；兩個十六位定時器/計數(shù)器；一個全雙工的異步串行口；間歇和掉電兩種工作方式。3.2.2 at89c51引腳功能at89c51單片機為40引腳芯片，其實物圖與引腳圖如圖所示： 圖2 at89c51實物與引腳圖.口線：p0、p1、p2、p3共四個八位口。p0口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口，只有該口能直接用于對外部存儲器的讀/寫操作。p0口也用以輸出外部存儲器的低8位地址。由于是分時輸出,故應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存，地址鎖存信號用ale。p1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位專

12、門供用戶使用的i/o口,是準(zhǔn)雙向口。p2口是系統(tǒng)擴展時作高8位地址線用。不擴展外部存儲器時,p2口也可以作為用戶i/o口線使用,p2口也是準(zhǔn)雙向口。p3口是雙功能口,該口的每一位均可獨立地定義為第一i/o功能或第二i/o功能。作為第一功能使用時操作同p1口。p3口的第二功能如表2所示：端口引腳各個功能p3.0rxd(串行口輸入端)p3.1txd(串行口輸出端)p3.2int0(外部中斷0請求輸入端，低電平有效)p3.3int1(外部中斷1請求輸入端，低電平有效)p3.4t0(定時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖輸入端)p3.5t1(定時器/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端)p3.6wr(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信輸出端

13、，低電平有效)p3.7rd(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效)控制口線:psen（片外選取控制)、ale(地址鎖存控制)、ea(片外存儲器選擇)、reset(復(fù)位控制);電源：vcc：供電電壓。gnd：接地3.2.3 設(shè)計中使用的管腳vcc:接+5v電源。gnd:接地。時鐘引腳：xtal1和xtal2兩端接晶振和30pf的電容，構(gòu)成時鐘電路。rst:復(fù)位信號輸入端，高電平有效。在此引腳加兩個機器周期的高電平時，就可以完成復(fù)位操作。p1.0:接啟動/停止按鍵。p1.1:接白天/夜晚按鍵。p1.2:接單程/往返按鍵。p1.3:接清零鍵。p0口接數(shù)碼管段選端，p2口接驅(qū)動芯片。p3.4(t

14、0):接模擬開關(guān)按鍵，替代了出租車計價器中的霍爾傳感器。3.2 硬件組成硬件組成主要包括：時鐘模塊、復(fù)位模塊、按鍵及指示模塊、里程測量模塊、顯示驅(qū)動模塊、顯示模塊。3.2.1 時鐘模塊單片機工作是以時鐘控制信號為基準(zhǔn)，內(nèi)部電路在時鐘信號的控制下，嚴(yán)格地按時序執(zhí)行指令進(jìn)行工作10，為了保證系統(tǒng)內(nèi)各部分穩(wěn)定工作，系統(tǒng)需要一個穩(wěn)定的時鐘信號。時鐘電路產(chǎn)生振蕩脈沖，經(jīng)過二分頻之后，為單片機提供時鐘脈沖信號。振蕩頻率取決于石英晶體的振蕩頻率，頻率范圍可取1.2mhz12mhz。c1、c2具有頻率微調(diào)和穩(wěn)定作用，電容值可取530pf。單片機運行速度取決于晶體振蕩頻率，晶體振蕩頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越高，

15、單片機運行速度越快。本設(shè)計中使用的時鐘電路，由兩個約30pf的電容和12mhz晶體振蕩器組成，將晶體跨接在xtal1和xtal2兩端。在整個系統(tǒng)中為系統(tǒng)各個部分提供基準(zhǔn)頻率信號，以防因其工作頻率不穩(wěn)定而影響相關(guān)設(shè)備工作的穩(wěn)定性，晶振可以在電路中產(chǎn)生振蕩電流，發(fā)出時鐘信號。時鐘模塊的電路圖如圖所示。圖3 單片機時鐘電路圖3.2.2 復(fù)位模塊單片機在啟動時需要進(jìn)行復(fù)位操作，使系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路實現(xiàn)的, 復(fù)位電路通常有兩種復(fù)位模式，一是采用上電自動復(fù)位，二是按鍵手動復(fù)位11。上電自動復(fù)位是通過復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖

16、方式兩種。復(fù)位信號是高電平有效，持續(xù)24個振蕩脈沖周期（即二個機器周期）以上，即可完成復(fù)位操作。本次設(shè)計中采用手動復(fù)位的電平復(fù)位。圖4 單片機復(fù)位電路 3.2.3按鍵及指示模塊本設(shè)計中設(shè)有按鍵控制電路及l(fā)ed指示部分，通過按鍵可以控制啟動/停止計價以及根據(jù)乘客使用出租車情況選擇不同的計費模式。led指示模塊可以實時的指示當(dāng)前出租車所采用的計價模式狀態(tài)，可以讓乘客一目了然，監(jiān)督司機，防止司機作弊。按鍵控制電路中，單片機的p1.0引腳接啟動/停止按鍵，通過軟件編程，當(dāng)按下按鍵計數(shù)器開始工作，開始計價，啟動指示燈點亮，代表出租車出于有客狀態(tài)；當(dāng)彈起按鍵時，計數(shù)器停止工作，停止計價，結(jié)算路費，停止指示

17、燈點亮，表示出租車出于待運狀態(tài)。按下啟動按鍵，開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，這時給p1.0送低電平信號，這時tr0=1,計數(shù)器開始工作，計數(shù)器溢出時觸發(fā)中斷對里程進(jìn)行計算，主程序中調(diào)用計價子程序開始計價。為了方便乘客與司機結(jié)算，角位上不足5角的按照5角計算，大于5角的按照1元計算。p1.1管腳接白天/夜晚按鍵，通過軟件編程，當(dāng)按下按鍵時執(zhí)行白天模式計價標(biāo)準(zhǔn)，白天模式指示燈點亮，當(dāng)彈起按鍵時，執(zhí)行夜晚模式計價標(biāo)準(zhǔn)，夜晚指示燈點亮。p1.2引腳接單程/往返按鍵，當(dāng)按下按鍵時執(zhí)行單程模式計價標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的指示燈點亮，當(dāng)彈起按鍵時執(zhí)行往返模式計價標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的往返指示燈點亮。清零按鍵接單片機的p1.3引腳，按下清零按

18、鍵，p1.3為低電平，調(diào)用清零子程序，用于將顯示數(shù)據(jù)以及里程及計價金額清零，以達(dá)到清零的目的，方便下次計價。圖5 控制按鍵及指示燈圖3.2.4 里程測量模塊霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種?；魻柶骷梢詸z測磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。霍爾傳感器分為線型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種，本設(shè)計采用開關(guān)型霍爾元件。a44e集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器、霍耳電勢發(fā)生器(即硅霍耳片)、差分放大器、施密特觸發(fā)器和oc門輸出五個基本部分組成。在輸入端輸入電壓vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場中時，在垂直于磁場的

19、方向通以電流，則與電流和磁場相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍耳電勢差vh 輸出，該信號經(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6。當(dāng)施加的磁場達(dá)到bop時，觸發(fā)器輸出高電壓(相對于低電位)，使三極管導(dǎo)通，此時oc 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為“開”。當(dāng)施加的磁場達(dá)到“釋放點”(即brp )時，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，使霍耳開關(guān)完成了一次開關(guān)動作。將霍爾傳感器的集成電路安裝在車輪上放的鐵板上，將小磁鐵安裝在車輪上，旋轉(zhuǎn)的車輪將磁鐵對準(zhǔn)集成電路時，霍爾傳感器會輸出一個脈沖信號。我們選擇了p3.4引腳作為脈沖信

20、號的輸入端，單片機內(nèi)部采用內(nèi)部定時/計數(shù)器0計數(shù)觸發(fā)中斷。車輪每轉(zhuǎn)一次，霍爾開關(guān)就檢測并輸出一個脈沖信號。單片機接收脈沖并對其計數(shù)，計數(shù)器溢出時產(chǎn)生中斷，通過處理中斷服務(wù)程序計算出總路程及相應(yīng)的應(yīng)付金額。霍爾傳感器的測距示意圖如圖所小磁鐵霍爾傳感器車輪89c51單片機p3.4示： 圖6 霍爾傳感器的測距示意圖 圖7 脈沖輸入由于仿真軟件中沒有霍爾元件，這里使用按鍵開關(guān)或者脈沖發(fā)生器來替代霍爾元件仿真，為了仿真方便，設(shè)定每向p3.4引腳輸入一個低電平脈沖，單片機內(nèi)部產(chǎn)生一個中斷，里程計數(shù)器加一，每次脈沖表示出租車前進(jìn)100m。 3.2.5 顯示驅(qū)動模塊74hc138是常用的譯碼器。74hc138

21、是一款高速cmos器件，74hc138引腳兼容低功耗肖特基ttl系列。74hc138譯碼器可接受3位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入（a, b和c），并當(dāng)使能時，提供8個互斥的低有效輸出（y0至y7）11。74hc138管腳圖如圖表所示 ：圖8 74hc138譯器管腳圖通過74hc138譯碼器來給8位數(shù)碼管提供片選碼，使得8位數(shù)碼管能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)顯示并且節(jié)約了i/o口資源。為了提供p0口驅(qū)動能力，在p0口設(shè)計上拉電阻。74hc138的功能表如下表所示： 輸入輸出e1e2e3cbay0y1y2y3y4y5y6y7hhhhhhhhhhhhhhhhhhlhhhhhhhhhllllllhhhhhhhhllllhhlh

22、hhhhhhlllhlhhlhhhhhhlllhhhhhlhhhhhllhllhhhhlhhhhllhlhhhhhhlhhhllhhlhhhhhhlhhllhhhhhhhhhhl譯碼驅(qū)動電路如下圖所示：圖9 譯碼驅(qū)動電路圖3.2.6 顯示模塊現(xiàn)在很多的應(yīng)用系統(tǒng)都需要配備輸出外設(shè)，一般使用led顯示器或lcd顯示器。考慮到lcd顯示在距離超過1m遠(yuǎn)的時候不容易看清楚且為了節(jié)約成本，本設(shè)計中選用了led數(shù)碼管顯示器。顯示方式有兩種：靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。靜態(tài)顯示亮度較高，接口編程容易11，但是每位的段碼線分別要與一個8位的鎖存器輸出相連，在顯示位數(shù)較多的情況下，占用的i/o口線比較多，所以這里不采用

23、靜態(tài)顯示方式。和靜態(tài)顯示方式相比動態(tài)顯示可以節(jié)省很多i/o口資源。利用動態(tài)顯示的方法，由于led顯示器的余輝和人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要每位數(shù)碼管顯示的時間間隔足夠短，就能使人感覺到所有的數(shù)碼管都在顯示。通常將所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個8位i/o口控制，在同一時刻，只讓一位選通，如此循環(huán)，就可以使各位顯示出將要顯示的內(nèi)容。led數(shù)碼管及集成數(shù)碼管如圖所示： 圖10 led數(shù)碼管 圖11 集成數(shù)碼管本設(shè)計中使用的是8個一組的共陽8段數(shù)碼管。左邊4個用來顯示里程，小數(shù)點后面一位表示百米位，右邊4位表示金額，小數(shù)點后面一位表示角位。如下圖所示：圖12 本設(shè)計中的數(shù)碼管顯示4 系統(tǒng)軟件設(shè)計5

24、1單片機的程序設(shè)計語言主要有兩種：一是匯編程序設(shè)計；二是c語言編程設(shè)計。兩種程序設(shè)計語言都有各自的優(yōu)點。和c語言相比而言匯編語言比較節(jié)省空間，但使用c語言編寫的程序簡單易行，通俗易懂。c語言作為編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并且具備匯編語言的功能。不僅如此，c語言程序還具有完善的模塊化程序設(shè)計結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計方法提供了有力的保障12。本設(shè)計采用c語言編寫的，采用模塊化編程，程序在修改，執(zhí)行的過程中比較方便易行。利用各個模塊之間的相互聯(lián)系，在設(shè)計中采用主程序調(diào)用各個子程序的方法，使程序通俗易懂。main函數(shù)編寫開始，進(jìn)行初始化，使硬件處于就緒狀態(tài)。主程序

25、模塊中，主要完成定時/計數(shù)器0的設(shè)置、開中斷、開閉計數(shù)器、調(diào)用子程序以及循環(huán)等工作。主程序運行中通過對各個按鍵的判斷決定是否計費，結(jié)算，清零等，分別調(diào)用不同的子程序。當(dāng)檢測到啟動按鍵key1按鍵被按下去時，打開計數(shù)器0，并調(diào)用計價程序計價。通過檢測key2(白天/夜晚按鍵)、key3(單程/往返按鍵)的程序執(zhí)行不同的計價標(biāo)準(zhǔn)。key1鍵被彈起時，關(guān)閉計數(shù)器0，恢復(fù)計數(shù)器0 的初值，并結(jié)算應(yīng)付總金額。每當(dāng)p3.4口收到一個低電平信號，單片機計數(shù)器0就對其計數(shù)一次，當(dāng)計數(shù)器溢出時觸發(fā)中斷，進(jìn)入里程計數(shù)中斷服務(wù)程序，里程變量加1，總金額根據(jù)此時所設(shè)單價做出相應(yīng)的變化。ynynyn初始化開始計價？開啟

26、計數(shù)器0開始里程計數(shù)調(diào)用計價子程序關(guān)計數(shù)器0，恢復(fù)初值，結(jié)算是否停止計價是否清零調(diào)用清零子程序調(diào)用顯示子程序開始系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖如下圖所示：圖 13 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖計價子程序設(shè)計流程圖如下圖所示：圖 14 計價子程序設(shè)計流程圖5 仿真調(diào)試1.在 keil vision 軟件中使用c語言編寫程序，經(jīng)過編譯生成hex文件。2.在proteus軟件中按照設(shè)計的原理圖繪制出各種元器件并連接好電路。3.將用keil編譯產(chǎn)生的hex文件下載到單片機中：雙擊51單片機，在對話框中把保存過的hex文件打開，再單擊確定。 如圖：圖15 加載hex文件到單片機中4.單擊左下角運行按鈕，進(jìn)行軟件仿真調(diào)試。軟件

27、的仿真窗口如圖：圖16 出租車計價器仿真圖根據(jù)設(shè)計需求規(guī)定出租車白天模式下起步公里數(shù)為3km，價格為8元；若實際里程大于3km，大于3km的部分單程價格為2.4元/km，返價格為1.6元/km；夜晚模式下起步公里數(shù)為3km，價格為10元；若實際里程大于3km，大于3km的部分單程價格為3元/km，返價格為2元/km。下面通過隨機選取幾個點進(jìn)行仿真驗證，超過起步里程計費價目表如下表所示：白天/夜晚單程/往返起步里程a起步價b單價c里程d計算公式e=b+c*（d-3）金額e白天單程382.48e=8+2*（5-3）20白天往返381.613e=8+1.8*（4.7-3）24夜晚單程31035e=9

28、+3*（9-3）16夜晚往返310210e=9+2.4*（7.2-3）24圖 17 白天單程模式下計價仿真圖 圖18 白天往返模式下計價仿真圖圖19 夜晚單程模式下計價仿真圖 圖20 夜晚往返模式下計價仿真圖 通過對以上幾種模式下的仿真結(jié)果與理論結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果與實際理論計算值相符，仿真成功。6結(jié) 論本次設(shè)計采用at89c51單片機為核心處理器，設(shè)計出具有多種模式計價的出租車計價器，能夠?qū)崿F(xiàn)通過按鍵控制，按照不同的計價模式執(zhí)行計價，顯示里程和金額以及狀態(tài)指示。通過proteus調(diào)試仿真，達(dá)到了設(shè)計目的。這次課程設(shè)計設(shè)計完成后，有許多體會，在學(xué)與做的過程中，取長補短，不斷學(xué)習(xí)新的知識，吸取經(jīng)

29、驗。通過自身的努力以及與同學(xué)的探討研究，逐漸熟悉了keil uvision3、設(shè)計軟件altium deginer、proteus和c語言等軟件的使用。在設(shè)計過程中難免存在一些問題，功能還不是很全面，主要是因為現(xiàn)在個人能力有限考慮問題還不周全，缺乏設(shè)計經(jīng)驗，懇請老師批評指正，以使我在以后的學(xué)習(xí)和實踐中加以改進(jìn)和提高自我。7參 考 文 獻(xiàn)1 舒濤,伍遠(yuǎn)超，李明.基于at89s51單片機的出租車計價器系統(tǒng)設(shè)計j.現(xiàn)代電子技術(shù),2010,33(22):57-59.2 張穎.多功能出租車計價器的設(shè)計j.廣西輕工業(yè),2009,25(9):96-97.3 肖衛(wèi)初,陳偉宏，楊明.基于單片機的多功能出租車計價

30、器的設(shè)計j.廣現(xiàn)代電子技術(shù),2008,31(16):180-188.4 陳愛華.基于at89c51單片機的多功能出租車計價器j.機電工程技術(shù),2008,37(11):67-68.5 王華祥，張淑英.傳感器原來及應(yīng)用（修訂版）m.天津：天津大學(xué)出版社，1999.6 黃代福.出租車計價器傳感器原理及檢測j.計量與測試技術(shù)，2006(8):20-21.7 潘永雄.新編單片機原理與應(yīng)用m.西安電子科技大學(xué)出版社,2003.8 戴佳,陳斌,苗龍.51單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例m中國電力出版社,2005.9 余發(fā)山,王福忠.單片機原理及應(yīng)用技術(shù)m.中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.6.10 侯玉寶,陳忠平,李

31、成群.基于proteus的51系列單片機設(shè)計與仿真m.電子工業(yè)出版社,2008.11 邊春元,李文濤,江杰.c51單片機典型模塊設(shè)計與應(yīng)用m.機械工業(yè)出版社,2008.12 馬忠梅.單片機的c語言應(yīng)用程序設(shè)計（第三版）m.北京航空航天大學(xué)出版社,2004.8心得體會及致謝心得（主力丁福玲）在本次設(shè)計中，我們采用at89c51芯片為核心器件，設(shè)計出了簡單的出租車計價器，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示總金額和總里程，按鍵控制清零復(fù)位，選擇四種計價模式。我是我們組的主力，選題后，我便開始復(fù)習(xí)單片機方面的知識，也查閱、搜索了很多相關(guān)資料，進(jìn)行總體設(shè)計與具體設(shè)計，同時也學(xué)習(xí)仿真軟件protues、設(shè)計軟件altium d

32、eginer和編程軟件keic。由于以前都采用匯編語言實現(xiàn)編程，對用c語言來實現(xiàn)單片機的編程不太習(xí)慣，花費了一些時間來熟悉c語言的編程。在設(shè)計開始，要形成流程圖，它可以使設(shè)計有一定的邏輯性與嚴(yán)密性，使得設(shè)計思路明確。采用模塊化的設(shè)計思想很重要，它方便編寫、修改與調(diào)試，另外加上必要的注釋，便于交流與理解。在這次實訓(xùn)中，我們出現(xiàn)了不少錯誤，大都因為對實際操作能力太差和專業(yè)知識不夠，例如，在畫原理圖和pcb的時候沒有認(rèn)真查閱數(shù)據(jù)手冊，以致將其畫錯，導(dǎo)致最后不得不用導(dǎo)線連接；還有就是焊接之前沒有認(rèn)真熟悉器件測其參數(shù)，導(dǎo)致有的器件焊反種種錯誤的出現(xiàn)與我這個主力不稱職有很大的關(guān)系，一個好的團(tuán)隊，需要團(tuán)結(jié)，

33、更需要相互信任。這次課程設(shè)計完成后，體會頗多，在學(xué)與做的過程中，取長補短，不斷學(xué)習(xí)新的知識，吸取經(jīng)驗，達(dá)到進(jìn)步的目的。通過自身的努力以及相關(guān)圖書資料的幫助，逐漸熟悉了keil、proteus和c語言等軟件的使用以及硬件焊接與檢測過程中的一些小技巧。本次設(shè)計我學(xué)習(xí)到不少單片機的知識，但由于自己的理論知識水平有限，實踐知識和設(shè)計經(jīng)驗不足，在設(shè)計過程中難免存在一些問題。所焊實物尚有許多不足，雖然預(yù)期功能都已實現(xiàn)，但實物卻并沒有因為用了pcb板而更美觀，主要原因是考慮問題不周全，電路設(shè)計經(jīng)驗少，實際動手能力不足。懇請各位老師批評指正，以使我在以后的學(xué)習(xí)和實踐中加以改進(jìn)和提高。經(jīng)過這學(xué)期的努力，本次課程

34、設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。作為一個本科生的設(shè)計，由于沒有足夠的經(jīng)驗，難免有諸多考慮不周的地方，好在有導(dǎo)師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我才能按時完成任務(wù)。感謝我的指導(dǎo)老師，從課題的選擇到設(shè)計的最終完成，老師都給予了我們細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我們學(xué)習(xí)中的榜樣，并將繼續(xù)影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此向老師致以誠摯的感謝。心得（陳新利）我們這組課程設(shè)計做的出租車計價器，我主要畫pcb,經(jīng)過兩周的課程學(xué)習(xí)，使我對單片機有了一個更新的認(rèn)識，通過這兩周對單片機的學(xué)習(xí)，我對單片機的應(yīng)用有了一個更深的了解，也在單片機的實訓(xùn)操作上學(xué)會了不少東西，比如說數(shù)碼管程序的編制，發(fā)光二極管的正負(fù)極以及通過

35、單片機對電機的控制等，但是在其他課程設(shè)計的過程中還是遇到了許多問題，比如說四位一體數(shù)碼管引腳還不能較好的了解，對于一些相應(yīng)的應(yīng)用軟件如altium deginer還沒能熟練地掌握等。我主要負(fù)責(zé)的是畫pcb，我們這樣的安排到最后才發(fā)現(xiàn)不太合理，由于我沒有畫原理圖，對整個設(shè)計的原理不是非常熟悉，以致于原理圖過度后出現(xiàn)的一系列問題我沒能及時的全都發(fā)現(xiàn)，耗費了不少時間的情況下還是出現(xiàn)了數(shù)碼管的封裝畫錯。但是經(jīng)過我們組的齊心協(xié)力及其他同學(xué)的幫忙，終于把一個個問題解決了。所以我建議在做設(shè)計中畫pcb之間一定要先查閱清楚所用各種元器件的封裝引腳及尺寸。我感覺要更好的學(xué)習(xí)單片機就必須做到：在設(shè)計程序之前，對所

36、用單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要有一個系統(tǒng)的了解，應(yīng)該明白所用的單片機內(nèi)有哪些資源，自己要有一個清晰的思路和完整的軟件流程圖，在設(shè)計程序時，不能妄想一次就將整個程序設(shè)計好，必須要經(jīng)過不斷的，反復(fù)的驗證和實踐，盡量做到讓整個程序簡單化，完整化，從而做到讓整個程序完美無瑕，無可挑剔，而且不要怕失敗，失敗并不可怕，要學(xué)會不斷地總結(jié)。還要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能，而是應(yīng)該讓人一眼就能明白你的思路，明白你的程序的每一步是要干什么，要實現(xiàn)什么功能，這樣也為資料的保存和交流提供了方便。課程設(shè)計培養(yǎng)了我們獨立思考問題，分析問題與解決問題的能力，在設(shè)計中我明白了理論與實踐有很大的區(qū)別，理論上

37、可以實現(xiàn)的，但要做具體的實物，卻要多方面考慮。在老師的指導(dǎo)下，加上同組同學(xué)的討論與分析，使所遇到的問題逐步得到解決。感謝我的指導(dǎo)老師，從課題的選擇到項目的最終完成，老師都給予了我們細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)中的榜樣，并將繼續(xù)影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。心得（周喜英）我們這組課程設(shè)計做的出租車計價器，我主要負(fù)責(zé)焊接和調(diào)試，雖然這次的實習(xí)算起來在實驗室的時間只有幾天， 硬件的設(shè)計跟焊接都要我們自己動手去焊，軟件的編程也要我們不斷的調(diào)試，最終一個能完成課程設(shè)的勞動成果出來了，很高興它能按著設(shè)計的思想與要求運動起來。 當(dāng)然，這其中也有很多問題，第一、不夠細(xì)心比如由于粗心

38、大意焊錯了線，由于對元器件的各種功能特性沒有查閱清楚，以致焊反。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次課設(shè)是對我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗。對于這次單片機綜合課程實習(xí)，我的第一大心得體會就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次實習(xí)所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識到，一個團(tuán)隊要想完成一項任務(wù)需要非常團(tuán)結(jié)，既要分工明確又要互相幫助。 首先在做本次實訓(xùn)的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計資料了。為了讓自己的設(shè)計更加完善，查閱這方面的設(shè)計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在做單片機實習(xí)，但我們不是藝術(shù)家，他們可以拋開實際盡情在幻想的世界里翱翔，而

39、我們一切都要有據(jù)可依，有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無法升級為設(shè)計。 其次，在這次課程設(shè)計中，我們運用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識，如：c語言、模擬和數(shù)字電路知識等。雖然過去從未獨立應(yīng)用過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計的又一收獲。 最后，是各種相關(guān)軟件的熟練掌握，只有熟練掌握這些工具，在課程設(shè)計中才能游刃有余。 通過這次單片機實習(xí)，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使之功能不斷完善，成為真己的東西。致 謝經(jīng)過兩周的

40、努力，課程設(shè)計已基本完成。盡管從剛開始選題開始就著手準(zhǔn)備，但在設(shè)計的過程中，由于設(shè)計經(jīng)驗不足，考慮不周全，經(jīng)常遇到問題，還好有指導(dǎo)老師翁嘉民老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，最終我們順利的按時完成任務(wù)。感謝指導(dǎo)老師為我們作好了畢業(yè)設(shè)計的日程規(guī)劃，在設(shè)計期間給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。他的謹(jǐn)慎細(xì)致，一絲不茍的治學(xué)作風(fēng)一直是我們學(xué)習(xí)中的榜樣，并將在我們今后的生活與學(xué)習(xí)工作中有著積極的影響。在此，真誠的感謝我的指導(dǎo)老師。課程設(shè)計意義重大，不僅僅是大學(xué)時需要完成的任務(wù)，課程設(shè)計充分的培養(yǎng)了我們獨立思考，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題與解決問題的能力，同時也讓我們知道，沒有什么解決不了的問題，方法總比困難多。同學(xué)間的互相合作也是尤其重要，有的時候發(fā)現(xiàn)問題，單憑一個人的思維與能力很難想出解決方案，當(dāng)有同學(xué)一起探討研究時，問題就可以迎刃而解，在這里要感謝我們的同學(xué)，感謝他在我們課程設(shè)計期間和我們一起探討攻克難題！最后再次感謝學(xué)校和老師給了我們這次鍛煉自我的機會，以