出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)(共50頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)HUNAN UNIVERSITY畢 業(yè) 論 文論文題目論文題目具有刷卡支付功能的具有刷卡支付功能的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)學(xué)院名稱指導(dǎo)老師學(xué)院院長(zhǎng)年 月 日精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)具有刷卡支付功能的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)摘 要出租車計(jì)價(jià)器，是一種能根據(jù)乘客乘坐出租車行駛距離，以及停車時(shí)間的多少，進(jìn)行計(jì)價(jià)，并直接顯示路程、等待時(shí)間、車費(fèi)的電子計(jì)量設(shè)備。本設(shè)計(jì)即是基于AT89C51 單片機(jī)，以及外圍電路設(shè)備，組合設(shè)計(jì)而成的出租車計(jì)價(jià)器。設(shè)計(jì)電路包括AMPIRE12864 的 LCD12864 顯示屏，用以顯示 4

2、 行詳盡的計(jì)價(jià)內(nèi)容；裝在車輪處的霍爾傳感器，發(fā)送脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)以統(tǒng)計(jì)行程距離；用開(kāi)關(guān)控制開(kāi)啟計(jì)價(jià)，按鍵控制打印功能；為融合一卡通支付功能，設(shè)計(jì)了 RF 射頻刷卡支付系統(tǒng)模塊；采用微型打印機(jī)，打印票據(jù)。該設(shè)計(jì)硬件部分主要用 Proteus 8 仿真平臺(tái)模擬各輸入輸出效果；軟件部分采用keil vision 進(jìn)行 C 語(yǔ)言編程。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，成本較低，符合市場(chǎng)要求，易于推廣。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：出租車計(jì)價(jià)器；AT89C51；LCD12864；RF 刷卡；微型打印機(jī)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)Taxi meter with card payment function designAbstr

3、actTaxi meter - an electronic metering equipment which according to the distance and waiting time of passengers taking a taxi traveling, calculate the price and displayed directly. The design that is based on AT89C51 microcontroller and peripheral circuits equipment, designed by a combination of the

4、 taxi meter. Circuit design includes a AMPIRE12864 LCD12864 display. 4 lines to show detailed pricing content. Mounted on the wheel at the Hall sensor sends pulses are counted in statistics travel distance. Using a switch to control the opening valuation, and use a bottom to control printer; For One

5、-Card payment system. Design a RF card payment system modules. Using a micro-printer, print bills.The design of the hardware part of the main simulation platform with Proteus 8 analog inputs and outputs of each effect; the part of software used C programming language on keil vision. The entire syste

6、m simple structure, low cost, in line with market requirements, easy to spread.KeyKey wordswords：taxi meter; AT89C51; LCD12864; RF card; micro-printer精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄目錄精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1緒 論11 設(shè)計(jì)課題背景隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，出租車已經(jīng)是城市交通的重要組成部分。出租車計(jì)價(jià)器是一種能根據(jù)乘客乘坐汽車行駛距離和等候時(shí)間的多少進(jìn)行計(jì)價(jià)，并直接顯示車

7、費(fèi)值的計(jì)量設(shè)備。從加強(qiáng)出租車的行業(yè)管理，以及減少乘客們與司機(jī)的糾紛出發(fā)，具有精準(zhǔn)且性能穩(wěn)定的計(jì)價(jià)器，對(duì)出租車司機(jī)和乘客來(lái)說(shuō)都是很有必要的。1出租車計(jì)價(jià)器是出租車進(jìn)行營(yíng)運(yùn)收費(fèi)的專用智能化儀表設(shè)備，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出租車計(jì)價(jià)器各項(xiàng)技術(shù)也在不斷進(jìn)步和提高，國(guó)內(nèi)出租車計(jì)價(jià)器已經(jīng)經(jīng)歷了多個(gè)階段的逐步發(fā)展，總體趨勢(shì)就是電子化越來(lái)越明顯，集成度越來(lái)越高，精確性愈加提高。如果采用模擬和數(shù)字電路組合設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器，整體電路的規(guī)模較大，且用到的器件多，易造成故障率高，且難調(diào)試。而采用單片機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜?，就可以很容易地?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，靈活性強(qiáng)，而且可以通過(guò)軟件編程來(lái)

8、完成更多的附加功能。2如今出租車計(jì)價(jià)器種類繁多，功能也大同小異，但設(shè)計(jì)都是出于實(shí)用性、易用性、易讀性。綜合考慮穩(wěn)定性和性價(jià)比的各方案，如今單片機(jī)已經(jīng)價(jià)格較低，可靠性穩(wěn)定性已符合要求，非常適于搭配周邊電子設(shè)備組成計(jì)價(jià)器設(shè)備。12 出租車計(jì)價(jià)器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)出租車剛興起時(shí)代，國(guó)內(nèi)普遍使用的出租車計(jì)價(jià)器僅僅具備單一的路程計(jì)量功能，最后費(fèi)用都需要司機(jī)自己手工計(jì)算。而如今計(jì)價(jià)器技術(shù)發(fā)展迅速，路程、時(shí)間等計(jì)量?jī)H僅是出租車計(jì)價(jià)器必備的基本功能。隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，計(jì)價(jià)器的功能不斷增加和擴(kuò)展。隨著單片機(jī)性能不斷提高而價(jià)格卻不斷下降，單片機(jī)控制得到更廣泛的應(yīng)用，外圍芯片的不斷發(fā)展，使得計(jì)價(jià)器的功能更

9、加強(qiáng)大，性能更加穩(wěn)定。隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)計(jì)價(jià)器的不斷改進(jìn)和完善，便產(chǎn)生了諸多的附加功能。新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的應(yīng)用使得計(jì)價(jià)器的營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)在掉電情況下還可以保存 10 年。目前，計(jì)價(jià)器除了具備基本功能外，還增加了發(fā)票打印、語(yǔ)音報(bào)價(jià)、計(jì)量和公司管理、稅務(wù)控制、IC 卡、GPS 定位終端連接等諸多功能。如今計(jì)價(jià)器已經(jīng)成為出租車不可或缺的必要工具。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)隨著城市一卡通支付功能的增加和逐步應(yīng)用，對(duì)出租車計(jì)價(jià)器功能的進(jìn)一步擴(kuò)展有了更多要求。一卡通支付系統(tǒng)可簡(jiǎn)化支付，一張 IC 卡便可完成多功能支付，方便司機(jī)與乘客，同時(shí)避免了假幣流通。這是一種新趨勢(shì)，支付平臺(tái)一旦建成，行業(yè)

10、規(guī)范與管控將更加到位，乘客能獲得更多便利。13 設(shè)計(jì)目的與要求131 設(shè)計(jì)目的1.通過(guò)設(shè)計(jì)鞏固和加深對(duì)本專業(yè)課程有關(guān)內(nèi)容的理解與掌握；2.掌握單片機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、一般程序及基本原則、設(shè)計(jì)步驟和方法；3.培養(yǎng)和提高綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能去分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)工程實(shí)際問(wèn)題的能力和進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力；4.完成基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示里程、停車等待時(shí)間、總價(jià)，刷卡支付、打印票據(jù)等功能。132 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本要求本課題要求以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一套計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確、成本低廉、簡(jiǎn)單易用的出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)。要求該系統(tǒng)具有計(jì)程、計(jì)時(shí)、計(jì)費(fèi)、顯示、刷卡支付以及票據(jù)打印等多種

11、功能，給出系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖，并完成其軟、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)以上各功能設(shè)計(jì)，制作出的計(jì)價(jià)器應(yīng)具有以下功能：上電時(shí)顯示全零，根據(jù)內(nèi)置時(shí)間自動(dòng)切換白天/夜間兩種不同的計(jì)費(fèi)模式；顯示屏顯示信息；如遇中途塞車，計(jì)停車時(shí)間以及費(fèi)用；超出一定遠(yuǎn)距離加收返程費(fèi)用；開(kāi)關(guān)控制計(jì)價(jià)，按鍵控制打??；到達(dá)目的地計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)關(guān)閉可停止計(jì)價(jià)，并將總價(jià)傳到 RF 射頻卡支付系統(tǒng)，完成一卡通支付；通過(guò)微型打印機(jī)，打印票據(jù)。14 論文設(shè)計(jì)內(nèi)容及構(gòu)成詳細(xì)分析課題任務(wù)，結(jié)合研究?jī)?nèi)容和思路，對(duì)出租車計(jì)價(jià)器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)結(jié)合電子技術(shù)原理進(jìn)行深入分析。根據(jù)其要求選用合適芯片以及外設(shè)，并將其綜合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)的硬件結(jié)構(gòu)及其原理圖、相關(guān)軟

12、件程序，并進(jìn)行仿真調(diào)試。第一章介紹了出租車計(jì)價(jià)器的背景及發(fā)展現(xiàn)狀。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第二章介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)的選型，核心模塊的連接，車輪處距離采集模塊，開(kāi)關(guān)控制模塊，顯示模塊，RF 刷卡模塊，微型打印模塊。圖文結(jié)合。第三章介紹系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，先是整個(gè)系統(tǒng)的主要流程，然后進(jìn)行各模塊的軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明，包括顯示程序，中斷程序，計(jì)價(jià)計(jì)費(fèi)程序，RF 刷卡程序，打印程序。程序說(shuō)明根據(jù)各模塊程序流程圖進(jìn)行步驟以及原理的介紹。第四章介紹系統(tǒng)調(diào)試。軟件編譯的調(diào)試，硬件原理圖的調(diào)試，最后兩者進(jìn)行編譯后的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，以驗(yàn)證系統(tǒng)各功能的工作是否正常。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注

13、-專業(yè)2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)(1)選擇單片機(jī)型號(hào)和所需外圍器件型號(hào)。(2)行程距離采集辦法：通過(guò)在車輪上安裝的霍爾傳感器，當(dāng)車輪每轉(zhuǎn) 1 圈，霍爾傳感器就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)中斷脈沖計(jì)數(shù)。在已知輪徑后，通過(guò)計(jì)數(shù)乘周長(zhǎng)便可得知行程。(3)數(shù)據(jù)顯示的設(shè)計(jì)：采用 1 塊 LCD12864 顯示屏，使得計(jì)價(jià)顯示更全面。包括：路程、超出的返程距離、中途等待時(shí)間、最終總價(jià)，共 4 個(gè)部分，分 4 行顯示。(4)輸入設(shè)備：1 個(gè)開(kāi)關(guān)作為計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)，1 個(gè)按鍵作為打印功能啟動(dòng)按鍵。(5)中途等待時(shí)機(jī)計(jì)價(jià)：當(dāng)在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，霍爾傳感器沒(méi)有輸出信號(hào)，片內(nèi)的 T1 定時(shí)器便被啟動(dòng)，每當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá)

14、 1s，就對(duì)當(dāng)前金額加上中途等待的單價(jià)。當(dāng)中途等待結(jié)束時(shí)，就自動(dòng)切換到正常的路程計(jì)價(jià)。(6)RF 刷卡支付：運(yùn)營(yíng)結(jié)束，采用 MFRC500 模塊進(jìn)行 RF 無(wú)線射頻刷卡支付。(7)微型打印機(jī)：采用 RD-D 針式打印機(jī)，單片機(jī)通過(guò)并口控制微型打印機(jī)，打印票據(jù)。系統(tǒng)總體框圖如下：圖 2.1 系統(tǒng)總體框圖司機(jī)按下計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)即開(kāi)始計(jì)價(jià)過(guò)程，由系統(tǒng)時(shí)間自動(dòng)判斷白天/夜間單價(jià)模式。車輪處霍爾傳感器將脈沖發(fā)送到單片機(jī)，計(jì)價(jià)的數(shù)據(jù)均顯示在 LCD 上。運(yùn)營(yíng)完成司機(jī)關(guān)閉計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)，單片機(jī)會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到 RF 刷卡支付的模塊，可進(jìn)行一卡通支付；按下打印按鈕，可打印票據(jù)。時(shí)鐘復(fù)位單片機(jī)微型打印開(kāi)關(guān)控制顯示模塊距離采集

15、刷卡支付精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)22 主控芯片的選型主控芯片的選擇是確定整個(gè)硬件系統(tǒng)方案的關(guān)鍵，對(duì)于出租車計(jì)價(jià)器，一般使用的 MCU 有多種，可選的單片機(jī)一般有以下幾種：8051 系列單片機(jī)。8051 單片機(jī)，是微機(jī)的一個(gè)重要而經(jīng)典的分支。單片機(jī)是 70 年代中期發(fā)展起來(lái)的一種大規(guī)模集成電路芯片，是 CPU、ROM、RAM、I/O 接口和中斷系統(tǒng)等集成同一硅片的器件。80 年代以來(lái)，單片機(jī)發(fā)展迅速，各類新品涌現(xiàn)，現(xiàn)已成為工業(yè)自動(dòng)化和各個(gè)控制領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)之一。AVR 單片機(jī)AVR 單片機(jī)是 1997 年由 ATMEL 公司的 A 先生和 V 先生研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash

16、的 RISC(Reduced instruction set CPU)精簡(jiǎn)指令集高速 8bit 單片機(jī)。AVR 功能較完善，自帶 A/D 轉(zhuǎn)換，但開(kāi)發(fā)編程相較于 8051 系列有些復(fù)雜，需要更多的學(xué)習(xí)使用。Cortex 系列單片機(jī)ARM 公司在經(jīng)典處理器 AMR以后的產(chǎn)品改用 Cortex 命名，并分成 A、R、M三類，旨在為不同市場(chǎng)提供服務(wù)。Cortex 屬于 ARMv7 架構(gòu)，此為 ARM 公司最新的指令集架構(gòu)。ARM 系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)復(fù)雜，需要深入學(xué)習(xí)，當(dāng)然其功能也強(qiáng)大，不過(guò)價(jià)格也相對(duì) 8051 貴一些。出租車計(jì)價(jià)器作為一種簡(jiǎn)單的電子計(jì)價(jià)設(shè)備，本身價(jià)值不高，且功能不需太多，更注重的是市場(chǎng)的

17、性價(jià)比要求，主控內(nèi)部要有強(qiáng)大的控制能力即可，而且要考慮安裝和兼容性，計(jì)價(jià)器體積受限?；谝陨蠋c(diǎn)考慮，確定采用 8051 系列的 AT89C51 作為主控。23 硬件電路設(shè)計(jì)硬件組成主要包括：供電模塊，核心模塊，距離采集模塊，顯示模塊，開(kāi)關(guān)控制模塊，RF 刷卡支付模塊以及打印模塊等。231 供電模塊出租車上使用的電源為蓄電池的 24V 電源，而單片機(jī) AT89C51，以及其它的外圍芯片均使用的是+5V 電源，因此需要電源模塊提供轉(zhuǎn)換的+5V 電壓。電路圖如下：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 2.2 供電模塊該 DC-DC 電路采用 LM7805 芯片，將車載鉛蓄電池的 24V 轉(zhuǎn)

18、為集成電路所需的5V 直流電路，用 2 個(gè)電容接地進(jìn)行濾波，濾除交流雜波，穩(wěn)定直流供電。232 核心模塊AT89C51 具有 40 個(gè)引腳，4KB 閃存片內(nèi)程序儲(chǔ)存器，128 Bytes 隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)兩層中斷嵌套，2 個(gè) 16bit 可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，P0P3 每 8 個(gè)共32 個(gè)外部雙向 I/O 接口，2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗電路。單片機(jī)的最小系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)的核心，最小系統(tǒng)都包括電源、晶振、復(fù)位電路這三部分組成。圖 2.3 AT89C51 管腳功能分配圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)本設(shè)計(jì)中使用的時(shí)鐘振蕩電路，由 12MHz 晶體振蕩器以及 2

19、個(gè)約為 30pF 的電容組成。在 XTAL1 和 XTAL2 兩端跨接晶振，晶振可在電路中產(chǎn)生振蕩電流，發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。所接電容大小不影響振蕩頻率的高低，電容主要用來(lái)削減諧波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響。時(shí)鐘電路在整個(gè)系統(tǒng)中為各部分提供基準(zhǔn)頻率，以避免因工作頻率不穩(wěn)定而造成的其它相關(guān)元件的工作頻率不穩(wěn)定。復(fù)位電路設(shè)計(jì)，當(dāng) Vcc 上電時(shí)，電容 C 充電，在 10K 電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，電容充滿，電阻上的電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。工作期間，按下按鈕，C 放電，在 10K 電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。S 松手，電容充電，幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。本

20、次設(shè)計(jì)中用到的單片機(jī)各主要 I/O 引腳功能如下表：表表 2.1 系統(tǒng)系統(tǒng) I/O 信號(hào)分配總表信號(hào)分配總表引腳名稱I/O設(shè)計(jì)功能P0(8 位)D0D7輸入/輸出MFRC500 以及 RD-D 微打的的 8 位 D 數(shù)據(jù)總線接口P1.0RS輸出LCD12864 的 RS 口，進(jìn)行 LCD 命令/數(shù)據(jù)寫入的切換P1.1E輸出接 LCD 的 E 使能端P1.2CS1輸出接 LCD 的 CS1 端P1.3CS2輸出接 LCD 的 CS2 端P1.4NCS輸出控制 MFRC500 的 NCS 端P1.5ALE輸出控制 MFRC500 的 ALE 端P1.6Print_ctrl輸入開(kāi)啟打印按鍵P1.7s

21、witch輸入開(kāi)啟/停止計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)P2(8 位)DB0DB7輸出LCD12864 的 8 位 D 數(shù)據(jù)總線接口P3.0STB輸出控制 RD-D 微型打印機(jī)的 STBP3.1EN輸出控制 RD-D 微型打印機(jī)的 ENP3.2HALL輸入接收車輪處霍爾傳感器的輸入P3.6WR輸出控制 MFRC500 的 NWR 端P3.7RD輸出控制 MFRC500 的 NRD 端精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)233 距離采集模塊距離采集采用常見(jiàn)的脈沖計(jì)數(shù)法，此為智能測(cè)距/測(cè)速中常用的方法，精確且穩(wěn)定。只要車輪轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn) 1 圈，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖，讓單片機(jī)接收到此脈沖即可計(jì)數(shù)。生產(chǎn)中可有多種方法獲得脈沖信號(hào)

22、。如果采用光電式電氣元件，由于車輪處極易沾染泥水等污垢，阻礙光信號(hào)的傳導(dǎo)，且光電式傳感器普遍造價(jià)較高，不適宜設(shè)計(jì)的要求。故采用電磁式傳感器霍爾傳感器，其造價(jià)便宜，且具有體積小、抗污染、抗震性能良好、靈敏度高、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，非常適宜裝載車輪處進(jìn)行距離脈沖信號(hào)的采集,能很好地滿足車輪測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要?；魻杺鞲衅?A44E 是一種利用霍爾效應(yīng)的磁感應(yīng)式電子開(kāi)關(guān)屬于有源磁電轉(zhuǎn)換器件。其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出為數(shù)字電壓信號(hào)，霍爾傳感器可將距離信息用磁通物理量，轉(zhuǎn)化為電學(xué)物理量，方便與單片機(jī)進(jìn)行信息通信。將霍爾傳感器 A44E 裝在車輪附近，磁鐵裝在車輪輻條上。車輪每轉(zhuǎn)一周，磁鐵經(jīng)過(guò) A44E 一次，

23、A44E 的第 3 腳就輸出一個(gè)脈沖信號(hào)作為單片機(jī) AT89C51 的外中斷信號(hào)，從 P3.2 口 INT0 輸入。單片機(jī)測(cè)量脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，通過(guò)測(cè)量車輪的直徑，根據(jù)脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)，即可很容易地計(jì)算出里程并顯示在計(jì)價(jià)器上。圖 2.4 A44E 霍爾傳感器導(dǎo)通距離測(cè)量精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 2.5 A44E 霍爾傳感器與單片機(jī)硬件連接234 顯示模塊顯示設(shè)備可有多種，LED 數(shù)碼管，LCD 液晶顯示屏等?？紤]到傳統(tǒng) LED 數(shù)碼管顯示信息較少，為突出設(shè)計(jì)特點(diǎn)，采用 1 塊 LCD12864 液晶顯示屏 AMPIRE128X64 作為顯示設(shè)備，可顯示中文字符和各個(gè)部分的計(jì)量數(shù)

24、值。圖 2.6 AMPIRE128X64 引腳圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)表表 2.2 LCD12864 引腳功能說(shuō)明表引腳功能說(shuō)明表符號(hào)名稱功能CS1, CS2屏幕片選CS1 和 CS2 控制左右半屏點(diǎn)亮RS數(shù)據(jù)、指令選擇RS=1 高電平為數(shù)據(jù)操作，RS=0 為寫指令RW讀寫選擇RW=1 為讀取，RW=0 為寫入E使能端在 E 下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存；E 高電平時(shí)，數(shù)據(jù)讀出DB0DB7數(shù)據(jù)總線寫入指令和數(shù)據(jù)RST復(fù)位信號(hào)RST=1 時(shí)，關(guān)閉液晶顯示，起始行為 0。此次設(shè)計(jì)使用的 LCD12864 與單片機(jī)連接方式如下：CS1：接 P1.2，低電平有效。CS2：接 P1.3，低電平

25、有效。RS：接單片機(jī) P1.0 口，作為命令/數(shù)據(jù)切換。RW：接地，保持寫入 Write 狀態(tài)，因?yàn)闊o(wú)需從 LCD 自帶存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)。E：接 P1.1 口，作為使能切換用。D0D7：由于 P2 口驅(qū)動(dòng)能力有限， LCD 通過(guò)一個(gè)上拉電阻后，接到單片機(jī) P2 口。RST：低電平有效，故接 VCC，保持一直不重置狀態(tài)。連接方式如圖 2.7：圖 2.7 LCD 與單片機(jī)連接精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)235 開(kāi)關(guān)控制模塊單片機(jī)可接入多種輸入設(shè)備，比如點(diǎn)陣鍵盤，按鈕，開(kāi)關(guān)等，對(duì)于出租車計(jì)價(jià)器來(lái)說(shuō)，輸入設(shè)備無(wú)需復(fù)雜。如果輸入設(shè)備能直接進(jìn)行單價(jià)調(diào)整，則有些不良司機(jī)很可能在乘客不知情的情況

26、下，違反物價(jià)局定價(jià)私自調(diào)高價(jià)格。故不能將單價(jià)調(diào)整等權(quán)利設(shè)計(jì)在計(jì)價(jià)器硬件中，而應(yīng)只允許在軟件中按物價(jià)局定價(jià)，統(tǒng)一修改。因此本設(shè)計(jì)沒(méi)有使用復(fù)雜開(kāi)關(guān)按鍵，用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制開(kāi)啟/停止計(jì)價(jià)功能，用一個(gè)按鍵控制打印功能。計(jì)費(fèi)開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)接單片機(jī) P1.7 口，在出租車開(kāi)始運(yùn)營(yíng)時(shí)，司機(jī)將開(kāi)關(guān)閉合，單片機(jī)會(huì)先自動(dòng)清零，然后開(kāi)始計(jì)程、計(jì)費(fèi)。運(yùn)營(yíng)結(jié)束后，司機(jī)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，停止計(jì)費(fèi)，LCD 上的計(jì)程計(jì)費(fèi)數(shù)值固定顯示，此時(shí)即使出租車?yán)^續(xù)行進(jìn)也不會(huì)計(jì)程計(jì)費(fèi)。打印按鍵接到單片機(jī) P1.6 口，該按鍵只有在計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)候才會(huì)生效，即運(yùn)營(yíng)結(jié)束后才能打印票據(jù)。按一下，即可啟動(dòng)微型打印機(jī)，進(jìn)行票據(jù)打印。如圖 2.8 所示：圖 2.

27、8 開(kāi)關(guān)控制模塊精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)236 RF 刷卡支付模塊隨著 RF 射頻技術(shù)的推廣，Mifare1 卡已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在手持設(shè)備、公交終端、非接觸式 PC 設(shè)備終端、板載單元等各個(gè)非接觸式的通信場(chǎng)合。非接觸式的智能卡讀寫系統(tǒng)可完成對(duì)指令的分析、對(duì)數(shù)據(jù)的采集等諸多功能，是射頻技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分。這種 RF 射頻讀寫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基本原理如下：由讀卡器對(duì) Mifare1 射頻卡發(fā)射頻率特定的無(wú)線電波，當(dāng) Mifare1 卡靠近讀卡器時(shí)，接收到讀卡器所發(fā)射的無(wú)線電波激勵(lì)，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，卡片內(nèi)的 LC 諧振電路產(chǎn)生電磁共振并接收電磁波能量，從而使卡內(nèi)電容內(nèi)

28、有了電荷。當(dāng) Mifare1 卡接收到足夠的電荷能量時(shí)，就將卡內(nèi)存儲(chǔ)的識(shí)別資料以及其他數(shù)據(jù)以無(wú)線電波的方式傳輸?shù)阶x寫器并且接受讀寫器對(duì)卡內(nèi)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步操作。3MFRC500 是 PHILIPS 公司應(yīng)用于 13.56 MHz 非接觸式通信中高集成讀卡 IC 系列中的一員。其與 AT89C51 連接采用模擬總線接口方式，即用單片機(jī)的 P0 口和MFRC500 的 D0D7 相連，用 WR、RD、EA、ALE 等作為控制線分別和 MFRC500的 NWR、NRD 、NCS、ALE 等相連。圖 2.9 MFRC500 讀卡模塊圖低通濾波電路低通濾波電路：L1、C5 和 L2、C6 各自組成一個(gè)低通濾

29、波器，以濾除 TX 高次諧波。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)接收電路接收電路：VMID 作為接收信號(hào)引腳 RX 的輸入偏置。為減少干擾，穩(wěn)定參考電壓，在 VMID 和地 AVSS 間接了一個(gè) 0.1F 電容 C9，同時(shí)在 RX 和 VMID 引腳鍵接了個(gè)820 的電阻 R1 作分壓。R2 為 2.7K，C10 為 15pF。輸出電路輸出電路：TX1 和 TX2 提供 13.56MHz 能量載波，根據(jù)寄存器設(shè)定對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，驅(qū)動(dòng)天線輸出信號(hào)。天線電路：天線電路：天線的組成有電容 C7、C8，外部電阻 Rext，線圈電阻 Rcoil，線圈電感L=La+Lb，各值的最終確定需滿足以

30、下條件：匹配電路負(fù)載阻抗 700；諧振頻率13.56MHz；品質(zhì)因數(shù) Q 約為 35（Mifare 系統(tǒng)） 。3237 微型打印模塊微型打印機(jī)選用 RD-D 系列的帶字庫(kù)針式打印機(jī)，其體積小，操作簡(jiǎn)單，可直接由微機(jī)并口或單片機(jī)控制。AT89C51 單片機(jī)的 P0 口直接與微型打印機(jī)的 8 位 D 數(shù)據(jù)總線相連接（與MFRC500 共用 P0 口） ，P3.0 與微型打印機(jī)的 STB 端相連，P3.1 與打印機(jī)的 EN 使能端相連。STB 為數(shù)據(jù)選通信號(hào)，上升沿時(shí)寫入數(shù)據(jù)。單片機(jī)通過(guò)控制 P0 可以此進(jìn)行控制打印機(jī)工作狀態(tài)，通過(guò)控制 STB 引腳發(fā)送打印允許電平，控制其 EN 使能端，可讓他在與

31、 MFRC500 共用端口時(shí)候，通過(guò)編程不同時(shí)候 EN 端狀態(tài)，讓它們各自分時(shí)工作。RD-D 微型打印機(jī)與單片機(jī)連接方法如圖：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 2.10 微型打印機(jī)與單片機(jī)連接精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)31 軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明51 單片機(jī)常用程序語(yǔ)言主要有 2 種：一是匯編程序語(yǔ)言，二是 C 語(yǔ)言。兩種語(yǔ)言各有優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。用匯編語(yǔ)言編寫，比較節(jié)省 ROM 空間，程序可直接執(zhí)行匯編指令，無(wú)需翻譯，可讓 51 單片機(jī)更有效率更高速地運(yùn)行。C 語(yǔ)言程序，雖然不及匯編那樣代碼效率高，但程序簡(jiǎn)單易讀，符合人類思維習(xí)慣，容易查錯(cuò)，需要

32、的存儲(chǔ)空間也不大。目前的編譯工具已經(jīng)能讓 C 語(yǔ)言編譯后達(dá)到匯編語(yǔ)言效率的70%80%，對(duì)于一些對(duì)速度不敏感的小型程序設(shè)計(jì)有優(yōu)勢(shì)。此外，C 語(yǔ)言程序還可以進(jìn)行模塊化編程，將各模塊子程序進(jìn)行區(qū)分整合，利于開(kāi)發(fā)者。因此，使用 C 語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為業(yè)界主流。本次設(shè)計(jì)即是基于 C 語(yǔ)言編寫，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得程序在編寫，糾錯(cuò)，執(zhí)行的時(shí)候，方便易行。32 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，利用各模塊直接子程序相互調(diào)用，使得各模塊在主程序中相互聯(lián)系。系統(tǒng)上電后，單片機(jī)先進(jìn)行中斷和計(jì)時(shí)器的初始化，清零，然后自動(dòng)查詢計(jì)價(jià)開(kāi)停開(kāi)關(guān)狀態(tài)，是否開(kāi)始計(jì)價(jià)。之后根據(jù)編程的內(nèi)置時(shí)間自動(dòng)切換白天

33、/夜間模式，執(zhí)行不同計(jì)價(jià)費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)（白天 1.5 元/KM，夜間 2 元/KM） 。單片機(jī)通過(guò)接收來(lái)自霍爾傳感器的脈沖在 INT0 產(chǎn)生中斷，進(jìn)行累積加計(jì)數(shù)，進(jìn)而累計(jì)行程，通過(guò)內(nèi)部編寫的計(jì)費(fèi)程序，進(jìn)行路程費(fèi)用計(jì)算（2KM 內(nèi)只收起步價(jià) 7 元，超過(guò) 2KM 開(kāi)始加收每公里價(jià)格） 。如果遇到紅燈塞車停車，一定時(shí)間內(nèi)中斷數(shù)量前后差值低于閾值，則開(kāi)始計(jì)時(shí)，并計(jì)算費(fèi)用。如超過(guò) 20KM，則還需加收返程費(fèi)用。最終所有行程、停車時(shí)間、費(fèi)用，通過(guò)顯示子程序，全部顯示在 LCD 液晶屏上。并將總價(jià)輸入刷卡支付模塊，進(jìn)行 RF 刷卡支付。按下打印鍵進(jìn)行票據(jù)打印。主程序流程圖如下圖 3.1：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉

34、上專心-專注-專業(yè)圖 3.1 系統(tǒng)流程圖是否停止計(jì)費(fèi)LCD 顯示最終費(fèi)用金額送入 RF 刷卡模塊LCD 開(kāi)顯示是否開(kāi)始計(jì)價(jià)是否白天計(jì)費(fèi)模式計(jì)費(fèi)子程序是否停車計(jì)時(shí)NN夜間價(jià)格YNY計(jì)停車時(shí)間YN日間價(jià)格初始化打印票據(jù)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)321 顯示程序通過(guò)控制 LCD 的 RS 和 RW 引腳，可切換 LCD 的寫入狀態(tài)，控制其為寫入命令cmd 還是數(shù)據(jù) data 狀態(tài)，在顯示子程序中通過(guò)單片機(jī)的模擬端口進(jìn)行控制。使用前，要先將 LCD 初始化，設(shè)置工作模式：先將其設(shè)置為寫指令 cmd 模式，用wrt_cmd()子程序完成，初始化寫入的指令分別有：wrt_cmd(0 x30

35、); /基本操作指令wrt_cmd(0 x0c); /打開(kāi)顯示，光標(biāo)關(guān)閉wrt_cmd(0 x01); /清除 LCD 顯示容由于 proteus 仿真軟件中，沒(méi)有帶字庫(kù)的 LCD12864 型號(hào)，所以要先進(jìn)行字模字庫(kù)的編寫，將要顯示的中文、數(shù)字和英文字母點(diǎn)陣，均先寫在 ZK.H 頭文件中點(diǎn)陣點(diǎn)陣 LCD 的顯示原理的顯示原理在數(shù)字電路中，所有的數(shù)據(jù)都是 0 和 1 保存的，對(duì) LCD 控制器進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)操作，可以得到不同的結(jié)果。對(duì)于顯示英文操作，由于英文字母種類很少，只需要 8 位（一字節(jié)）即可。而對(duì)于中文，將 ASCII 表的高 128 個(gè)很少用到的數(shù)值以兩個(gè)為一組來(lái)表示漢字，即漢字的內(nèi)

36、碼。而剩下的低 128 位則留給英文字符使用，即英文的內(nèi)碼。文字的字模，雖然也是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有了根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來(lái)記載英文或漢字的形狀，例如中文的“你”字在字模的記載方式如下圖所示：圖 3.2 字模圖示精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)所以將這些 16 進(jìn)制數(shù)用數(shù)組的形式，寫在字庫(kù)文件 zk.h 中，即可在顯示中通過(guò)點(diǎn)陣顯示的字程序進(jìn)行逐點(diǎn)顯示。數(shù)字和英文為 816 點(diǎn)陣，中文為 1616 點(diǎn)陣，故把數(shù)字 09 寫在一組 1016 的二維數(shù)組中即可，用到的英文和中文單獨(dú)各自用一位數(shù)組表示。 （詳見(jiàn)附錄 B 的 Error! Reference so

37、urce not found.）點(diǎn)陣點(diǎn)陣 LCD12864 顯示位置顯示位置圖 3.3 LCD12864 位置地址圖示如圖 3.3 所示，一頁(yè) PAGE 有 8 行點(diǎn)陣，整個(gè) LCD 屏顯示設(shè)計(jì)為 4 行文字顯示，則每文字行占用 2 頁(yè)，故在寫入 16 行高的字符點(diǎn)陣時(shí)，需要分上/下半頁(yè) 2 次寫入。靜態(tài)中文顯示，均寫在左半屏，故 CS1=0;CS2=1。動(dòng)態(tài)數(shù)值顯示，均寫在右半屏，故 CS1=1;CS2=2。由于顯示子程序一次只能顯示一位，故動(dòng)態(tài)數(shù)值需要按位輸出，具體方法為 數(shù)值除以該位的 10 次冪，然后取 10 的余數(shù)。例如千位數(shù)取位的程序代碼為：stopnum /1000%10; 百位

38、為 stopnum /100%10;。之后將該數(shù)字通過(guò)字庫(kù)里的數(shù)組 xs16指針調(diào)用出來(lái) xsstopnum/1000%10即為該位數(shù)值，顯示在指定位置。通過(guò)編程控制單片機(jī)切換 LCD 的 E 使能端高/低電平，控制電平形成上下沿，將數(shù)據(jù)通過(guò) P2 口寫入 LCD。LCD 寫入數(shù)據(jù)指令流程圖如下：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)LCD 初始化延時(shí)開(kāi)左半屏顯示左半屏中文開(kāi)右半屏顯示右半屏字符圖 3.4 LCD 寫入流程圖最終 LCD12864 顯示效果如下圖：圖 3.5 LCD 顯示效果精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)322 中斷程序外部中斷子程序 ex() interrup

39、t 0 在系統(tǒng)中的作用是：接收來(lái)自車輪處的霍爾傳感器發(fā)送來(lái)的脈沖，通過(guò)單片機(jī)接收外部中斷 INT0，每來(lái)一個(gè)脈沖就產(chǎn)生一個(gè)外部中斷，在中斷寄存器 0 計(jì)數(shù)加 1，即可累計(jì)統(tǒng)計(jì)脈沖次數(shù)，進(jìn)而通過(guò)編程算式計(jì)算出租車行程距離。定時(shí)器 T0 定義為方式 1 外部計(jì)數(shù)方式 time0() interrupt 1，采用中斷寄存器 1，用以產(chǎn)生 1ms 的時(shí)鐘周期，在主程序中累加 1000 次，即產(chǎn)生 1s 的周期時(shí)間，在 main 函數(shù)中每隔 1s 執(zhí)行程序計(jì)算出租車行駛距離，判斷是否為低速或者停車等紅燈。中斷流程圖如圖 3.6 所示：恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)計(jì)數(shù)+1中斷入口中斷返回圖 3.6 中斷流程圖323

40、計(jì)程與計(jì)費(fèi)程序所有計(jì)算類程序指令全放在 main 函數(shù)中完成，以方便運(yùn)算出結(jié)果后直接調(diào)用顯示子程序和打印程序進(jìn)行輸出。路程計(jì)算方法路程計(jì)算方法路程=霍爾傳感器脈沖數(shù)輪胎直徑車輪每轉(zhuǎn)一圈即為行駛了一個(gè)周長(zhǎng)，即 輪胎直徑，實(shí)際中只要已知車輪外胎直徑（或半徑） ，將直徑數(shù)值編入程序的算式中，即可統(tǒng)計(jì)出行駛距離。本設(shè)計(jì)程序中假設(shè)車輪周長(zhǎng)為 1m，乘上由霍爾傳感器發(fā)來(lái)的脈沖數(shù) temp 即為行駛距離。同時(shí)程序設(shè)定了超出 20km 后要加收返程費(fèi)，在顯示程序中還需顯示超出 20km 的返程距離，故在原行駛距離上減去 20km 即得返程距離。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)費(fèi)用計(jì)算方法費(fèi)用計(jì)算方法

41、行程費(fèi)用=行程距離白天/夜間單價(jià)返程費(fèi)用=(行程距離-20km)白天/夜間單價(jià)停車等待費(fèi)用=停車時(shí)長(zhǎng)停車單價(jià)總費(fèi)用 ALL_COST=行程費(fèi)用+返程費(fèi)用+停車等待費(fèi)用白天/夜間單價(jià)由其對(duì)應(yīng)的撥碼開(kāi)關(guān)狀態(tài)決定，司機(jī)根據(jù)當(dāng)前時(shí)間自行切換白天/夜間模式。各費(fèi)用已預(yù)先定義變量名，方便顯示子程序進(jìn)行調(diào)用，同時(shí)也方便了最終總費(fèi)用的計(jì)算。各單價(jià)在程序開(kāi)頭位置已經(jīng)定義變量并加注釋，可在各平臺(tái)方便地進(jìn)行修改。停車判斷方法停車判斷方法預(yù)先定義一個(gè)變量 n=temp，用下一個(gè) 1s 周期的脈沖累計(jì)值 temp 減去前一周期的n，當(dāng)差值小于一定值時(shí)，即判定為等紅燈低速行駛或停車狀態(tài)。執(zhí)行停車等待計(jì)時(shí)程序的指令，每 1

42、s 累計(jì)時(shí)間，并計(jì)算費(fèi)用。白天白天/夜間單價(jià)自動(dòng)切換夜間單價(jià)自動(dòng)切換單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)間中斷子程序一直在工作，每 1s，k 值就會(huì)累計(jì)+1，由于 12 小時(shí)共有 43200 秒，故只需每 43200 秒后將日夜?fàn)顟B(tài)反轉(zhuǎn)一次 dn=dn，即可實(shí)現(xiàn)日夜單價(jià)自動(dòng)切換。324 RF 刷卡程序當(dāng)運(yùn)營(yíng)結(jié)束，司機(jī)將計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)撥到 off 后，單片機(jī)通過(guò) WriteRawIO(uchar address,uchar value)子程序?qū)⒋鎯?chǔ)地址，以及 all_cost 最終總價(jià)，發(fā)送到 MFRC500 模塊，等待乘客的刷卡支付。然后將刷卡信息反饋到單片機(jī)，通過(guò) LCD 顯示。當(dāng) Mifare 的塊屬性設(shè)定為值塊時(shí)，

43、可進(jìn)行值操作，包括減少、取值、傳輸。3減少操作：讀取 Mifare 卡指定塊的值，檢查值的合法性，減少指定的值，即總價(jià)金額，將結(jié)果存放到 Mifare 卡的內(nèi)部中間寄存器中。取值操作：讀取 Mifare 卡指定塊的值，檢查值的合法性，將值存放到 Mifare 卡的內(nèi)部中間寄存器中。傳輸操作：將 Mifare 卡的內(nèi)部中間寄存器的內(nèi)容傳送到 Mifare 卡的 EEPROM 中。刷卡總體流程如圖 3.7 所示。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.7 刷卡流程325 打印程序當(dāng)計(jì)價(jià)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，且按下打印按鍵后，才開(kāi)始執(zhí)行打印程序。通過(guò)單片機(jī)指令，切換 STB 高低電平狀態(tài)，讓距離以及總

44、價(jià)數(shù)據(jù)通過(guò) P0 口傳給打印機(jī)。由于打印模塊和 RF 支付模塊共用 P0 的 8 位作為數(shù)據(jù)端口，故當(dāng) RF 射頻模塊工作時(shí)，打印模塊的 EN 使能端要關(guān)閉 EN=0，使之暫時(shí)不工作；當(dāng)打印鍵按下后，使EN=1，此時(shí)打印機(jī)才會(huì)接收打印數(shù)據(jù)，進(jìn)行打印。RD-D 型打印機(jī)自帶常用字庫(kù)，故只需將中文直接放到一個(gè)數(shù)組中，其驅(qū)動(dòng)程序會(huì)自動(dòng)將字符轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)點(diǎn)陣，直接在對(duì)應(yīng)位置打印出來(lái)。打印效果設(shè)計(jì)如下：-路程000.0KM總價(jià)000.0-精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)打印流程圖如下：圖 3.8 打印流程圖打印初始化數(shù)據(jù)總線是否被MFRC500 占用打印 EN 使能關(guān)打印 EN 使能開(kāi)打印按鍵是

45、否按下開(kāi)始打印打印結(jié)束YYNN精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試包括程序軟件調(diào)試和硬件仿真調(diào)試。軟件程序調(diào)試是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行編譯糾錯(cuò)，硬件在線仿真調(diào)試就是在軟件編譯成功情況下，再通過(guò)仿真檢查各模塊功能是否運(yùn)行正常。調(diào)試一般流程如圖 4.1 所示：圖 4.1系統(tǒng)調(diào)試流程圖41 軟件調(diào)試8051 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，使用基于 51 單片機(jī)的 C 語(yǔ)言指令，雖然相對(duì)于匯編語(yǔ)言其代碼效率略低，但目前的編譯器已經(jīng)能達(dá)到同功能匯編語(yǔ)言效率的 70%80%，且其具有模塊化設(shè)計(jì)能力，以及其易讀性，易于維護(hù)和移植。本設(shè)計(jì)軟件程序代碼即在keil vision 4 軟件上進(jìn)行編寫，編譯，

46、調(diào)試以及生成工程文件。其界面簡(jiǎn)單，人性化，debug 提示準(zhǔn)確，方便糾錯(cuò)，非常適合單片機(jī) C51 編程。本次設(shè)計(jì)中通過(guò)使用 keil vision 4 不斷進(jìn)行編譯，根據(jù) debug 的提示進(jìn)行糾錯(cuò)，完成了整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊程序的設(shè)計(jì)，并生成 hex 文件，用以給 proteus 軟件仿真調(diào)用。下圖 4.2 即為 keil vision 4 軟件主界面：軟件調(diào)試硬件調(diào)試系統(tǒng)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試結(jié)束精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4-2 keil vision 4 軟件主界面42 硬件調(diào)試硬件部分采用軟件 proteus 8 進(jìn)行模擬仿真。首先確定要使用的各個(gè)元件，從元件庫(kù)中搜索出并選取

47、。之后規(guī)劃好 AT89C51 的各端口的分配，優(yōu)化端口使用。比如MFRC500 和微型打印機(jī)的數(shù)據(jù)/地址 8 線端口 D 就能通過(guò) P0 進(jìn)行共用，而無(wú)需各占用一個(gè) P0 和 P1 口的 8 位總線。為減少實(shí)線的電路連線，對(duì)于多線端口總線處的連接，使用了 wire label 的標(biāo)記連線法，使得整個(gè)電路圖更簡(jiǎn)潔，且更容易查錯(cuò)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)在仿真中，由于霍爾傳感器實(shí)際輸出的是連續(xù)的脈沖信號(hào)，故仿真軟件中采用一個(gè)連續(xù)脈沖信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行模擬仿真輸入，接到單片機(jī) P3.2 口 INT0。并且為了能更快看到調(diào)試效果，將其頻率設(shè)為較高值 1K Hz，實(shí)際中車速不會(huì)達(dá)到這么快，

48、數(shù)值僅作為仿真調(diào)試。此處加一個(gè)開(kāi)關(guān)作為中途塞車停車的模擬開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)后即為停車，脈沖不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。圖 4.3 用脈沖發(fā)生器仿真霍爾傳感器下圖 4.4 即為 proteus 8 軟件仿真主界面：圖 4.4proteus 8 軟件主界面43 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)將 keil vision 4 編譯產(chǎn)生的 hex 文件，通過(guò) proteus 8 的軟件調(diào)入單片機(jī)，進(jìn)行聯(lián)調(diào)仿真，觀察仿真效果。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從硬件和軟件兩方面進(jìn)行排查，檢查硬件連線是否和軟件所定的端口一致，軟件的各變量是否符合定義等。最終完成系統(tǒng)的仿真，各功能可運(yùn)行正常。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)總 結(jié)本次設(shè)計(jì)中，采用了經(jīng)典的 AT8

49、9C51 單片機(jī)，結(jié)合外部電路模塊，設(shè)計(jì)出租車計(jì)價(jià)器，經(jīng)過(guò)多次權(quán)衡與修改，才最終確定了此次設(shè)計(jì)的總體方案。多功能出租車計(jì)價(jià)器通過(guò)計(jì)程與計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)的綜合化。計(jì)價(jià)器能夠?qū)崿F(xiàn)顯示里程、金額費(fèi)用、開(kāi)關(guān)控制、刷卡支付、打印票據(jù)等各項(xiàng)功能。用脈沖發(fā)生器模擬 A44E 霍爾傳感器檢測(cè)運(yùn)行里程；用 LCD12864 液晶顯示屏顯示了里程、返程、停車時(shí)間、價(jià)格；用開(kāi)關(guān)控制計(jì)費(fèi)開(kāi)始/停止，按鍵控制打??；以及白天/夜間模式，晝夜不同模式程序內(nèi)置不同單價(jià)，可自動(dòng)按程序內(nèi)置時(shí)間切換；中途遇到等待時(shí)，計(jì)程不增，開(kāi)始計(jì)時(shí)收費(fèi)，每 10s 收費(fèi) 0.1 元；超出 20KM 會(huì)加收返程費(fèi)用。當(dāng)出租車運(yùn)營(yíng)結(jié)束后顯示計(jì)程和計(jì)

50、時(shí)的最終總價(jià)；為融合一卡通趨勢(shì)，設(shè)計(jì)有 RF射頻刷卡支付模塊，可進(jìn)行支付功能擴(kuò)展，在計(jì)價(jià)結(jié)束時(shí)單片機(jī)將價(jià)格數(shù)據(jù)導(dǎo)入支付模塊，進(jìn)行刷卡支付；通過(guò) RD-D 微型打印機(jī)，打印發(fā)票，含路程和總價(jià)金額。整個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)全自動(dòng)運(yùn)行，安全可靠，管理簡(jiǎn)單，使用方便，成本較低。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，所用芯片不多，控制精度高。由于自己的理論知識(shí)水平有限，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)中難免存在一些問(wèn)題。比如整體功能略顯簡(jiǎn)單，顯示動(dòng)態(tài)效果一般，個(gè)別預(yù)期功能還未能很好實(shí)現(xiàn)。主要原因在于問(wèn)題考慮不周全，獲取的資料未能很好地學(xué)習(xí)理解，解決辦法少。懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，能讓我在今后的相關(guān)設(shè)計(jì)中得以改進(jìn)和提高。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心

51、-專注-專業(yè)致 謝畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在大學(xué)學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束?；厥准韧?，自己一生珍貴的 4 年時(shí)光能學(xué)習(xí)生活此般的校園之中，能在眾多老師們的培養(yǎng)下度過(guò)，實(shí)是榮幸至極。在這 4 年的時(shí)光里，我在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作上都受益非淺，收獲頗豐。作為一名本科生，由于沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中難免有許多疑惑與考慮不周的地方。好在有導(dǎo)師的指導(dǎo)與同組同學(xué)們的相互幫助鼓勵(lì)，我才能按時(shí)按要求地完成設(shè)計(jì)。在畢業(yè)論文設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了許許多多的困難。在此我要感謝我的指導(dǎo)老師給我悉心的幫助和對(duì)我耐心而細(xì)致的指導(dǎo)。從課題的選擇，到最終完成課程設(shè)計(jì)，導(dǎo)師都給予了我全程指導(dǎo)和熱情的鼓勵(lì)，有他的不斷提醒與指點(diǎn)，我才能按

52、時(shí)按要求地完成課程設(shè)計(jì)。導(dǎo)師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來(lái)找我們開(kāi)會(huì)面談，然后一起商量解決的辦法。他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，熱心主動(dòng)，一直是我學(xué)習(xí)的榜樣，并將影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向老師致以誠(chéng)摯的感謝。同時(shí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也得到了同組同學(xué)的熱情提醒與幫助。感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過(guò)我?guī)椭幕锇閭?，在此，我再一次真誠(chéng)地向幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示感謝。感謝培養(yǎng)教育我的湖南大學(xué)，電氣院，濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境我將終生難忘。祝母校蒸蒸日上，勇創(chuàng)輝煌。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)參考文獻(xiàn)1 駱征.基于單片機(jī)控制的的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)，城市建設(shè)理論研 201

53、3 年第 46 期2 王素芹.基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì),電子世界 2011 年第 14 期3 張慧元.基于 MFRC500 的非接觸式 IC 卡讀寫器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 內(nèi)蒙古科技大學(xué)，20094 陳愛(ài)文.基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能出租車計(jì)價(jià)器機(jī)電工程技術(shù)，20085 周秋風(fēng).基于 89C51 的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)D.河南.河南理工大學(xué).2016 陳小忠.單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)用子程序.北京：人民郵電出版社7 江志紅.51 單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)案例精選.北京：清華大學(xué)出版社，20088 陳海宴.51 單片機(jī)原理及應(yīng)用:基于 Keil C 與 Proteus9 彭楚武，張志文.微型計(jì)算機(jī)

54、接口技術(shù)及應(yīng)用，長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，200910徐煜明.C51 單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子工業(yè)出版社11 MCS51 單片機(jī)的實(shí)踐與應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，2012.812常國(guó)權(quán)，魏勝利.STC11F32 單片機(jī)的射頻讀卡器設(shè)計(jì)D.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，200913AT89C51 In-Circuit Programming()14 Structure and function of the MCS-51 series (from Internet)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)附 錄附錄 A 系統(tǒng)電路圖圖 A1 主體電路圖圖 A2 MFRC500 與單片機(jī)連接圖附錄 B 程序源

55、代碼a.字庫(kù)頭文件/以下 10 行數(shù)字 09精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)char code xs1016= 0 x00,0 xE0,0 xF0,0 x18,0 x08,0 x18,0 xF0,0 xE0,0 x00,0 x0F,0 x1F,0 x30,0 x20,0 x30,0 x1F,0 x0F, 0 x00,0 x10,0 x10,0 xF8,0 xF8,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x20,0 x20,0 x3F,0 x3F,0 x20,0 x20,0 x00,0 x00,0 x70,0 x78,0 x08,0 x08,0 x88,0 xF8,0 x7

56、0,0 x00,0 x30,0 x38,0 x2C,0 x26,0 x23,0 x31,0 x30, 0 x00,0 x30,0 x38,0 x88,0 x88,0 xC8,0 x78,0 x30,0 x00,0 x18,0 x38,0 x20,0 x20,0 x31,0 x1F,0 x0E,0 x00,0 x00,0 xC0,0 xE0,0 x30,0 xF8,0 xF8,0 x00,0 x00,0 x07,0 x07,0 x24,0 x24,0 x3F,0 x3F,0 x24,0 x00,0 xF8,0 xF8,0 x88,0 x88,0 x88,0 x08,0 x08,0 x00,0 x

57、19,0 x39,0 x21,0 x20,0 x31,0 x1F,0 x0E, 0 x00,0 xE0,0 xF0,0 x98,0 x88,0 x98,0 x18,0 x00,0 x00,0 x0F,0 x1F,0 x31,0 x20,0 x31,0 x1F,0 x0E,0 x00,0 x38,0 x38,0 x08,0 xC8,0 xF8,0 x38,0 x08,0 x00,0 x00,0 x00,0 x3F,0 x3F,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x70,0 xF8,0 x88,0 x08,0 x88,0 xF8,0 x70,0 x00,0 x1C,0 x3E,0

58、x23,0 x21,0 x23,0 x3E,0 x1C,0 x00,0 xE0,0 xF0,0 x18,0 x08,0 x18,0 xF0,0 xE0,0 x00,0 x00,0 x31,0 x33,0 x22,0 x33,0 x1F,0 x0F;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)unsigned char code dian16=/*- 文字:(小數(shù)點(diǎn)) . -*/*- 宋體 12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高=8x16 -*/0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x30,0 x30,0 x00,0 x0

59、0,0 x00,0 x00,0 x00,;unsigned char code k116=/*- 文字: K -*/*- 宋體 12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高=8x16 -*/0 x08,0 xF8,0 x88,0 xC0,0 x28,0 x18,0 x08,0 x00,0 x20,0 x3F,0 x20,0 x01,0 x26,0 x38,0 x20,0 x00,;unsigned char code m16=/*- 文字: M -*/*- 宋體 12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高=8x16 -*/0 x08,0 xF8,0 xF8,0 x00,0 xF8,0 xF8,0 x

60、08,0 x00,0 x20,0 x3F,0 x01,0 x3E,0 x01,0 x3F,0 x20,0 x00,;unsigned char code s16=/*- 文字: s -*/*- 宋體 12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高=8x16 -*/0 x00,0 x00,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x80,0 x00,0 x00,0 x33,0 x24,0 x24,0 x24,0 x24,0 x19,0 x00,;unsigned char code y32=/*- 文字: ￥ -*/*- 宋體 12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高=16x16 -*/0