出租車計價器

1、單片機原理及系統(tǒng)課程設(shè)計報告基于單片機的出租車計價器設(shè)計摘要出租車計價器的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計正是基于一些專用的芯片，才發(fā)揮其有效特性，從而實現(xiàn)出租車的計價功能。此數(shù)字系統(tǒng)主要分為三個單元，即里程計數(shù)及顯示單元、價格計數(shù)及顯示單元、脈沖產(chǎn)生。本設(shè)計是一個基于單片機AT89C51的出租車自動計費設(shè)計，附有復(fù)位電路，時鐘電路等。關(guān)鍵詞：出租車計費器；單片機；控制AbstractTaximeter design digital system is based on some special chip, to play their effective characteristics, thus realiz

2、ing the taxi valuation function. This system is mainly divided into there modules, namely the mileage counting and display unit, and display unit price counting, pulsing. The design is based on a single chip AT89C51taxis design, a reset circuit, clock circuit. Keywords:taximeter,a single-chip microc

3、omputer,control1引言1.1 設(shè)計目的 近幾年來，出租汽車行業(yè)在各地得以蓬勃發(fā)展，但采用模擬電路和數(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。而采用單片機進行的設(shè)計，相對來說功能強大，用較少的硬件和適當?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎貙崿F(xiàn)設(shè)計要求，且靈活性強。1.2 功能要求 (1)用前4位數(shù)碼管實時顯示里程數(shù)，單位為千米，最后一位為小數(shù)位；用后4位數(shù)碼管時時顯示金額數(shù)，單位為元，最后一位為小數(shù)位。 (2)規(guī)定出租車里程小于2千米收費5元，超過2千米收費為8*(way-20)/5。1.3 設(shè)計方法 本設(shè)計采用AT89C51單片機為主控器，并用頻率信號發(fā)生

4、器模擬車速，利用AT89C51的定時器工作在方式1下定時實現(xiàn)對出租車的計價設(shè)計，輸出采用共陰極的集成8位7段數(shù)碼顯示管。2 設(shè)計方案及原理2.1 設(shè)計方案采用AT89C51單片機為主控器，并用頻率信號發(fā)生器模擬車速，利用AT89C51的定時器/定時器T1工作在方式1下定時實現(xiàn)對出租車的計價設(shè)計，輸出采用共陰極的集成8位7段數(shù)碼顯示管。本電路設(shè)計的計價器不但能實現(xiàn)基本的計價，而且還能根據(jù)里程來調(diào)節(jié)單價。2.2 設(shè)計原理出租車計價是根據(jù)車所行駛的路程以及乘客乘車的里程綜合決定的。出租車行駛總路程可以通過車輪的周長乘車輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)得到。即可計算得到車輪旋轉(zhuǎn)幾周出租車能行駛一公里的路程。通過計數(shù)接收到的

5、脈沖個數(shù)，計算出當前所行駛的路程。同時，通過數(shù)碼管顯示當前的行駛里程和需支付的車費。出租車計價器用于記錄里程、起步公里數(shù)與價格的關(guān)系。模擬出租車計價器能根據(jù)總里程數(shù)、起步公里數(shù)的情況作出相應(yīng)報價等。這個系統(tǒng)以AT89C51單片機為主控器，單片機的計數(shù)器/定時器T1工作在方式1下來對外部脈沖計數(shù)，最后通過集成的8位7段LED數(shù)碼管顯示里程數(shù)和價錢。總體模塊框圖如圖1所示。 圖1 總體框圖3 硬件設(shè)計對于AT89C51的計數(shù)器/定時器T1，通過對寄存器TCON的設(shè)置，即使它的M1M0=01，計數(shù)器/定時器T1工作在方式1下，構(gòu)成16位計數(shù)器/定時器。此時TH0、TL0都是8位加法計數(shù)器。此設(shè)計中，

6、T1為計數(shù)工作方式，計數(shù)范圍為1216=165536(個外部脈沖)。當計數(shù)溢出時則置位并申請中斷，進入中斷服務(wù)執(zhí)行中斷程序。通過74HC138接P20、P21、P22輸出來對8位7段的智能掃描LED進行段選，并且通過P1口對LED進行位選，最后將結(jié)果顯示在LED上。硬件設(shè)計圖如圖2所示。74HC138是三八譯碼器，在工作之前，使74HC138的使能端有效，再使74HC138的A、B、C接P20、P21、P22的輸出達到對LED位選線的控制，使相應(yīng)的位顯示相應(yīng)的結(jié)果。硬件總設(shè)計圖如圖2所示。圖2 硬件設(shè)計原理圖4 軟件設(shè)計 根據(jù)設(shè)計的要求，在本系統(tǒng)中主要有主程序和延時程序，主程序中包括中斷服務(wù)程

7、序和鍵盤顯示子程序、計算子程序等?，F(xiàn)在應(yīng)用更廣泛的是單片機C語言，因其簡單明了，故此次課程設(shè)計采用單片機C語言編程。程序源代碼如附錄所示?？偨痤~計算流程圖如圖3所示。圖3 總金額計算流程圖根據(jù)該設(shè)計要實現(xiàn)的功能及其硬件電路圖，程序流程圖如圖4所示。圖4 程序流程圖程序在Keil C51進行源程序編譯及調(diào)試，其結(jié)果如圖5所示。圖5 Keil C環(huán)境下調(diào)試結(jié)果5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試在調(diào)試過程中，剛開始選數(shù)碼管時，選了段選線16位的，結(jié)果8位數(shù)碼管顯示結(jié)果相同，只顯示上半部分的一角，通過上網(wǎng)查找問題，找到了段選線為8位的集成數(shù)碼管，通過再次調(diào)試，數(shù)碼管顯示正常，并且符合設(shè)計要求，顯示結(jié)果正確。利用仿真軟

8、件protues進行仿真進行調(diào)試，其結(jié)果如圖6所示。圖6 Protues調(diào)試結(jié)果6 總結(jié)這次課程設(shè)計所做的出租車計費器只實現(xiàn)了根據(jù)里程不同而進行計費的目的，源程序編譯調(diào)試以及仿真結(jié)果都合適，但對于現(xiàn)在的經(jīng)濟，僅實現(xiàn)這樣簡單的功能遠遠不夠，因為通常在不同的方式，不同的情況下都會有不同的收費標準;單程、白天和中途等待，所以考慮后首選用開關(guān)來實現(xiàn)這些切換功能，簡單方便，同時顯示器會顯示相應(yīng)的指示,最大的方便了司機的計費控制。參考文獻1 譚浩強著.C程序設(shè)計M.北京:清華大學(xué)出版社,2005.2 吳戈、李玉峰編著.案例學(xué)單片機C語言開發(fā)M.北京:人民郵電出版社,2008.103 孫余凱.傳感器應(yīng)用電路

9、300例M.北京:電子工業(yè)出版社,2008.4 田立.51單片機C語言程序設(shè)計快速入門M.北京:人民郵電出版社,2007附錄源程序代碼#include<reg51.h>unsigned char r10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;unsigned char a8=0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,arr8;#definePI 3.1415926#define D 5/定義車輪直徑5米，大點便于顯示觀察 void delay()/顯示延時 int j,k; for(

10、j=0;j<20;j+) for(k=0;k<20;k+); void main() unsigned char i; unsigned int sum,way,mon,n=0;/脈沖數(shù)sum,精確度為0.1km的路程way,費用mon double s;/精確路程 TMOD=0x50;/計數(shù)器T1，工作方式1 TH1=0x00;/從0開始計數(shù) TL1=0x00; TR1=1;/開啟T1 while(1) sum=TH1; sum=sum<<8; sum=sum|TL1;/求脈沖總數(shù) s=sum*(PI)*D*D/4;/求精確路程 way=s/100;/舍棄百位后的 if(way<=20) mon=50;/2km內(nèi)5.0元 else n=(way-20)/5; mon=50+n*8;/2km后的費用 arr0=way/1000;/前4個數(shù)碼管顯示路程 arr1=(way%1000)/100; arr2=(way%100)/10; arr3=way%10; arr4=mon/1000;/后4個數(shù)碼管顯示費用 arr5=(mon%1000)/100; arr6=(mon%10