出租车计价器总结报告文档格式.docx
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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。
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。
出租车计价器是根据客户用车情况来自动显示车费的数字仪表，根据用车起步价、行车里程计费求得客户用车的总费用，并通过数码管显示相应的里程及金额。
本电路以AT89C51单片机为中心，附加A44E霍尔传感器测距（本电路中用模拟开关替代），实现对出租车计价，采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价，输出采用8段数码显示管，显示行驶总里程和总金额。
模拟出租车计价器设计：
进行里程显示，预设起步价和起步公里数；
行程按全程收费，有复位功能和启动功能，启动后，开始计价。
我们采用单片机进行设计，可以用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能,应用前景广阔。
关键词：
出租车计价器AT89C51单片机A44E霍尔传感器断电保存8段数码显示管
Abstract
TheAT89C51isalow-power,high-performanceCMOS8-bitmicrocontrollerwith4KbytesofIn-SystemProgrammableFlashmemory.ThedeviceismanufacturedusingAtmel'
shigh-densitynonvolatilememorytechnologyandiscompatiblewiththeindustry-standard80C51instructionsetandpinout.Theon-chipFlashallowstheprogrammemorytobereprogrammedin-systemorbyaconventionalnonvolatilememoryprogrammer.Bycombiningaversatile8-bitCPUwithIn-SystemProgrammableFlashonamonolithicchip,theAtmelAT89S51isapowerfulmicrocontrollerwhichprovidesahighly-flexibleandcost-effectivesolutiontomanyembeddedcontrolapplications.
Keywords:
taximeterAT89C51hallelementnixietube
目录
第1章系统方案设计1
1.1系统硬件设计
1.1.1硬件设计说明6
1.1.2AT89C51单片机简介6
1.1.3硬件电路设计7
1.1.4硬件组成8
1.1.5驱动电路9
1.1.6显示电路9
1.1.7复位电路10
1.1.8掉电保护电路11
1.1.9时钟电路12
1.1.10按键电路12
1.2系统软件设计
1.2.1软件总体设计13
1.2.2系统程序设计13
第2章仿真14
第3章调试17
3.1焊接检测17
3.2硬件检测18
3.3软件调试18
第4章结论19
第5章心得体会与建议20
参考文献21
附录1元器件清单22
第1章系统方案设计
1.1.1硬件设计说明
单片机是单片微型计算机的简称，单片机以其卓越的性能，得到广泛的应用，已经深入到各个领域。
在这次设计中，我们用到P0口和P2口,P0口为8位三态I/O口,此口为地址总线及数据总线分时复用；
P2口为8位准双向口,与地址总线高八位复用；
P0口和P2口都有一定的驱动能力,P0口的驱动能力较强。
设计中,为了能够让数码管更好的正常显示，我们采用了驱动电路来驱动。
在本次硬件设计中，我们考虑采用芯片74LS245来驱动数码管显示。
设计电路时，考虑到用里程（霍尔）传感器价格昂贵，且不便于试验检测，在设计中采用一个模拟开关来代替。
模拟开关一端接在P3.4口，另一端接地，通过来回高低电平的变化，每按两次，对应的里程数加一。
通过在程序中设置的里程和金额的信息，在加上驱动电路的设计，就可以在数码管上分别显示总金额和总里程。
在显示方面，可以用液晶显示，也可以用数码管进行显示。
由于在这次设计中只需要显示里程和金额信息，我们采用数码管进行显示。
这样既节约了成本，又可以达到显示的目的。
同时为了减少硬件的复杂度，我们采用了动态显示方式，选用了共阴极数码管。
为了焊接方便，我们选用了集成在一起的数码管。
我们还设计了控制按键，能够很好的对出租车计价器控制,如启动/停止按键，清零按键等。
1.1.2AT89C51单片机简介
AT89C51具有如下特点：
40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
P0口有二个功能：
1、外部扩展存储器时，当做数据/地址总线。
2、不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用：
其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能：
1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用。
2、做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻。
P3口有两个功能：
除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置。
AT89C51引脚图AT89C51封装图
设计中用到的单片机各管脚（图2.1）功能介绍如下：
VCC:
接+5V电源。
VSS:
接地。
时钟引脚：
XTAL1和XTAL2两端接晶振和30PF的电容，构成时钟电路。
它可以使单片机稳定可靠的运行。
RST:
复位信号输入端，高电平有效。
当在此引脚加两个机器周期的高电平时，就可以完成复位操作。
P1.0:
接启动/停止按键，控制计价。
P1.1:
接功能键。
P1.3:
接清零键。
P0口接数码管段选端，P2口接驱动芯片。
P3.4（T0）:
接模拟开关按键，替代了出租车计价器中的霍尔传感器。
P3.1、P3.0口接掉电保护电路。
1.1.3硬件电路设计
按下计价按键时，显示起步价和起步里程范围，这些在程序中设置；
当等于或超过两公里后，按计算总价的公式为：
总价=起步价+单价*（总里程-起步里程）进行计价。
本设计中，起步价为10元，起步里程为3公里，当然这些数据可以在程序中改写，以满足不同时期价格调整的需要。
下图是通过在KeilC中编译通过，并生成Hex文件，在PROTEUS中仿真通过的整体硬件原理图。
系统结构图：
电路原理图：
1.1.4硬件组成
硬件组成主要包括：
驱动电路、显示电路、复位电路、掉电保护电路、时钟电路、按键电路。
1.1.5驱动电路
74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备。
总线驱动器74LS244和74LS245经常用作三态数据缓冲器，74LS244为单向三态数据缓冲器，而74LS245为双向
三态数据缓冲器。
本设计用74LS245作为驱动芯片，双向总线发送器/接收器（3S）。
驱动芯片管脚图
74LS245主要电器特性的典型值如下:
引出端符号:
AA总线端
BB总线端
/G三态允许端（低电平有效）
DIR方向控制端
功能表：
功能表
利用74LS245来驱动数码管显示，单片机的P2.0到P2.5分别接A0到A5管脚，进行数据的传送，其中AB/BA接高电平，控制数据从A到B进行传送，B0到B5分别接数码管的位选端，驱动数码管依次显示。
P2.0到P2.5的数据通过A传送到B中的数据送到数码管，以达到显示数据信息的目的。
1.1.6显示电路
多数的应用系统,都要配输入和输出外设,LED显示器和LCD显示器,虽然LCD显示效果比较好,已经成为了一种发展趋势,但为了节约成本,我们选用了LED显示器（图2.6）。
在显示方面，我们选用了动态显示。
静态显示虽然亮度较高，接口编程容易，但是每位的段码线分别与一个8位的锁存器输出相连。
占用的I/O口线比较多，在显示位数较多的情况下，一般都采用动态显示方式。
利用动态显示的方法，由于LED显示器的余辉和人眼的视觉暂留现象，只要每位显示的时间间隔足够短，就仍能感觉到所有的数码管都在显示。
为了简化硬件，通常将所有位的段码线相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，在同一时刻，只让一位选通，如此循环，就可以使各位显示出将要显示的字符。
LED数码管数码管引脚图
数码管字形字位
LED数码有共阳和共阴两种，把这些LED发光二极管的正极接到一块（一般是拼成一个8字加一个小数点）而作为一个引脚，就叫共阳的，相反的，就叫共阴的，那么应用时这个脚就分别的接VCC和GND。
再把多个这样的8字装在一起就成了多位的数码管了。
在本设计仿真中使用的是2个3位共阴8段数码管（图2.7）。
找公共共阴和公共共阳的方法：
首先我们找个电源|稳压器
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