完整版基于单片机出租车的计价器毕业设计论文.docx
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完整版基于单片机出租车的计价器毕业设计论文
毕业论文设计
课题名称:
基于单片机出租车的计价器
学生：
李国正
学院:
电子信息学院
专业:
应用电子基础
班级:
电子1211
指导教师:
熊杰
2014年11月3日
目录
1绪论3
2系统设计要求及功能4
2.1设计要求4
2.2系统主要功能4
3系统方案选择与论证5
3.1总体方案设计5
3.1.1总体方案选择与论证5
3.1.2总体设计框图5
3.2部分芯片选择与论证5
3.2.1单片机选择与论证5
3.2.2显示部分方案选择与论证6
4硬件电路设计7
4.1系统芯片概述7
4.1.1单片机概述7
4.1.2数码管概述8
4.1.374LS373芯片概述10
4.1.474HC245概述10
4.2系统电路设计12
4.2.1主控电路设计12
4.2.2驱动电路设计12
4.2.3显示部分电路设计13
5软件设计14
6系统调试及结果分析15
6.1系统调试15
6.2性能分析15
总结16
参考文献17
致谢18
附件19
出租车计价器的设计与制作
摘要：
该设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费系统，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。
在上电时四位数码管显示最初的起步价，通过按键可以调整起步价，总收费由起步价、里程收费和等待时间收费组成。
通过按键模拟出租车的运行，停止。
在数码管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。
设计中是以STC89C52单片机为核心控制器，配以简单的按键显示电路，最终实现了模拟出租车计价器的设计。
关键词：
单片机STC89C52，数码管，出租车计价器
Abstract:
ThisdesignisabasedonmicrocontrollerSTC89C52cabdesign,automaticbillingwithresetcircuit,clockcircuit,keyboardcircuit,etc.Isresetcircuitofsinglechipmicrocomputerinitializationoperation,inadditiontothenormalinitialnon-greeks,foroutofthewoods,byresetcircuitcanstartagain.Theclockcircuitadopts12MHZcrystalvibration,asthesystemclocksource,theelectricityfourdigitaltubedisplaytheoriginalfare,mileagechargetwo,throughthebuttoncanadjustthefare,mileagecharge,waitingtimecharge.Throughbuttonsimulationrunofthetaxi,stop.Onthedigitaltubecandisplaytherunningtime,suspendedatruntime,throughcalculationcanbeconcludedthatthetotalcostandthetotaldistance.HeremainlySTC89C52single-chipmicrocomputerasthecorecontroller,P0mouthbydigitaltubedisplay,P1mouthpickupkeys,throughthepressedkeyinput,theP2mouthbydigitaltubedisplay。
计时范围0-59min，精确到1min。
3、显示总费用：
用四位数字显示，显示方式为“XXX.X”，单位为元。
计价范围0-999.9元，精确到0.1元。
2.2系统主要功能
本出租车自动计费，上电后显示最初的起步价，里程计费单价，等待时间计费单价，通过按键可以调节起步价，里程计费单价，等待时间计费单价。
同时具有运行，停止等状态，可以显示运行的时间，同时可以显示暂停的时间，具有累加功能，暂停和运行时间在暂停和运行前一次的状态上计时。
出租车停止后能够显示行驶的总费用。
3系统方案选择与论证
3.1总体方案设计
3.1.1总体方案选择与论证
方案一：
采用单片机控制，利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。
方案二：
采用数字电路控制。
采用传感器件，输出脉冲信号过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不稳定，而且不能调节单价，电路不够实用。
通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用第一种方案。
3.1.2总体设计框图
图1总体框图
3.2部分芯片选择与论证
3.2.1单片机选择与论证
方案一：
采用STC89C52单片机作为控制芯片，此芯片使用最普遍，其最大的优点是相对其它单片机价格便宜，很容易买到，此系列的资料非常丰富，并且我们对此单片机的掌握比较好，平常训练经常使用，了解较多。
此系列单片机具有以下特点：
MCS-52具有一个8位CPU，一个片内振荡器及时钟电路，4KB的ROM程序存储器，128字节RAM数据存储器，可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路，32条可编程的IO线，两个16位的定时计数器。
方案二：
采用新华公司的C8051F020，C8051F020不仅处理速度快，容量大而且自带功能齐全。
但是其价格比较贵，而且操作复杂。
为了节约成本，操作简便，我们采用方案一。
3.2.2显示部分方案选择与论证
方案一：
采用数码管作为显示部分，数码管显示操作起来简便，价格便宜，适合用来显示数字。
方案二：
采用液晶显示屏LCD1602显示，液晶显示清晰方便。
在本次设计中，我选用数码管作为显示器件。
4硬件电路设计
4.1系统芯片概述
4.1.1单片机概述
STC89C52单片机是宏晶科技推出的新一代高速低功耗超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟机器周期和6时钟机器周期可以任意选择。
主要特性如下：
1.增强型8051单片机，6时钟机器周期和12时钟机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051
2.工作电压：
5.5V～3.3V（5V单片机）3.8V～2.0V（3V单片机）
3.工作频率范围：
0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz
4.用户应用程序空间为8K字节
5.片上集成512字节RAM
6.通用IO口（32个），复位后为：
P1P2P3P4是准双向口弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为IO口用时，需加上拉电阻。
7.ISP（在系统可编程）IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxDP3.0,TxDP3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片
8.具有EEPROM功能
9.具有看门狗功能
10.共3个16位定时器计数器。
即定时器T0、T1、T2
11.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒
12.通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART
13.工作温度范围：
-40～+85℃（工业级）0～75℃（商业级）
14.PDIP封装
STC89C52主要功能如下所示：
表1STC89C52主要功能
主要功能特性
兼容MCS51指令系统
8K可反复擦写FlashROM
32个双向IO口
256x8bit内部RAM
3个16位可编程定时计数器中断
时钟频率0-24MHz
2个串行中断
可编程UART串行通道
2个外部中断源
共6个中断源
2个读写中断口线
3级加密位
低功耗空闲和掉电模式
软件设置睡眠和唤醒功能
图2单片机引脚图
4.1.2数码管概述
本设计采用两个四位8段数码管，一个LED数码管是利用7个LED（发光二极管）外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示0~9等10个数字和小数点，使用非常广泛。
四位数码管可以显示0到9999之间的数字。
它的外观如下：
图3四位数码管
这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）。
本次设计中采用的是共阳极数码管，如下图所示。
图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。
图4共阳极二极管
4.1.374LS373芯片概述
74ls373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74ls373芯片。
引脚图如下图5所示：
图574LS373引脚图
1D~8D为8个输入端。
1Q~8Q为8个输出端。
G是数据锁存控制端；当G=1时，锁存器输出端同输入端；当G由“1”变为“0”时，数据输入锁存器中。
OE为输出允许端；当OE=“0”时，三态门打开；当OE=“1”时，三态门关闭，输出呈高阻状态。
当74LS373用作地址锁存器时，应使OE为低电平，此时锁存使能端C为高电平时，输出Q0~Q7状态与输入端D1~D7状态相同；当C发生负的跳变时，输入端D0~D7数据锁入Q0~Q7。
51单片机的ALE信号可以直接与74LS373的C连接。
在MCS-51单片机系统中，常采用74LS373作为地址锁存器使用，其连接方法如上图所示。
其中输入端1D~8D接至单片机的P0口，输出端提供的是低8位地址，G端接至单片机的地址锁存允许信号ALE。
输出允许端OE接地，表示输出三态门一直打开。
4.1.474HC245概述
74HC245是一款高速CMOS器件，74HC245引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。
74HC245引脚图如图6所示。
74HC245译码器可接受3位二进制加权地址输入（A0,A1和A2），并当使能时，提供8个互斥的低有效输出（Y0至Y7）。
74HC245特有3个使能输入端：
两个低有效（E1和E2）和一个高有效（E3）。
除非E1和E2置低且E3置高，否则74HC138将保持所有输出为高。
利用这种复合使能特性，仅需4片74HC245芯片和1个反相器，即可轻松实现并行扩展，组合成为一个1-32（5线到32线）译码器。
任选一个低有效使能输入端作为数据输入，而把其余的使能输入端作为选通端，则74HC245亦可充当一个8输出多路分配器，未使用的使能输入端必须保持绑定在各自合适的高有效或低有效状态。
图674HC245引脚图
第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信
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