基于单片机的出租车计费器Word文档格式.docx

1、七、参考文献 9一、设计目的将理论与实践相结合的教学环节，通过综合运用教材及其他资料，使所学知识得到进一步加深和扩展.同时还培养设计能力和解决实际问题能力，进行基本技能的训练, 进一步熟练proteus，keilC等软件的操作.本设计的目的是在学习51系列单片机的基础上，设计出符合要求的电路，从而实现设计产品的计价功能.二、设计思路1、硬件电路设计.2、连接仿真电路图.3、代码编写. 4、程序调试验证.三、设计过程3.1硬件设计AT89C51单片机显示电路按键电路复位电路时钟电路按下计价按键时，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+

2、单价*（总里程-起步里程）+1进行计价.本设计中，起步价为4元，起步里程为2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Keil C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： 硬件设计原理图3.1.1 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）.图1驱动芯片管脚图74LS245主要电器特性的典型值如下

3、:引出端符号:A A总线端 B B总线端 /G 三态允许端（低电平有效） DIR 方向控制端 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.3.1.2 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.在显示方面，我们选用了动态显示.静

4、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.图2 LED数码管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

5、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6个一组的共阴8段数码管. 找公共共阴和公共共阳的方法：首先我们找个电源|稳压器（3到5伏）和1个1K（几百欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的，找到一个就够了，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了.共阴极数码管，阴极接地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，对应的段就显示.3.1.3 复位电路单片机的复位是由外部的复位电路实现的, 复位电路通常采用上电自

6、动复位和按钮复位两种方式.上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的.除了上电复位外还需要按键手动复位.按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种.其中电平复位是通过RST端经电阻与电源VCC接通而实现的.单片机的复位速度比外围I/O接口电路快为能够保证系统可靠的复位，在初始化程序中应安排一定的复位延迟时间.图3复位电路3.1.4 掉电保护电路掉电保护电路中采用了存储芯片AT24C02.AT24C02是一个CMOS标准的EEPROM存储器，是AT24CXX系列（AT24C01/02/04/08/16）成员之一，这些EEPROM存储器的特点是功耗小、成本低、电源范围宽，静态电源电流约30uA11

7、0uA，具有标准的I2C总线接口，是应用广泛的小容量存储器之一.图4 AT24C02引脚图上图是AT24C02的引脚图，这个芯片是一个8脚芯片，内部存储器有256字节.引脚功能介绍如下：A0（引脚1）：器件地址的A0位，是器件地址的最低位，器件地址排列是A6 A5 A4 A3A2 A1 A0 R/W.A1（引脚2）：器件地址的A1位.A2（引脚3）：器件地址的A2位.GND（引脚4）：地线.SDA（引脚5）：数据总线引脚.SCL（引脚6）：时钟总线引脚.TEST（引脚7）：测试引脚.Vcc（引脚8）：电源线引脚.本设计采用掉电存储电路图如下：图5掉电存储电路3.1.5 时钟电路MCS-51单片

8、机的各功能部件都是以时钟控制信号为基准，内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作，单片机本身如同一个复杂的同步时序电路，为了保证其各个部分同步工作，电路要在唯一的时钟信号控制下，严格地按照时序进行工作.其实只需在时钟引脚连接上外围的定时控制元件，就可以构成一个稳定的自激振荡器.为更好地保证振荡器稳定可靠地工作，谐振器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近.本设计中使用的振荡电路，由12MHZ晶体振荡器和两个约30PF的电容组成，在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体，电容的大小不会影响振荡频率的高低.在整个系统中为系统各个部分提供基准频率，以防因其工作频率不稳定而造成相关设备的工作

9、频率不稳定，晶振可以在电路中产生振荡电流，发出时钟信号.图6时钟电路3.1.6 按键电路按键控制电路中，单片机的P1.0管脚接启动/停止按键，通过软件编程，当按下按键计数器开始工作，开始计价；当弹起按键时，计数器停止工作，停止计价，启动/停止按键带自锁功能.按下启动按键，开关处于导通状态，这时给P1.0送低电平信号，这时TR0=1,计数器开始工作，调用计价子程序开始计价.清零按键接单片机的P1.3管脚，按下清零按键，P1.3为低电平，调用清零子程序，用于将显示数据清零，在程序中给各位赋0代码（0x3f），以达到清零的目的，方便下次计价.另外为功能键，控制价格调整，这个按键是在没有按下启动/停止

10、按键时有作用，计价过程中无效.图7 按键电路3.2 系统程序设计本设计中，软件设计采用模块化操作，利用各个模块之间的相互联系，在设计中采用主程序调用各个子程序的方法，使程序通俗易懂，我们设计了整体程序流程图.在main函数编写开始，要进行初始化，包括对系统初始化和对存储器初始化，要对硬件设备进行初始化，并使硬件处于就绪状态.通过判断是否计费，调价，清零等状态，来分别调用不同的子程序，使程序在设计之前，就有了很强的逻辑关系.这些对应于硬件就是通过按下各个控制开关，来分别进行不同的动作，最后数码管根据输入的信息，来显示不同的数据信息，这就达到了软件控制硬件，同时输入信息控制输出信息的目的.四、软件

11、调试4.1 编程工具C51语言8051单片机的应用程序设计，使用C51语言进行程序设计虽然相对于汇编语言代码效率有所下降，但可以方便地实现程序设计模块化，代码结构清晰、可读性强，易于维护、更新和移植，适合较大规模的单片机程序设计.近年来，随着C51语言的编译器性能的不断提高，在绝大多数应用环境下，C51程序的执行效率已经非常接近汇编语言，因此，使用C51进行单片机程序设计已经成为单片机程序设计的主流选择之一.4.2程序调试工具KEIL本设计的软件都是在 Keil Vision 7.5上进行编写，编译，调试以及运行操作.4.3 单片机仿真软件在线调试PROTEUS1.打开Proteus软件.2.

12、选择file菜单下的 open design选项，找到所需的元器件，元器件上单击右键选中，再单击左键对其进行命名和赋值，接着在编辑器左边的一栏中，找出并绘制设计所要的各种元器件，按照电路图连接后并保存.3.将用keil编译产生的hex文件下载到单片机中：双击51单片机，在对话框中把保存过的hex文件打开，再单击确定. 4.单击左下角运行按钮，进行软件仿真调试，直到出现正确的结果. 下图为软件的仿真窗口：五、实验设备和软件1、Protues 2、Keil uVision4六、课程设计体会与建议6.1、设计体会在本次设计中，我们采用AT89S51芯片为核心器件，设计出了简单的出租车计价器，能够实现

13、显示总金额和总里程，按键控制清零，调价.这次课程设计完成后，体会颇多，在学与做的过程中，取长补短，不断学习新的知识，吸取经验，达到进步的目的.通过自身的努力以及相关图书资料的帮助，逐渐熟悉了KEIL、PROTEUS和C语言等软件的使用以及硬件焊接与检测过程中的一些小技巧.6.2、设计建议在动手设计之前，希望老师能给我们多讲解一些更深层次的专业知识，并且提供相关的学习资料，为我们展示一些相关视频，这样会有助于我们进一步进入状态，更加完善地完成设计. 七、参考文献1谭浩强.C程序设计（第二版）.清华大学出版社,2003 2胡泉、谢芳.C语言程序设计.华中科技大学出版社,20093 戴 佳.51单片

14、机C语言应用程序设计实例精讲.电子工业出版社,20074张毅刚.单片机原理及应用.高等教育出版社,20045马忠梅.单片机的C语言应用程序设计（第三版）.北京航空航天大学出版社,20046胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京:清华大学出版社,1995附录： 出租车计费器设计代码：#include /#include intrins.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intint xscode6=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d;/显示存储区int zxscode6=0x1f,0x2f,0x37,0x3b,0x3d,0x3e;/共阴显示片选码int codetab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/共阴极数码int i,j,flag;uchar sec;int kk=0;/路程标志位int jkk=0;/费用int jflag=0;/费用标志位int kflag=0;int zdflag=0;/中断标志位int kilo=0;/路程int dj=1;/路程单价 int djflag=0;/路程单价biaozhiweisbit ke