出租車計費(fèi)系統(tǒng)

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流出租車計費(fèi)系統(tǒng).精品文檔.課程設(shè)計報告項(xiàng)目名稱： 出租車計價器設(shè)計與制作 課程名稱： 單片機(jī)技術(shù) 二級學(xué)院： 電氣與電子工程學(xué)院 系： 電氣工程系 班 級： 14電氣4班 學(xué) 號： 2014010143409 學(xué)生姓名： 黃凌周 小組成員： 劉智超 黃凌周 指導(dǎo)教師： 鐘立華 成 績： 報告完成日期 2016 年 12 月 20 日目 錄摘 要11 課程設(shè)計任務(wù)書21.1 課程設(shè)計任務(wù)21.2 課程設(shè)計方案32硬件電路設(shè)計42.1 振蕩電路42.2 復(fù)位電路設(shè)計42.3 鍵盤接口電路52.4 顯示電路62.4.1 1602LCD的基本參數(shù)及引

2、腳功能62.4.2 顯示模塊采用1602液晶顯示接口電路72.5 單片機(jī)各引腳功能說明73 軟件設(shè)計103.1 單片機(jī)資源使用103.2 單片機(jī)軟件模塊設(shè)計103.2.1 中斷子函數(shù)103.2.2 判鍵子函數(shù)113.2.3 顯示子程序113.3 總程序流程框圖12總結(jié)13參考文獻(xiàn)14附錄1 元件件清單15附錄2 原理圖16附錄3 程序清單17摘 要 本設(shè)計的是一個基于單片機(jī)STC89C52的出租車自動計費(fèi)設(shè)計,附有復(fù)位電路,時鐘電路,鍵盤電路等。復(fù)位電路是單片機(jī)的初始化操作,除了正常的初始化外,為擺脫困境,通過復(fù)位電路可以重新開始。時鐘電路采用12MHz的晶振,作為系統(tǒng)的時鐘源,具有較高的準(zhǔn)確

3、性。在上電時字符型液晶1602顯示最初的起步價，里程收費(fèi)，等待時間收費(fèi)三種收費(fèi)，通過按鍵可以調(diào)整起步價，里程收費(fèi)，等待時間收費(fèi)。通過按鍵模擬出租車的運(yùn)行，暫停，停止。在1602液晶上可以顯示運(yùn)行的時間，運(yùn)行時暫停的時間，通過計算可以得出總共的費(fèi)用和總的路程。在這里主要是以STC89C52單片機(jī)為核心控制器，P1口接1602液晶顯示模塊。關(guān)鍵字 STC89C52；1602液晶；出租車計費(fèi)器1 課程設(shè)計任務(wù)書1.1 課程設(shè)計任務(wù) 基于單片機(jī)出租車模擬計價器，采用at24c02存儲芯片+LCD1602液晶顯示等設(shè)計而成。用24c02來存儲單價，通過按鍵來模擬增加里程，模擬出租車向前開。通過液晶顯示器

4、顯示當(dāng)前的行駛狀態(tài)、行駛公里、行駛時間時間（時、分、秒）、費(fèi)用、單價、等信息。可以設(shè)置每公里單價，以及夜間單價和白天單價的不同模式，設(shè)置后掉電無需重新設(shè)置，設(shè)置有等待/繼續(xù)計時模式。計費(fèi)分行走的里程*單價+等待的時間*價格。1.2 課程設(shè)計方案方案一：采用數(shù)字電子技術(shù)，利用555定時芯片構(gòu)成多諧振蕩器，或采用外圍的晶振電路作為時鐘脈沖信號，采用計數(shù)芯片對脈沖盡心脈沖的計數(shù)和分頻，最后通過譯碼電路對數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，將譯碼所得的數(shù)據(jù)送給數(shù)碼管顯示，一下是該方案的流程框圖，方案一如圖1.1所示：時鐘脈沖等待信號公里脈沖計費(fèi)脈沖計時計費(fèi)譯碼數(shù)碼管顯示圖1.1方案一 方案二：采用EDA技術(shù)，根據(jù)層次化設(shè)計

5、理論，該設(shè)計問題自頂向下可分為分頻模塊，控制模塊 計量模塊、譯碼和動態(tài)掃描顯示模塊，其系統(tǒng)框圖如圖1.2所示：時鐘信號等待信號公里脈沖計費(fèi)/復(fù)位分頻器控制器計費(fèi)計時計程譯碼顯示圖1.2方案二方案三：采用MCU技術(shù)，通過單片機(jī)作為主控器，利用1602字符液晶作為顯示電路，采用外部晶振作為時鐘脈沖，通過按鍵可以方便調(diào)節(jié)，以下是方案三的系統(tǒng)流程圖，本方案主要是必須對于數(shù)字電路比較熟悉，成本又高。方案圖如圖1.3所示：STC89C521602液晶LED燈電源電路按鍵電路復(fù)位電路圖1.3方案三方案總結(jié)：通過各個方案的比較本次采用方案三，不但控制簡單，而且成本低廉，設(shè)計電路簡單。2硬件電路設(shè)計2.1 振蕩

6、電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取20pF）。這樣就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生ALE信號，此時得到的信號時機(jī)器周期信號。振蕩電路如圖2.1所示：圖2.1振蕩電路2.2 復(fù)位電路設(shè)計 復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。按鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只要按圖中的RESET鍵，電源VCC經(jīng)電阻R1、R2分壓，在RESET端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。上電復(fù)位電路要求接通電源后，

7、通過外部電容充電來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自動復(fù)位操作。上電瞬間RESET引腳獲得高電平，隨著電容的充電，RERST引腳的高電平將逐漸下降。RERST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。按鍵復(fù)位電路圖如圖2.2所示。圖2.2復(fù)位電路2.3 鍵盤接口電路 (1) 獨(dú)立式鍵盤：獨(dú)立式鍵盤中，每個按鍵占用一根I/O口線，每個按鍵電路相對獨(dú)立。I/O口通過按鍵與地相連，I/O口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。I/O口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。鍵盤接口電路如圖2.3所示： 圖2.3鍵盤接口電路2.4 顯示電路2.4.1 1602L

8、CD的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如圖10所示。 圖10 LM016L結(jié)構(gòu)圖LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：容量:162個字符芯片工作電壓:4.55.5V工作電流:2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm引腳功能說明：1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表1所示： 表1引腳接口說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓1

9、1D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)

10、RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。 2.4.2 顯示模塊采用1602液晶顯示接口電路 圖2.4顯示電路 2.5 單片機(jī)各引腳功能說明 下面對STC89C52各引腳的功能進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹：1)電源引腳Vcc和Vss Vcc(40腳)：電源端為+5V Vss(20腳)：接地端。 2)時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL2(18腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。在單片機(jī)內(nèi)部它是振蕩電路反向放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率

11、。若需采用外部時針電路時，該引腳輸入外時鐘脈沖。要檢查89C52的振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號輸出。XTAL1(19腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。在片內(nèi)，它是振蕩電路反向放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，該引腳必須接地。 3)控制信號腳 RST ALE PSEN 和EA。 RST(9腳)：RST是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。在此輸入端保持兩個機(jī)器周期(24個時鐘振蕩周期)的高電平時，就可以完成復(fù)位操作。ALE/PROG（30引腳）：地址鎖存允許信號端。當(dāng)STC89C52上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出正脈沖信號。此頻率為振蕩器頻率fosc的1/6，

12、當(dāng)CPU訪問片外存儲器時，ALE輸出信號作為鎖存低8位地址的控制信號。在CPU訪問片外數(shù)據(jù)存儲時，每取值一次（一個機(jī)器周期）會丟失一個脈沖。平時不訪問片外存儲時，ALE端也以1/6的振蕩頻率固定輸出正脈沖，因而ALE信號可以用作對外輸出時鐘或定時信號。如果你想看一下STC89C52芯片的好壞，可用示波器查看ALE端是否有脈沖信號輸出，如有脈沖信號輸出，則STC89C52基本上是好的。ALE的負(fù)載驅(qū)動能力為8個LS型TTL（低功耗高速TTL）。 PSEN（29腳）；程序存儲允許輸出信號引腳，在訪問片外程序存儲器時，此端定時輸出負(fù)脈沖作為讀片外存儲器的選通信號。此引腳接ERROM的OE端。PSEN

13、端有效，即允許讀出ERROM/ROM中的指令碼。CPU在從外部ERROM/ROM取指令期間，每個周期PSEN兩次有效。不過，在訪問片外RAM時，要少產(chǎn)生兩次PSEN負(fù)脈沖信號。要檢查一個STC89C52小系統(tǒng)上電后CPU能否正常到ERROM/ROM中讀取指令碼，也可用于示波器看PSEN端有無脈沖輸出。如有，說明基本上工作正常。EA/VPP（31腳）：外部程序存儲器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。當(dāng)EA引腳接高電平時，CPU只訪問片內(nèi)ERROM/ROM并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。但在PC（程序計數(shù)器）的值超過OFFFH（對8751/8051為4k）時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外存儲器的程序。當(dāng)出入

14、信號EA引腳接低電平（接地）時，CPU只訪問外部ERROM/ROM并執(zhí)行外部程序存儲器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲器。對于無芯片內(nèi)的ROM的8031或8032，須外擴(kuò)ERROM，此時必須將EA引腳接地。如果使用有片內(nèi)ROM的STC89C52，外擴(kuò)ERROM也是可以的，但也要使EA接地。4)I/O（輸入/輸出端口，P0，P1，P2，P3）P0口：P0口是一個漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O端口。P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O端口。P2口：即可以做地址總線輸出地址高8位，也可以做普通I/O用，（此時為準(zhǔn)雙向口）。P3口：雙功能口，即可以做普通I/O口用（此時為準(zhǔn)向口，也可以按每位定義實(shí)現(xiàn)第二功能操作）。

15、見表1。表1 P3口的第二功能表引腳第二功能P3.0RXD （串行輸入口）P3.1TXD （串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（定時器0外部中斷）P3.5T1（定時器1外部中斷）P3.6WR（外部存儲器寫選通）P3.7RD（外部存儲器讀寫通）3 軟件設(shè)計3.1 單片機(jī)資源使用在本次設(shè)計中像電路鍵盤用到了P2口，其中P2.0到P2.5口作為鍵盤的輸入，顯示電路用到了P1和P3口，P1口為液晶的數(shù)據(jù)口。3.2 單片機(jī)軟件模塊設(shè)計3.2.1 中斷子函數(shù) 對于中斷程序，只要定時器計數(shù)滿就會產(chǎn)生中斷50ms中斷一次，共計20次，秒鐘加1，秒鐘計滿再分鐘加

16、，當(dāng)分鐘加到99時全部清零。以下是中斷子函數(shù)的流程圖如圖3.1所示：圖3.1中斷子程序流程圖3.2.2 判鍵子函數(shù) 對于獨(dú)立式鍵盤判鍵，首先看有鍵按下不，如果有鍵按下則延時一會兒，在判斷是否真的有鍵按下，如果確實(shí)有鍵按下，在判鍵釋放，最后執(zhí)行鍵功能程序。判鍵子函數(shù)的流程框圖如圖3.2所示： 圖3.2判鍵子程序流程圖3.2.3 顯示子程序 1602液晶是字符型液晶，它的內(nèi)部自帶字符庫，它可以寫兩行的字符，同時每行可以寫40個字符，在寫顯示程序的時候，我們先寫命令，再設(shè)定字符顯示，最后寫數(shù)據(jù)，在每寫一次命令或數(shù)據(jù)都需要判斷液晶是否忙。液晶顯示程序流程圖如圖3.3所示： 3.3顯示子程序流程圖3.3

17、 總程序流程框圖整體程序的流程框圖如圖3.4所示：圖3.4整體程序的流程框圖總結(jié)出租車計費(fèi)器系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)全部完成，能按預(yù)期的效果進(jìn)行模擬汽車啟動，停止，暫停等功能,并能夠通過LCD顯示車費(fèi)數(shù)目。本款出租車計價器包括單價輸出、單價調(diào)整、顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時間等功能。另外，多功能出租車計價器還具有性能可靠、電路簡單、成本低、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。兩個星期來，經(jīng)過自己努力，基本上完成了設(shè)計要求的內(nèi)容，在系統(tǒng)可行性分析、原理圖設(shè)計等方面都作了許多實(shí)際工作，取得了一些成績，同時也遇到了一些問題，存在一些不足。經(jīng)過這兩個星期的學(xué)習(xí)和工作，我覺得自己不論是在理論知識方面還

18、是在動手能力方面都有了不小的進(jìn)步，自己從中受益匪淺。這次設(shè)計很好的把以前學(xué)到的理論知識應(yīng)用于實(shí)踐，使我認(rèn)識到理論知識與實(shí)踐之間有一定的差距，只有通過不斷的努力學(xué)習(xí)和實(shí)踐才能很好的把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，也只有通過不斷的實(shí)踐才能對理論知識的理解。通過這次設(shè)計不僅學(xué)會了如何去查找相關(guān)資料，更重要的是通過查找資料和翻閱書籍學(xué)到了不少知識，擴(kuò)大了知識面，提高了知識水平。經(jīng)過單元設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計鞏固了以前所學(xué)的專業(yè)知識，自己真正認(rèn)識到理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，為以后的學(xué)習(xí)和工作提供了很多有價值的經(jīng)驗(yàn)。通過這次設(shè)計不僅增強(qiáng)了自己的動腦能力和動手能力，也提高了我思考問題、分析問題、解決問題的能力，更重要的是學(xué)會

19、用工程化的思想來解決問題。這在以前的學(xué)習(xí)過程中是不曾學(xué)到的。在短短的三個月時間內(nèi)完成設(shè)計內(nèi)容，在很大程度上得益于老師的幫助。這次設(shè)計是我認(rèn)真認(rèn)識到完整、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)分析問題、解決問題的思想是多么的重要，只有擁有了科學(xué)的態(tài)度才能設(shè)計出有用的產(chǎn)品。另外通過本次設(shè)計，是我認(rèn)識到自己理論知識的應(yīng)用能力有很大的欠缺，需要在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步提高。參考文獻(xiàn)1 李廣弟,朱月秀,冷祖祁.單片機(jī)基礎(chǔ)M.第3版.北京航空航天大學(xué)出版社，2007年1月2李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)M.北京航空航天大學(xué)出版社,19963 馬忠梅，張凱，馬巖，單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計，M，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20

20、03.11；4 胡輝，單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計21世紀(jì)高等院校規(guī)劃教材M,水利水電出版社，2005.7；5 劉守義，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1996.8；附錄1 元件件清單 表5.1元器件清單 名稱規(guī)格數(shù)量備注 電阻 2001個1K1個10K5個1002個 電容20pF2個10F2個極性電容 發(fā)光二極管3個 按鍵7個直流電機(jī)1個 晶振12MHz1個 芯片STC89C521塊1602液晶1塊內(nèi)帶字符庫附錄2 原理圖附錄3 程序清單#include /調(diào)用單片機(jī)頭文件#define uchar unsigned char /無符號字符型 宏定義變量范圍0255#define u

21、int unsigned int /無符號整型 宏定義變量范圍065535uchar miao,fen = 0,shi;uchar flag_bai_hei; /白天的晚上的標(biāo)志位uchar value;uint bai_3l_price = 60; /白天3千米內(nèi)的單價 6元uint bai_3w_price = 18; /白天3千米外的單價/千米 1.8元uint bai_wait_price = 5; /白天等待時的單價/分鐘 0.5元uint wan_3l_price = 70; /晚上3千米內(nèi)的單價/千米 7元uint wan_3w_price = 22; /晚上3千米外的單價/千米

22、 2.2元uint wan_wait_price = 10; /晚上等待時的單價/分鐘 1元uint distance = 0; /行使的距離uint zong_jia; /總的價bit flag_300ms = 0;bit flag_1s ;bit flag_time_en = 0;#include lcd1602.h/*1ms延時函數(shù)*/void delay_1ms(uint q)uint i,j;for(i=0;iq;i+)for(j=0;j= 5) /按鍵松開松手檢測key_value = 0;key_new = 1;/按鍵松開后進(jìn)入等待按鍵狀態(tài)else if(key_io & 0x3

23、f) != 0x3f) /按鍵按下key_value +;else key_value =0;if(key_value = 5)/按鍵按下消抖key_value = 0;key_new = 0; /按鍵松開后進(jìn)入等待松開按鍵狀態(tài)key_can = 20;if(key_new = 0) & (key_old = 1)switch(key_io & 0x3f)case 0x3e: key_can = 1; break; /得到按鍵值 case 0x3d: key_can = 2; break; /得到按鍵值 case 0x3b: key_can = 3; break; /得到按鍵值 case 0x

24、37: key_can = 4; break; /得到按鍵值 case 0x1f: key_can = 5; break; /得到按鍵值 case 0x2f: key_can = 6; break; /得到按鍵值 /write_sfm2(2,0,key_can); /按鍵按下顯示按鍵值key_old = key_new; #include menu.h/*對應(yīng)菜單內(nèi)的處理函數(shù)*/void menu_dis()if(menu_1 = 0)if(key_can = 6)distance +;write_sfm4(1,0,distance); if(key_can = 5) /清零 從新計價flag_time_en = 0;shi = 0;fen = 0;miao = 0;zong_jia = 0;distance = 0;if(key_can = 2)flag_time_en = flag_time_en;if(flag_300ms = 1)flag_300ms