出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)

1、 出租車計(jì)價(jià)器 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 1姓 名： 王成鵬 1學(xué) 號(hào)： 030831120 1指導(dǎo)教師： 胡全斌 目 錄畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 摘 要第1章 緒 論1.1 前言1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求第2章 單元電路的選擇與計(jì)算2.1 控制電路2.2電源電路2.3信號(hào)采集電路2.3 顯示電路2.4 鍵盤電路第3章 總電路3.1 原理圖3.2 系統(tǒng)工作原理第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 主程序4.2 里程計(jì)數(shù)中斷程序4.3 計(jì)算程序4.4 顯示程序4.5 鍵盤程序4.6 程序結(jié)論/展望參考文獻(xiàn)摘 要近年來，城市建設(shè)日益加快，我國出租汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，成為人們工作、生活中不可缺少的交通工具。出租汽車服務(wù)行業(yè)和

2、出租汽車計(jì)價(jià)器緊密相關(guān)，因?yàn)槌鲎馄嚤仨毎惭b出租汽車計(jì)價(jià)器才能投入營運(yùn)。出租汽車計(jì)價(jià)器是一種能根據(jù)乘客乘坐汽車行駛距離和等候時(shí)間的多少進(jìn)行計(jì)價(jià)，并直接顯示車費(fèi)值的計(jì)量器具。計(jì)價(jià)器作為出租車的一個(gè)重要組成部分，關(guān)系著出租車司機(jī)和乘客的雙方利益，起著重要作用，因此，具有良好性能的計(jì)價(jià)器對(duì)廣大出租車司機(jī)和乘客來說是很必要的。本課題是出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)出租車計(jì)價(jià)器的實(shí)用性。整個(gè)系統(tǒng)是以89C52單片機(jī)為中心，采用A44E霍爾傳感器對(duì)輪胎轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車?yán)锍痰臏y量。本課題主要研究出租車計(jì)價(jià)器的硬件設(shè)計(jì)。論文詳細(xì)闡述了該計(jì)價(jià)器的總體設(shè)計(jì)：時(shí)鐘電路模塊、掉電存儲(chǔ)模塊、里程檢測模塊、

3、LED顯示模塊、鍵盤模塊等?！娟P(guān)鍵詞】 AT89C52；霍爾傳感器；LED顯示第一章 緒論1.1引 言隨著生活水平的提高，人們已不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已受到越來越多人的關(guān)注。于是，出租車行業(yè)以低價(jià)高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受。但總存在著買賣糾紛困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這一矛盾的最好方法就是改良計(jì)價(jià)器，用更加精良的計(jì)價(jià)器來為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)。我國在70年代開始出租車，但那時(shí)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)大都是國外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價(jià)格還十分昂貴。隨著改革開放日益深入，出租車行業(yè)的發(fā)展勢頭已十分突出，國內(nèi)各機(jī)械廠家紛紛推出國產(chǎn)計(jì)價(jià)器。出租車計(jì)價(jià)器的功能從剛開始的只顯示路程（需要

4、司機(jī)自己定價(jià)，計(jì)算后四舍五入），到能夠自主計(jì)費(fèi)，以及現(xiàn)在能夠打發(fā)票和語音提示、按時(shí)間自主變價(jià)等功能。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè)已成為城市的窗口，象征著一個(gè)城市的文明程度。凡乘過出租車的人都知道，只要汽車開動(dòng)，隨著行駛里程的增加，就會(huì)看到汽車前面的計(jì)價(jià)器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時(shí)，計(jì)費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價(jià)增加。當(dāng)出租車到達(dá)某地需要在那里等候時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，每等候一定時(shí)間，計(jì)費(fèi)顯示就增加一個(gè)該收的等候費(fèi)用。汽車?yán)^續(xù)行駛時(shí)，停止計(jì)算等候費(fèi)，繼續(xù)增加里程計(jì)費(fèi)。到達(dá)目的地，便可按顯示的數(shù)字收費(fèi)。出租車計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要

5、標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益，具有良好性能的計(jì)價(jià)器無論是對(duì)廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計(jì)價(jià)器的研究也是十分有應(yīng)用價(jià)值的。1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)為主控器，以A44E霍爾傳感器測距，實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車的多功能的計(jì)價(jià)設(shè)計(jì)，并采用掉電存儲(chǔ)單元AT24C01來實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià)和系統(tǒng)時(shí)間等信息，輸出采用6段數(shù)碼顯示管。本電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器不但能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)，而且還能根據(jù)白天，黑夜，中途等待來調(diào)節(jié)單價(jià)具體要求： 實(shí)現(xiàn)當(dāng)前車速的檢測； 實(shí)現(xiàn)運(yùn)行里程的檢測； 實(shí)現(xiàn)出租車費(fèi)用的計(jì)算并顯示信息。第二章 單元電路的選擇與計(jì)算一、控制

6、電路（一）方案論證與選擇主機(jī)主要是用來實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集的處理、計(jì)算，以及控制顯示等模塊，它可以有兩種選擇方案：方案一：采用數(shù)字電路控制。將傳感器輸出的脈沖信號(hào)，經(jīng)過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)，但是考慮到這種電路過于簡單，性能不夠穩(wěn)定，而且不能調(diào)節(jié)單價(jià)，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計(jì)費(fèi)保準(zhǔn)，電路也不夠?qū)嵱?。電路框圖如圖1所示：金額顯示單價(jià)顯示電源電路及保護(hù)電路里程傳感器移位寄存器電路圖1 數(shù)字電路方案 方案二：采用單片機(jī)控制。以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)上采用89S51單片機(jī)為主控器，以A44E霍爾傳感器測距，并采用AT24C02實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià)和系統(tǒng)時(shí)間等信息，輸出采用7段數(shù)碼顯示管。利用單

7、片機(jī)豐富的I/O端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)整、顯示功能。原理結(jié)構(gòu)如圖2所示： AT89C51單片機(jī) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及時(shí)鐘模塊 里程采集模塊 顯示模塊 存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)展模塊 鍵盤模塊打印模塊圖2 單片機(jī)控制方案本電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器不但能實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)價(jià)，而且還能根據(jù)白天，黑夜，中途等待來調(diào)節(jié)單價(jià)。單片機(jī)計(jì)算總價(jià)的公式為：總價(jià)=起步價(jià)+單價(jià)*（總里程-起步里程）。AT89C52作為一個(gè)單片微型計(jì)算系統(tǒng)，靈活性高，其強(qiáng)大的控制處理功能和可擴(kuò)展功能為設(shè)計(jì)電路提供了很好的選擇。 通過比較以上兩方案，我們知道采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)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，對(duì)于模

8、式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時(shí)間久了會(huì)造成接觸不良，功能難以實(shí)現(xiàn)。為此采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)來說功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，有較大的活動(dòng)空間，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能，方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和功能擴(kuò)展。所以我們采用第二方案，用AT89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)出租車計(jì)價(jià)的功能。（二）單片機(jī)的最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)，是指能維持單片機(jī)運(yùn)行的最簡單配置的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單，常用來構(gòu)成簡單的控制系統(tǒng)。1、復(fù)位電路單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要進(jìn)行復(fù)位操作，以便使CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于某一確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。A

9、T89C52單片機(jī)有一個(gè)引腳RST，它是施密特觸發(fā)器的輸入端，其輸出端接復(fù)位電路的輸入。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩脈沖周期（即二個(gè)機(jī)器周期）以上，若使用頻率為6MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過4s才能完成復(fù)位操作。復(fù)位有電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種。手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。本次設(shè)計(jì)中，為方便操作，采用手動(dòng)復(fù)位的電平復(fù)位。其復(fù)位電路如下表示： 復(fù)位電路連接圖如圖3所示： 圖3 復(fù)位電路連接圖圖為80C51型單片機(jī)上電手動(dòng)復(fù)位電路。RC構(gòu)成微分電路在接電瞬間，產(chǎn)生一個(gè)微分脈沖，其寬度若大于2個(gè)機(jī)器周期，80C51型單片機(jī)將復(fù)位。為保證微分脈沖寬度足夠大，RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)

10、大于2個(gè)機(jī)器周期。一般取10Uf電容、10k電阻。2、時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路如圖4所示：圖4 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才能為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。振蕩頻率取決于石英晶體的振蕩頻率，頻率范圍可取1.2MHz12MHz。C3、C4主要起頻率微調(diào)和穩(wěn)定作用，電容值可取530pF。晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行也就快，但反過來運(yùn)行速度快對(duì)存儲(chǔ)器的速度要求就高，對(duì)印刷電路板的工藝要求也高（線間寄生電容要?。?。在本次設(shè)計(jì)中，選取晶振頻率為12MHz,C1和C2的值均為33uF。二、電源電路任何電子設(shè)備都需要用直流電源供電，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的的方法是采用各種半導(dǎo)體直

11、流電源。隨著把半導(dǎo)體集成電路工藝的發(fā)展，已制成多種集成穩(wěn)壓器。它體積小、重量輕、可靠性高，而且安裝、調(diào)試方便。此次設(shè)計(jì)中采用三端固定輸出穩(wěn)壓器。（一）指標(biāo)參數(shù) 目前國產(chǎn)的W78XX系列三端穩(wěn)壓器，輸出固定的正電壓，有5V、6V、59V、12V、15V、18V和24V七個(gè)檔次輸出電流為1.5A。選擇三端穩(wěn)壓器時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)參數(shù)： 1、最大輸入電壓 2、最小輸入輸出電壓差 3、輸出電壓 4、最大輸出電流 5、輸出電阻（二）電源電路此次設(shè)計(jì)用輸出固定電壓的穩(wěn)壓電路（正電壓）。如圖所示是W78XX系列作為固定輸出時(shí)的典型接線圖。為保證穩(wěn)壓器正常工作，最小輸入輸出電壓差至少為23V。電容Ci在輸入線

12、較長時(shí)抵消其電感效應(yīng)，以防止產(chǎn)生自激振蕩；Co的作用是消除電路的高頻噪聲，改善負(fù)載瞬間的響應(yīng)。電源電路如圖5所示：圖5 電源電路三、信號(hào)采集電路主要是通過傳感器對(duì)采集車軸轉(zhuǎn)數(shù)，通過主機(jī)模塊進(jìn)行計(jì)算，從而得出里程、金額等信息。通過對(duì)傳感器的工作方法研究發(fā)現(xiàn)，傳感器A44E是比較符合此次設(shè)計(jì)的原理。霍爾傳感器是一種磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合使用?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。霍爾器件有許多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1MHZ），耐震動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工

13、作電壓范圍比較寬（4.518V），其輸出的信號(hào)符合TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的IO 端口上，而且其最高檢測頻率可達(dá)到1MHZ。A44E 集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍耳電勢發(fā)生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個(gè)基本部分組成?；魻杺鞲衅鰽44E工作原理：在輸入端電壓VCC，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加載霍爾電勢發(fā)生器兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)，當(dāng)霍爾片處在磁場中時(shí)，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向?qū)?huì)產(chǎn)生霍爾電勢差Vh輸出，該Vh信號(hào)經(jīng)過放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC門輸出，當(dāng)施加的磁場達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電平，使三極管導(dǎo)通，此時(shí)

14、OC門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為開，當(dāng)施加的磁場達(dá)到釋放點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截至，此時(shí)OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。工作原理圖如圖6所示：圖6 霍爾傳感器原理圖圖7 集成霍爾開關(guān)外形及接線 霍爾傳感器A44E外形及接線如圖7： 里程計(jì)算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算，送給顯示單元。 在霍爾電勢發(fā)生器的兩端加上電壓VCC后，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場中時(shí)，霍爾傳感器的輸出端輸出低電平。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)小磁鐵提供一個(gè)磁場，則霍爾傳感器輸出一次低電平完成一次數(shù)據(jù)采集。此次設(shè)計(jì)選擇了

15、P3.3口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0，車輪每轉(zhuǎn)一圈（設(shè)車輪的周長是1米），霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)。通過計(jì)算將脈沖增加體現(xiàn)金額和里程上。信號(hào)采集電路如圖8：圖8 信號(hào)采集電路四、顯示電路（一）顯示電路的方案選擇在應(yīng)用系統(tǒng)中，使用的顯示器主要有LED（發(fā)光二極管）和LCD（液晶顯示器）。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活。LED是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。LCD顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性：通電時(shí)排列變得有序，使光線容易通過；不通電時(shí)排列混亂，阻止光線通過。因此有下面兩種方案可以選擇：方案一：采用LED數(shù)碼管顯示。七段LED數(shù)碼管引腳圖如圖9:

16、圖9 LED管腳配置圖LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段LED。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種，如上圖所示，共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地，如圖中所示，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽極并接，當(dāng)某個(gè)二極管的陰極為低電平時(shí)，該二極管點(diǎn)亮。通常的七段LED顯示塊中有八個(gè)發(fā)光二極管，故也稱為八段顯示器。其中七個(gè)二極管構(gòu)成七筆字型“8”，一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示各種字符。設(shè)8位控制器按低到高的次序依次控制LED顯示塊的af和小數(shù)點(diǎn)dp,我們稱控制器輸出的控制LED

17、顯示塊顯示字符的 8位字節(jié)數(shù)據(jù)為段選碼。共陽極與共陰極的段選碼互為反碼。在多位LED顯示時(shí)，為了簡化電路，降低成本，將所有位LED的段選線并接在一起，在某一刻時(shí)，將要顯示的字符段碼同時(shí)送到每一個(gè)顯示器的各段，但是只讓這一位LED顯示。下一時(shí)刻又送下一位LED要顯示字符的段碼，并只讓下一位LED顯示.如此輪流，使每位顯示該為的字符，這樣不斷的循環(huán)送出響應(yīng)的段選碼位選碼，就可以獲得視覺穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。方案二：采用液晶顯示器顯示。LCD的優(yōu)點(diǎn)主要包括零輻射、低功耗、體積小、字符顯示精確。但如果采用LCD 液晶顯示,在距離屏幕1 m 之外就無法看清數(shù)據(jù),而且在白天其對(duì)比度也不能夠滿足要求,因此必須采用

18、高亮度LED 數(shù)碼管顯示。此次設(shè)計(jì)中需要顯示時(shí)間、日期等簡單字符，用LED即可滿足要求，另外LCD比LED價(jià)位高。根據(jù)上述分析故選用方案一。（二）LED顯示器的顯示方式1、靜態(tài)顯示方式：在靜態(tài)顯示方式下，每位數(shù)碼管的ag和h端與一個(gè)8位的I/O口相連。要在某一位數(shù)碼管上顯示字符時(shí)，只要從對(duì)應(yīng)的I/O口輸出其顯示代碼即可。其特點(diǎn)為：數(shù)碼管中的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止，直到顯示字符改變?yōu)橹埂ｌo態(tài)顯示方式程序簡單，占用CPU時(shí)間資源少，只是在顯示字符改變時(shí)調(diào)用一下顯示程序。但硬件電路復(fù)雜，一般應(yīng)用于數(shù)碼管位數(shù)較少的場合。2、動(dòng)態(tài)顯示方式：在多位LED顯示時(shí)，為了簡化電路，降低成本，單片機(jī)系統(tǒng)中常采

19、用動(dòng)態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)顯示方式的工作原理是：逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器，也就是說在任一時(shí)刻只有1位顯示器在顯示。為了使人看到所有顯示器在顯示，就得加快循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器的速度（提高掃描頻率），利用人眼的視覺殘留效應(yīng)，給人感覺到與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮的效果一樣。一般的，每次循環(huán)掃描不低于50次。由于每位顯示器只有部分時(shí)間點(diǎn)亮，因此亮度有所下降，為達(dá)到與持續(xù)點(diǎn)亮一樣的亮度效果，必須加大顯示器的驅(qū)動(dòng)電流。一般有幾位顯示器，電流就得加大幾倍。（三）顯示電路本設(shè)計(jì)的電路連接圖如圖所示：顯示單元由7個(gè)8段共陽數(shù)碼管組成，采用動(dòng)態(tài)掃描進(jìn)行顯示。前三個(gè)數(shù)碼管分別接P3.0、P3.1和P3.2，用于顯示總金額；中間兩

20、個(gè)分別接P3.4和P3.5，用于顯示里程；后邊兩個(gè)分別接P3.6和P3.7，用于顯示單價(jià)。圖10 顯示電路圖五、鍵盤電路當(dāng)單價(jià)等信息需要進(jìn)行修改時(shí)，就要用到鍵盤進(jìn)行修改。由于調(diào)節(jié)信息不多，故采用4個(gè)獨(dú)立鍵盤即可，分別實(shí)現(xiàn)清零、切換、增大、減小和功能等作用。電路如圖11所示。 圖11 鍵盤電路S1：接P1.0口，對(duì)上一次的計(jì)費(fèi)進(jìn)行清零，為下次載客準(zhǔn)備S2：接P1.1口，實(shí)現(xiàn)白天和夜晚單價(jià)的切換；當(dāng)功能鍵S4按下時(shí)，S2可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增大。S3：接P1.2口，當(dāng)功能鍵S4按下時(shí)，S3可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行減小。S4：接P1.3口，按1次，進(jìn)入調(diào)整白天單價(jià)；按2次，進(jìn)入調(diào)整夜晚單價(jià)；按3次，進(jìn)入調(diào)整等待單價(jià)；按

21、4次，進(jìn)入調(diào)整起步價(jià)；按5次，返回。六、AT24C01存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。AT24C01 是Ateml公司的1KB的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5V，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10uA(5.5V)，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8 腳的DIP 封裝，使用方便。AT24C02芯片引腳配置如圖12所示:16 圖12 AT24C01型號(hào)和引腳SDA 串行數(shù)據(jù)/地址引腳；WP 連到VCC被寫保護(hù)只能讀；連到VSS或懸空允許進(jìn)行正常的讀寫操作VCC 電源端GND 接地端AT24C01芯片有8個(gè)引

22、腳，其中：A0A2 地址引腳;存儲(chǔ)單元電路連接如圖13所示。圖 13 存儲(chǔ)單元電路原理圖圖中R4、R5 是上拉電阻，其作用是減少AT24C01 的靜態(tài)功耗。由于AT24C01的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SCL（時(shí)鐘脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機(jī)P2.2和P2.3口連接，進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的單價(jià)等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。第三章 總電路圖一、 原理圖二、 總原理通常計(jì)價(jià)器的采用，在主機(jī)模塊中預(yù)先已寫入了相關(guān)程序和數(shù)據(jù)的信息，如基本

23、距離、候時(shí)時(shí)間的規(guī)定值，與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相應(yīng)的收費(fèi)價(jià)格值，附加車費(fèi)值計(jì)費(fèi)方式等數(shù)據(jù)和與收費(fèi)辦法相應(yīng)的車費(fèi)計(jì)算與控制程序等。在工作過程中其主要的功能都是有單片機(jī)中的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)主機(jī)模塊，并將各個(gè)硬件的功能顯示在選定的顯示器上。其中硬件和顯示部分是由主機(jī)模塊控制，各個(gè)功能的顯示由顯示電路來完成。設(shè)計(jì)中選用時(shí)鐘模塊來保證基本的時(shí)間和日期顯示的正確性，掉電存儲(chǔ)來存儲(chǔ)基本設(shè)置信息，顯示電路作為基本的輸出設(shè)備。在出租車轉(zhuǎn)軸上裝上一個(gè)傳感器，以便獲得行駛里程信號(hào)。利用單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而計(jì)算出里程及所需金額。然后傳送給顯示電路顯示所有的信息。第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)一、主程序在主程序

24、中，需要完成對(duì)各參量和接口的初始化、出租車起步價(jià)和單價(jià)的初始化以及中斷、計(jì)算、循環(huán)等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。當(dāng)汽車運(yùn)行起來時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷行駛里程是否已超過起步價(jià)公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)數(shù)和起步價(jià)來計(jì)算出當(dāng)前的總金額，并將結(jié)果存于總金額寄存器中；中途等待時(shí)，無脈沖輸入，不產(chǎn)生中斷，當(dāng)時(shí)間超過等待設(shè)定值時(shí)，開始進(jìn)行計(jì)時(shí)，并把等待價(jià)格加到總金額里，然后將總金額、里程和單價(jià)送數(shù)碼管顯示出來。

25、程序流程如圖：圖14 主程序流程圖 計(jì)算程序流程圖二、里程計(jì)數(shù)中斷程序 每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號(hào)就使單片機(jī)中斷一次，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖計(jì)滿1000次時(shí)，進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中，里程變量加一。主函數(shù)中總金額也相應(yīng)地變化。 三、計(jì)算程序計(jì)算程序根據(jù)里程數(shù)分別進(jìn)入不同的計(jì)算公式。如果里程大于3公里，則執(zhí)行公式：總金額=起步價(jià)+（里程-3）*單價(jià)+等待時(shí)間*等待單價(jià)；否則，執(zhí)行公式：總金額=起步價(jià)+等待時(shí)間*等待單價(jià)。四、顯示程序 顯示程序利用定時(shí)器每1ms產(chǎn)生一次中斷，相應(yīng)變量置位，點(diǎn)亮一個(gè)數(shù)碼管，顯示一位數(shù)據(jù)，利用主函數(shù)內(nèi)的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示，同時(shí)根據(jù)數(shù)碼管余輝和人眼暫留現(xiàn)象，

26、即可實(shí)現(xiàn)顯示。五、鍵盤程序 鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦右按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。展望/結(jié)論本次設(shè)計(jì)主要是根據(jù)單片微機(jī)原理和實(shí)驗(yàn)時(shí)所積累的經(jīng)驗(yàn)及設(shè)計(jì)過程中不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)來完成的。在這段時(shí)間里，經(jīng)過自己的努力，基本上完成了設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容，在系統(tǒng)可行性分析、原理圖設(shè)計(jì)、PCB繪制等方面都作了許多實(shí)際工作，取得了一些成績，同時(shí)也遇到了一些問題。 經(jīng)過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)和工作，我覺得自己不論是在理論知識(shí)方面還是在動(dòng)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(jì)很好的把以前學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，鞏固了以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)

27、，也使我認(rèn)識(shí)到了理論知識(shí)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(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，也只有通過不斷的實(shí)踐才能加深對(duì)理論知識(shí)的理解。通過這次設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了自己的動(dòng)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(huì)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，為以后的學(xué)習(xí)和工作提供了很多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。要能夠按照自己的思路來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)想要的功能，并且堅(jiān)持不懈。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是軟硬件結(jié)合，在這一設(shè)計(jì)過程中我遇到了很多困難，有的時(shí)候都覺得已經(jīng)山窮水盡了，可是會(huì)突然想到某一知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，然后就豁然開朗。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更加堅(jiān)定，要不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)來豐富自己，這樣才不會(huì)在遇到問題時(shí)無從下手。這次設(shè)計(jì)讓我不僅學(xué)會(huì)了如何去查找相關(guān)資料