單片機(jī)出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)

1、東北大學(xué)課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書 東北大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第一章 概述第一章 概述1.1 設(shè)計(jì)意義出租車的計(jì)價(jià)器應(yīng)用很廣，平時(shí)比較常見(jiàn)，理解較為深入，適合作為編程聯(lián)系的例子。在設(shè)計(jì)中能夠更加透徹的理解和較為全面的考慮各種情況。通過(guò)這次的練習(xí)，可以加深對(duì)單片機(jī)應(yīng)用了解，更能靈活的使用51系列單片機(jī)的資源解決實(shí)際問(wèn)題。1.2系統(tǒng)功能上車按鍵后開(kāi)始計(jì)價(jià)。有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、單價(jià)、距離和總價(jià)錢顯示?？梢酝ㄟ^(guò)鍵盤修改單價(jià)（元/公里）和時(shí)間。有清除鍵用以清楚上次費(fèi)用。利用LCD分別顯示時(shí)間、單價(jià)、路程和費(fèi)用。LED輔助顯示說(shuō)做操作。主要方法：原理是，價(jià)格=速度´時(shí)間´單價(jià)；采用直流電機(jī)測(cè)速單元模擬出租車速度

2、，通過(guò)光電耦合A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行速度采樣，利用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)和計(jì)數(shù)，用LED數(shù)碼管或LCD顯示總價(jià)和時(shí)間，并通過(guò)鍵盤進(jìn)行單價(jià)設(shè)定及時(shí)間顯示。附加功能：當(dāng)出租車速度低于某一設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)時(shí)每達(dá)到1分鐘時(shí)，價(jià)格按照1公里長(zhǎng)度計(jì)。1.3 功能詳述1.3.1 按鍵09數(shù)字鍵；B：開(kāi)始計(jì)價(jià)；C：清除數(shù)據(jù)；D：（P）設(shè)置單價(jià)鍵，按一次后，再按數(shù)字鍵進(jìn)行設(shè)置；E: (T) 設(shè)置時(shí)間鍵，按一次后，再按數(shù)字鍵進(jìn)行設(shè)置；F/A：完成設(shè)置鍵。1.3.2 操作流程 程序運(yùn)行后，時(shí)間照常顯示。此時(shí)可以進(jìn)行單價(jià)和時(shí)間的設(shè)置。按B鍵開(kāi)始計(jì)價(jià)，運(yùn)行中也可以進(jìn)行單價(jià)和時(shí)間的設(shè)置。按C鍵清除上次費(fèi)用和路程1

3、.4系統(tǒng)所涉及模塊1.4.1 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器 利用模擬直流定動(dòng)機(jī)模擬出租車，轉(zhuǎn)盤上有孔，利用光電轉(zhuǎn)換變成電脈沖。利用計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)。1.4.2 路程和費(fèi)用計(jì)算根據(jù)計(jì)數(shù)值和計(jì)時(shí)時(shí)間換算出速度，乘以單價(jià)得出單位計(jì)時(shí)間隔的費(fèi)用，加上以前的費(fèi)用得出即時(shí)費(fèi)用。即路程=計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)*計(jì)時(shí)間隔/轉(zhuǎn)盤上孔的個(gè)數(shù)。即時(shí)費(fèi)用=路程*價(jià)格。1.4.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘出租車上的顯示器上要求有時(shí)鐘，選擇DS12887時(shí)鐘芯片作為時(shí)鐘控制單元。1.4.4 鍵盤及LED上車開(kāi)始計(jì)價(jià)，數(shù)據(jù)清除，單價(jià)及時(shí)間的修改都需要使用鍵盤，數(shù)字加上功能鍵共計(jì)15個(gè)，因此使用8279來(lái)管理4×4鍵盤及輔助顯示的8位LED。8

4、279 是一種通用的可編程的鍵盤/顯示器接口器件，可對(duì)64 個(gè)開(kāi)關(guān)組成的鍵盤矩陣進(jìn)行自動(dòng)掃描，接收鍵盤上的輸入信息，并在有鍵輸入時(shí)向單片機(jī)請(qǐng)求中斷，還能對(duì)8 位或16位LED 自動(dòng)掃描，使顯示緩沖器的內(nèi)容在LED 上顯示出來(lái)。利用8279 對(duì)鍵盤/顯示器的自動(dòng)掃描，可以減輕CPU 負(fù)擔(dān)，具有顯示穩(wěn)定、程序簡(jiǎn)單、不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作等特點(diǎn)。利用8279芯片管理鍵盤，可有效減輕單片機(jī)I/O資源負(fù)擔(dān)。鍵盤由74LS138譯碼掃描，當(dāng)有按鍵時(shí)，有8279自行編值，并引發(fā)外中斷。在中斷程序中讀取鍵值。8279采用單±5V電源供電，40腳封裝。其具體管腳介紹如下： DB0DB7:雙向數(shù)據(jù)總線，用來(lái)傳送

5、8279與CPU之間的數(shù)據(jù)和命令。 CLK:時(shí)鐘輸入線，用以產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)的時(shí)鐘脈沖。 RESET:復(fù)位輸入線，8279復(fù)位后被置為字符顯示左端輸入，二鍵閉鎖的觸點(diǎn)回彈型式，程序時(shí)鐘前置分頻器被置為31,RESET信號(hào)為高電平有效。 CS:片選輸入線，低電平有效，單片機(jī)在CS端為低時(shí)可以對(duì)8279讀/寫操作。 A0:緩沖器低位地址，當(dāng)A0為高電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線上為命令或狀態(tài)， 當(dāng)為低電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線上為命令或狀態(tài)，當(dāng)為低電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線上為數(shù)據(jù)。 RD:讀信號(hào)輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出，數(shù)據(jù)送往外部總線。 WR:寫信號(hào)輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出,將數(shù)據(jù)從外部數(shù)據(jù)總線寫入82

6、79的緩沖器。1.4.5 LCD液晶顯示器 時(shí)鐘、單價(jià)、路程及費(fèi)用需要使用液晶顯示器來(lái)顯示，選用RT12864hz液晶顯示器。各種參數(shù)經(jīng)過(guò)處理后用它來(lái)顯示。RT12864HZ漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊可顯示漢字和圖形。內(nèi)置8192個(gè)中文漢字 (16 x16 點(diǎn)陣）、 128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示（用子圖形）。模塊由20個(gè)引腳與外界電路相連，其中8條數(shù)據(jù)線， 5條控制線，3條電源線，2條背光電源線，2條沒(méi)定義。文本顯示RAM提供8個(gè)，4行的漢字空間，當(dāng)寫入文本顯示RAM時(shí)，可以分別顯示CGROM、HCGROM和CGRAM字型。HCGROM為半寬字型（8 x 16點(diǎn)陣），CGR

7、OM為中文字型，CGRAM為自定義的中文字型。三種字型的選擇由寫入DDRAM的編碼選擇- 21 -東北大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第三章 軟件設(shè)計(jì)流程及描述第二章 硬件設(shè)計(jì)2.1 硬件原理圖簡(jiǎn)圖圖2.1 硬件簡(jiǎn)圖2.2 簡(jiǎn)要說(shuō)明1. 外部測(cè)速單元有模擬直流電動(dòng)機(jī)(通過(guò)直流電機(jī)測(cè)速以及對(duì)速度進(jìn)行采樣)和光電耦合器組成，輸出脈沖信號(hào)由計(jì)數(shù)器輸入單片機(jī)進(jìn)行處理，其中電動(dòng)機(jī)速度可調(diào);2. 4×4鍵盤和8位LED由8279管理，IRQ接INT0，CLK接ALE，鍵盤由十個(gè)數(shù)字鍵和五個(gè)功能鍵組成，其中一個(gè)鍵重復(fù)定義，LED用字母和數(shù)字顯示表示當(dāng)前的狀態(tài)、進(jìn)行的操作以及輸入的數(shù)據(jù)。第三章 軟件設(shè)計(jì)流程及描述3.

8、1 主函數(shù)程序流程圖先進(jìn)行初始化，顯示計(jì)價(jià)初始值，然后等待開(kāi)始計(jì)價(jià)或者進(jìn)行設(shè)置。計(jì)價(jià)分兩種情況：速度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，按當(dāng)時(shí)速度進(jìn)行計(jì)價(jià)；速度低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)每達(dá)到一分鐘時(shí)，價(jià)格按照一公里長(zhǎng)度計(jì)。修改分、修改時(shí)間和單價(jià)。清零用于清除當(dāng)前路程和費(fèi)用，以便進(jìn)行下次計(jì)價(jià)。3.2 定時(shí)器中斷服務(wù)程序流程圖關(guān)計(jì)數(shù)器 關(guān)定時(shí)器提取數(shù)據(jù)設(shè)置計(jì)數(shù)/定時(shí)常數(shù)開(kāi)計(jì)數(shù)器 開(kāi)定時(shí)器進(jìn)入中斷中斷返回 在定時(shí)時(shí)間內(nèi)記錄脈沖個(gè)數(shù)，賦給全局變量，用于計(jì)算速度。3.3 按鍵中斷服服務(wù)程序流程圖讀取鍵值 轉(zhuǎn)換， 通過(guò)全局變量送至主函數(shù)置位相應(yīng)標(biāo)志位在LED上顯示操作進(jìn)入中斷中斷返回回回讀取鍵值，轉(zhuǎn)換為可用數(shù)據(jù)，并且

9、置位相應(yīng)標(biāo)志位，為以后操作做好準(zhǔn)備。然后根據(jù)狀態(tài)在LED上顯示相應(yīng)操作。3.4 時(shí)鐘芯片中斷服務(wù)程序低速計(jì)數(shù)值加一關(guān)中斷取時(shí)間（時(shí)，分，秒）開(kāi)中斷中斷返回進(jìn)入中斷斷由于DS12887時(shí)鐘芯片一秒鐘產(chǎn)生一次中斷，因此低速計(jì)數(shù)在這里進(jìn)行計(jì)數(shù)。讀取時(shí)間數(shù)值，賦給全局變量進(jìn)行處理。東北大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第四章 源程序代碼第四章 源程序代碼#include<reg51.h>#include <math.h>#include <intrins.h>#include <absacc.h>#define uchar unsigned char#define uint

10、 unsigned int/* DS12887實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間地址設(shè)置 */#define second XBYTE 0x6000 /* 秒寄存器地址 */#define sec_alarm XBYTE 0x6001#define minute XBYTE 0x6002 /* 分寄存器地址 */#define min_alarm XBYTE 0x6003#define hour XBYTE 0x6004 /* 小時(shí)寄存器地址 */#define week XBYTE 0x6006 /* 星期寄存器地址 */#define date XBYTE 0x6007 /* 日期寄存器地址 */#define

11、 month XBYTE 0x6008 /* 月寄存器地址 */#define year XBYTE 0x6009 /* 年寄存器地址 */#define rega XBYTE 0x600A /* A寄存器地址 */#define regb XBYTE 0x600B /* B寄存器地址 */#define regc XBYTE 0x600C /* C寄存器地址 */#define regd XBYTE 0x600D /* D寄存器地址 */* RT12864HZ漢字圖形點(diǎn)陣液晶地址設(shè)置 */#define w_c_add XBYTE0x2070 /* 寫命令字地址 */#define w_d_

12、add XBYTE0x2071 /* 寫數(shù)據(jù)地址 */#define r_s_add XBYTE0x2072 /* 讀狀態(tài)字地址 */ #define r_d_add XBYTE0x2073 /* 讀數(shù)據(jù)地址 */#define COM XBYTE0x2021 /*8279命令口 */#define DAT XBYTE0x2020 /*8279數(shù)據(jù)口 */ #define L 1 /*長(zhǎng)度系數(shù) */#define TI 50 /*分度數(shù)*/#define HN 30 /*孔個(gè)數(shù) */ #define LOW 30 /*最低速度 */uchar xdata key; /*鍵值 */uint id

13、ata num=0; /*計(jì)數(shù)值 */ uint xdata a=1,b=0;uint idata len,fa,m,n,o,p,q,r,s,t,COUT,CLO;uint idata h1,h2,m1,m2,s1,s2; /*時(shí)鐘參數(shù)*/ uint idata price=10,fate=00,length=0,leng;uint idata state=0,clear=1,begin=0,pri,tim,tt=0,cc=0;nn=0;/*幾個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位*/ /*設(shè)置，清除，開(kāi)始計(jì)價(jià)，單價(jià)修改，時(shí)間修改，兩位數(shù)監(jiān)視，六位數(shù)監(jiān)視，數(shù)字標(biāo)志*/unsigned char bdata status

14、; /* lcd可位尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，允許位與字節(jié)混合訪問(wèn) */sbit busy=status7; /*lcd“忙”線的第7位*/uchar bdata sta_8279; /*8279*/sbit du=sta_82797; /* 8279方式設(shè)置命令字 */unsigned char rflag;unsigned char bdata sta_ds;sbit uip=sta_ds7;uchar ds_h,ds_m,ds_s,ds_t;unsigned char bdata ds_time;unsigned char code NO10=0xB0,0xB1,0xB2,0xB3,0xB4,

15、0xB5,0xB6,0xB7,0xB8,0xB9;uchar code tab16=0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F, 0x71,0x7C,0x39,0x73,0x31,0x71;/* 0F的字型編碼*/uchar xdata hz216=0xB5,0xA5,0xBC,0xDB,0xA3,0xBA,0x20,0x20,0x20,0x20, /* 單 價(jià) ： 空 空 */ 0xA3,0xB0,0xA3,0xB0,0xD4,0xAA; /* N N 元 */ uchar xdata hz316=0xBE,0xE0,0xC0,0xEB

16、,0xA3,0xBA,0xA3,0xB0,0xA3,0xB0, /* 距 離 ： 空 N */ 0xA3,0xB0,0xA3,0xB0,0x4B,0x4D; /* N N k m */uchar xdata hz416=0xBC,0xDB,0xC7,0xAE,0xA3,0xBA,0xA3,0xB0,0xA3,0xB0, /* 價(jià) 格 ： N N */ 0xA3,0xB0,0xA3,0xB0,0xD4,0xAA; /* N N 元 */ uchar xdata hz516=0x20,0x20,0xCA,0xE4,0xC8,0xEB,0xC1,0xBD,0xCE,0xBB, /* 空 輸 入 兩

17、位 */ 0xB5,0xA5,0xBC,0xDB,0x20,0x20; /* 單 價(jià) 空 */uchar xdata hz616=0x20,0x20,0x20,0x20,0xA3,0xBA,0xA3,0xB0,0xA3,0xB0, /* 空 空 ： N N */ 0xD4,0xAA,0xA3,0xAF,0x4B,0x4D; /* 元 / k m */ void initial (void);void delay(void);void check_lcd(void);void show_lcd(uchar *,uchar *,uchar *);void lcd_busy(void); /*LCD

18、忙狀態(tài)檢測(cè)函數(shù) */void compute(void);void change_pri(void);void change_time(void);void clock(void);void check_ds12887(void);void e(void)w_c_add=0x80;delay;lcd_busy();w_d_add=0xCA;lcd_busy();w_d_add=0xE4;lcd_busy();w_d_add=0xC8;lcd_busy();w_d_add=0xEB;lcd_busy();w_d_add=0xB4;lcd_busy();w_d_add=0xED;lcd_busy(

19、);w_d_add=0xCE;lcd_busy();w_d_add=0xF3;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;lcd_busy();w_d_add=0x20;h1=0;h2=0;m1=0;m2=0;s1=0;s2=0;cc=0;delay();delay();delay();delay();de

20、lay();delay(); main() uint inf=0; initial(); show_lcd(hz2,hz3,hz4); while(1) clock(); if(begin=1) if(inf=0) fate=20; inf=1; if(state=0) if(num>=LOW) COUT=0; price=a*10+b; len+=num*L/HN; if(len/TI>=0) leng=len/TI; len%=TI; fa=leng*price; length+=leng; leng=0; fate+=fa; else if(COUT>=120) len

21、gth+; fate+=(10*a+b); COUT=0; compute(); show_lcd(hz2,hz3,hz4); else if(pri=1) change_pri(); if(tim=1) change_time(); if(clear=1) length=0; fate=0; inf=0; compute(); show_lcd(hz2,hz3,hz4); if(pri=1) change_pri(); if(tim=1) change_time(); /while(1)/main /*以下是程序（包括中斷）*/void keybord(void) interrupt 0 u

22、sing 1 uchar keyboard=0; EX0=0; COM=0x50; keyboard=DAT; keyboard &=0x0f; /* 保留低四位 */ switch(keyboard) case 0x0: key=0; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x1: key=1; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x2: key=2; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x3: key=3; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x4: key=4; tt+;nn=1;cc+; break; case

23、 0x5: key=5; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x6: key=6; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x7: key=7; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x8: key=8; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x9: key=9; tt+;nn=1;cc+; break; case 0x0B: key=11;COUT=0; begin=1;clear=0;nn=0;break; /*B begin*/ case 0x0C: key=12; clear=1;begin=0;nn=0;break; /

24、*C clear*/ case 0X0D: key=13; state=1;pri=1;tim=0;nn=0;break; /*D set price*/ case 0x0E: key=14; state=1;tim=1;pri=0;nn=0;break; /*E set time*/ default: key=15; nn=0;break; /*F finish*/ keyboard=tabkeyboard; if(pri=1) if(nn=0) COM=0x80+8; else COM=0x80+4+tt; if(tim=1) if(nn=0) COM=0x80+8; else COM=0

25、x80+1+cc; DAT=keyboard; EX0=1;void int1serve() interrupt 2 using 2unsigned char temp2;COUT+; EX1=0;rflag=1;sta_ds=rega;while(uip);ds_h=hour;ds_m=minute;ds_s=second;temp2=regc;rflag=0;EX1=1;void timer(void) interrupt 3 using 3 TR1=0; TR0=0; num=TH0*256+TL0; TH0=0; TL0=0; TH1=-(50000/256); TL1=-(50000

26、%256); CLO+; TR1=1; TR0=1; void initial(void) COM=0xd1; /* 清除顯示*/ ACC=DAT; if(ACC1); /* P奇偶標(biāo)志。若值為1的位數(shù)為奇數(shù)，則P置位，否則清除 */ COM=0x00; /* 8字符顯示左入口 */ COM=0x34; /* 34次分頻*/ TMOD=0X15; TH0=0; TL0=0; TH1=-(50000/256); TL1=-(50000%256); TR0=1; TR1=1; EA=1; EX0=1; EX1=1; ET1=1; check_ds12887();void delay(void) u

27、nsigned char i,j; for(i=0;i<100;i+) for(j=0;j<150;j+) ; ; void check_lcd(void) uint i; lcd_busy();w_c_add=0x30;/* 功能設(shè)置：8位數(shù)據(jù) */for(i=0;i<255;i+)lcd_busy();w_c_add=0x0c; /* 顯示狀態(tài)：整體顯示，游標(biāo)位置無(wú)效*/lcd_busy();w_c_add=0x01;/* 清除顯示：將DDRAM填滿“20H”，并且設(shè)定DDRAM的地址計(jì)數(shù)器到“00”*/lcd_busy();w_c_add=0x02;/* 地址歸位：設(shè)定

28、DDRAM的地址計(jì)數(shù)器到“00”，將游標(biāo)移到開(kāi)頭原點(diǎn)位置 */void show_lcd (uchar *b1,uchar *c1,uchar *d1)unsigned char add;unsigned char i; check_lcd(); lcd_busy();add=0x90; /* 設(shè)置顯示坐標(biāo)，90H對(duì)應(yīng)字符的第二行第一列 */ lcd_busy();w_c_add=add; /* 送命令 */for(i=0;i<8;i+) lcd_busy(); w_d_add=b12*i; lcd_busy(); w_d_add=b12*i+1; add=0x88; /* 設(shè)置顯示坐標(biāo)

29、，88H對(duì)應(yīng)字符的第三行第一列 */ lcd_busy();w_c_add=add; /* 送命令 */for(i=0;i<8;i+) lcd_busy(); w_d_add=c12*i; lcd_busy(); w_d_add=c12*i+1; add=0x98; /* 設(shè)置顯示坐標(biāo)，98H對(duì)應(yīng)字符的第四行第一列 */ lcd_busy();w_c_add=add; /* 送命令 */for(i=0;i<8;i+) lcd_busy(); w_d_add=d12*i; lcd_busy(); w_d_add=d12*i+1; delay(); clock();void lcd_b

30、usy(void) /*LCD忙狀態(tài)檢測(cè)函數(shù) */do status=r_s_add; /* 讀狀態(tài)字地址的第7位 */while(busy);void compute(void) uint f1,l1; f1=fate; l1=length; p=l1%10; /*數(shù)字位拆分*路程*/ l1/=10; o=l1%10; l1/=10; n=l1%10; l1/=10; m=l1%10; t=f1%10; /*數(shù)字位拆分*價(jià)錢*/ f1/=10; s=f1%10; f1/=10; r=f1%10; f1/=10; q=f1%10; hz211=hz213=0xB0; /*清零*/ hz39=h

31、z311=hz313=0xB0; hz49=hz411=hz413=0xB0; hz211+=a; /*賦值*/ hz213+=b; hz37+=m; hz39+=n; hz311+=o; hz313+=p; hz47+=q; hz49+=r; hz411+=s; hz413+=t; void change_pri() show_lcd(hz2,hz5,hz6); if(key=15) /15 -> Finish COM=0xd1; /* 清除顯示*/ pri=0; state=0; tt=0; hz211=hz67; hz213=hz69; show_lcd(hz2,hz3,hz4);

32、 else if(nn) if(tt=1) a=key; if(tt=2)b=key;tt=0; hz67=0xB0; hz67+=a; hz69=0xB0; hz69+=b; show_lcd(hz2,hz5,hz6); void change_time(void) uint hh,mm,ss,temper; if(key=15) tim=0; state=0; cc=0; tt=0; COM=0xd1; /* 清除顯示*/ else if(nn) if(cc=1) h1=key;if(h1>2)e();/*cc=0;h1=0;*/ if(cc=2) h2=key;if(h1=2)&a

33、mp;&(h2>3)e();/*cc=0;h2=0;h1=0;*/ if(cc=3) m1=key;if(m1>=6)e();/*cc=0;m1=0;h2=0;h1=0;*/ if(cc=4) m2=key; if(cc=5) s1=key;if(s1>=6)e();/*cc=0;s1=0;m1=0;h2=0;h1=0;m2=0;*/ if(cc=6) s2=key;cc=0; temper=h1*16; hh=temper|h2; temper=m1*16; mm=temper|m2; temper=s1*16; ss=temper|s2; hour=hh; minute=mm; s