基于Proteus的單片機(jī)出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)

1、 基于Proteus的單片機(jī) 出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)課程：學(xué)院：班級(jí)：姓名： 學(xué)號(hào)：小組其他成員：指導(dǎo)老師： 一、 設(shè)計(jì)背景 隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)出租車計(jì)費(fèi)器的要求也越來(lái)越高。二十世紀(jì)后半期，隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)也得到了飛速發(fā)展，其實(shí)現(xiàn)方法經(jīng)歷了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI以及UVLSI的過(guò)程。同時(shí)為了提高系統(tǒng)的可靠性與通用性，微處理器和專業(yè)集成電路（ASIC）逐漸取代了通用全硬件LSI電路，而單片機(jī)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)以其體積小、重量輕、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脫穎而出?，F(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動(dòng)計(jì)費(fèi)器，所以計(jì)費(fèi)器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小

2、城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計(jì)費(fèi)器的普及也是毫無(wú)疑問(wèn)的，所以未來(lái)汽車計(jì)費(fèi)器的市場(chǎng)還是十分有潛力的。二、設(shè)計(jì)方案1.設(shè)計(jì)功能：計(jì)價(jià)功能:3.5公里以內(nèi)（含3.5公里）價(jià)格為8 元, 超過(guò)3.5公里以后每0.5公里加0.8 元, 不足0.5公里按0.5公里計(jì)。2.設(shè)計(jì)過(guò)程： 分為軟件設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)主要部分。其中，軟件設(shè)計(jì)包括基于C語(yǔ)言的單片機(jī)源程序設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括四個(gè)模塊的設(shè)計(jì)即：主控模塊，通信模塊，電源模塊，按鍵及顯示模塊。三、軟件設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)流程單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)流程如右圖所示其中初始化模塊由硬件初始化和軟件初始化兩部分組成, 硬件初始化主

3、要是對(duì)單片機(jī)及其它相關(guān)芯片進(jìn)行初始化; 而軟件初始化主要是對(duì)各種軟件標(biāo)志進(jìn)行初始化, 同時(shí)將斷電前保存的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)的RAM中。2.單片機(jī)源程序#include "at89x51.h"#include "intrins.h"#define uchar unsigned charuchar a,b=0,temp=0x01;unsigned char table= 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F, 0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0x

4、FF,0xEF ; unsigned char table1= 0xBF,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0xBF,0x3F,0x3F; int m=0,n=10,ge=0,shi=0,h=0;uchar n1=0,n2=0,n3=0,n4=0,n5=0,n6=0,n7=0,n8=0; void delay (uchar t) for(t1=0;t1<10;t1+) for(t2=0;t2<t;t2+);void init () P1_3=0;P2=0xff;P0=table10;delay(10);void display () P2_0=0;P0=tablen1+10;

5、delay(1);P2_0=1; P2_1=0;if(h<3000) P0=tablen2;delay(1);P2_1=1;else P0=tablen2+n;delay(1);P2_1=1; P2_2=0;P0=tablen3;delay(10);P2_2=1; P2_3=0;P0=tablen4;delay(1);P2_3=1;P2_4=0;P0=tablen5;delay(1);P2_4=1; P2_5=0;P0=tablen6;delay(1);P2_5=1; P2_6=0;P0=tablen7;delay(1);P2_6=1; P2_7=0;P0=tablen8;delay(1

6、);P2_7=1;void display1() n7=n7+8; if(n7<10) n7=n7; else n7=n7-10; n6+; if(n6=20) / n6=10; n5+; if(n5=10) n5=0;n4+; void main() TMOD=0X01; TH0=0X00; TL0=0X00; ET0=1; TR0=1; init();while(1) if( P1_1=0 ) EA=0; init();break;if(P1_0=0 ) EA=1; else EA=0; display (); void int0() interrupt 1 TH0=0X00; TL

7、0=0X00; b+; h+; if(b=3) b=0; if(n3<10) n3+; if(n3=10) n3=0; n2+; if(n2=10)n2=0; n1+; if(n1<1) n4=n5=n7=n8=0; n6=18; / 運(yùn)行到9.99 if(n1=9 && n2=9 && n3=9) n1=m-9; n2=0; n3=0; if(h>3000 && h<5700) / if( n3=0 | n3=5) display1(); if(n1=3 && n2=5 && n3=0)

8、| (n1>3 && n2=0 && n3=0) | (n1>3 && n2=5 && n3=0)display1(); 3.仿真電路圖四、硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由一個(gè)STC89C52 單片機(jī)、74LS373、兩個(gè)4 位數(shù)碼管等組成。通用STC89C52 單片機(jī)芯片作為整個(gè)電路的核心部分、74LS373 作為L(zhǎng)ED 段選控制、開(kāi)關(guān)輸入控制信號(hào)。包含主控，通信，按鍵及顯示，電源四個(gè)模塊。如右圖所示。1.主控模塊（1）STC89C52處理芯片 主要性能:與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)

9、器、 1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz33Hz 、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 、 32個(gè)可編程I/O口線、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時(shí)器 、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符 。功能特性描述：STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在線系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入

10、式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。8 位微控制器 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 FlashP0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙

11、向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。P2 口：P

12、2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR） 時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用 8位地址（如MOVX RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙

13、向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P3.5 T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定

14、時(shí)目的。PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)STC89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。引腳圖：見(jiàn)下圖（2）74LS373功能說(shuō)明：373為三態(tài)輸出的八 D 透明鎖存器。373 的輸出端 O0 O7 可直接與

15、總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)，O0O7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)，O0O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)，O 隨數(shù)據(jù) D 而變。當(dāng) LE 為低電平時(shí)，O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。引腳圖：見(jiàn)上圖DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH高阻態(tài)引出端符號(hào)：D0D7 數(shù)據(jù)輸入端OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效）LE 鎖存允許端O0O7 輸出端真值表：見(jiàn)右圖2.通信模塊右圖為通信模塊組成圖, 它主要由單片機(jī)的兩個(gè)I/ O 口、和一些電阻電容等組成。圖中電阻均為10k ,

16、 電容均為10F;單片機(jī)的P30 為串行數(shù)據(jù)接收腳、P31 為串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳, 3.按鍵及顯示模塊該模塊由一片74LS373、20 個(gè)數(shù)碼管及組成。該模塊有三個(gè)開(kāi)關(guān)鍵, 分別設(shè)為A、B、C開(kāi)關(guān)?？哲嚑顟B(tài)按下C開(kāi)關(guān),計(jì)費(fèi)器進(jìn)入載客狀態(tài); 空車狀態(tài)按下B 開(kāi)關(guān), 計(jì)費(fèi)器進(jìn)入計(jì)費(fèi)狀態(tài); 若按下A 開(kāi)關(guān),再次進(jìn)入空車狀態(tài)。4.電源模塊該模塊為穩(wěn)壓電源, 用于將輸入電源變?yōu)榉€(wěn)定的5V 電源。五、調(diào)試為檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路和程序, 將調(diào)試的程序固化到制作的實(shí)物電路板單片機(jī)中, 得到的實(shí)物運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Proteus 的仿真結(jié)果完全一致。六、總結(jié)1.作品設(shè)計(jì)總結(jié)該設(shè)計(jì)結(jié)果完成了設(shè)計(jì)方案中所要求的功能。通過(guò)出租車計(jì)

17、費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中, 利用Proteus 軟件極大地提高了工作效率, 這對(duì)于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、電子電路的開(kāi)發(fā)等都有很大的實(shí)用價(jià)值。2.個(gè)人課程心得經(jīng)過(guò)這段時(shí)間電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，我更多的懂得了查找資料對(duì)電子設(shè)計(jì)的重要性。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)極其缺乏的學(xué)生來(lái)說(shuō)，想通過(guò)老師在課堂上的講解就能精通一門課程，尤其是想自己設(shè)計(jì)一個(gè)有點(diǎn)創(chuàng)新和復(fù)雜性的東西來(lái)，我個(gè)人認(rèn)為那是不現(xiàn)實(shí)的。畢竟在課時(shí)有限的教學(xué)中，老師也只能講解一些比較基礎(chǔ)的重點(diǎn)的內(nèi)容，所以作為一個(gè)大學(xué)生，我們要充分利用手上的工具和圖書(shū)館龐大的書(shū)籍，我們要不斷的在探索中學(xué)習(xí)。本次的實(shí)習(xí)，我們小組做的是出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在課程開(kāi)始之后，我們小組就去查找相關(guān)資料，經(jīng)過(guò)幾天的資料收集之后，我們開(kāi)始動(dòng)手嘗試。我們分工合作，每人承擔(dān)不同的任務(wù)，但又互相配合，互相幫助。我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。另外在本次實(shí)習(xí)中，我也復(fù)習(xí)了單片機(jī)原理及數(shù)字電子技術(shù)的一些相關(guān)知識(shí)，如時(shí)鐘電路的工作原理，單片機(jī)基本程序設(shè)計(jì)原理，這些課堂知識(shí)為本次的學(xué)習(xí)做了輔導(dǎo)，正是有了這些知識(shí)，才使得我在實(shí)習(xí)過(guò)程中能夠收獲很大。因此作為一個(gè)在校大學(xué)生，雖然實(shí)踐的機(jī)會(huì)比較少，但我