基于proteus的出租車計費器

1、學 號 單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計說明書出租車多功能計費器的設(shè)計起止日期： 2018 年 12月 29日 至 2018 年 1月 11日學生姓名班級成績指導教師(簽字)計算機與信息工程學院2019年1 月 11 日天津城建大學課程設(shè)計任務(wù)書2018 2019學年第 1 學期 計算機與信息工程 學院 專業(yè) 班級 學號 課程設(shè)計名稱： 單片機原理及應(yīng)用 設(shè)計題目： 出租車多功能計費器的設(shè)計 完成期限：自 2018 年 12月 29日至 2019 年 1月 11 日共 2 周一程設(shè)計的目的1 進一步熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)及工作原理。2 掌握單片機的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性，控制方法。3 通過課程

2、設(shè)計，掌握以單片機核心的電路設(shè)計的基本方法和技術(shù)。4 通過實際程序設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)。5 通過完成一個包括電路設(shè)計和程序開發(fā)的完整過程，了解開發(fā)一單片機應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，為今后從事相應(yīng)打下基礎(chǔ)。二課程設(shè)計的基本要求1. 認真認識設(shè)計的意義，掌握設(shè)計工作程序，學會使用工具書和技術(shù)參考資料，并培養(yǎng)科學的設(shè)計思想和良好的設(shè)計作風。2. 提高模型建立和設(shè)計能力，學會應(yīng)用相關(guān)設(shè)計資料進行設(shè)計計算的方法。3. 提高獨立分析、解決問題的能力，逐步增強實際應(yīng)用訓練。4. 課程設(shè)計的說明書要求簡潔、通順，計算正確，圖紙表達內(nèi)容完整、清楚、規(guī)范。5. 課程設(shè)計說明書封面格式要求見天津

3、城建大學課程設(shè)計教學工作規(guī)范。三課程設(shè)計具體要求b) 原理圖設(shè)計。1 原理圖設(shè)計要符合項目的工作原理，連線要正確。2 圖中所使用的元器件要合理選用，電阻，電容等器件的參數(shù)要正確標明。3 原理圖要完整，CPU，外圍器件，擴器接口，輸入/輸出裝置要一應(yīng)俱全。c) 程序調(diào)計1 根據(jù)要求，將總體項能分解成若干個子功能模塊，每個功能模塊完成一個特定的功能。2 根據(jù)總體要求及分解的功能模塊，確定各功能模塊之間的關(guān)系，設(shè)直出完整的程序流程圖。d）在仿真軟件上調(diào)試、運行。f) 設(shè)計說明書1 原理圖設(shè)計說明簡要說明設(shè)計目的，原理圖中所使用的元器件功能及在圖中的作用，各器件的工作過程及順序。2 程序設(shè)計說明對程序

4、設(shè)計總體功能及結(jié)構(gòu)進行說明，對各子模塊的功能以及各子模塊之間的關(guān)系作較詳細的描述。3 畫出工作原理圖，程序流程圖如并給出相應(yīng)的程序清單。四 設(shè)計任務(wù)使用單片機AT89S51設(shè)計一出租車多功能計費器，要求其具有防止計費器死機和防止司機作弊的功能解決方法指導教師（簽字）： 系 主 任（簽字）： 批準日期： 2019年 1月 11 日目 錄一、系統(tǒng)方案設(shè)計11.1設(shè)計任務(wù)要求11.2設(shè)計的主要功能11.3設(shè)計方案.11.3.1硬件設(shè)計方案21.3.2軟件設(shè)計方案 2二、硬件設(shè)計32.1AT89C51單片機及最小系統(tǒng).42.1.1 AT89C5142.1.2 單片機最小系統(tǒng)42.2路程模擬 52.3顯

5、示單元 6三、軟件設(shè)計63.1流程圖6四、Proteus軟件仿真74.1 keil編程74.2 proteus電路仿真7總 結(jié)8參考文獻 10附 錄11 第一章 系統(tǒng)方案設(shè)計一、系統(tǒng)方案設(shè)計1.1設(shè)計任務(wù)要求使用單片機AT89C51設(shè)計一出租車多功能計費器，要求其具有防止計費器死機和防止司機作弊的功能解決方法1.2設(shè)計的主要功能本設(shè)計所設(shè)計的出租車數(shù)字計費器的主要功能有：led路程顯示、led金額顯示、數(shù)據(jù)復位等。1.3設(shè)計方案1.3.1硬件設(shè)計方案 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括單片機AT89C51、數(shù)據(jù)顯示部件、里程計算及計價單元的設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中，利用各部件的功能，實現(xiàn)多功能的出租車計價

6、器設(shè)計。 計價器的單片機系統(tǒng)框圖如圖1-1所示。它由以下幾個部件組成：AT89C51單片機、金額顯示、里程顯示、里程模擬、電源。利用單片機豐富的IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程和價格的計算及顯示功能。里程顯示、金額顯示電源AT89C51里程模擬復位鍵圖1-1計費器系統(tǒng)框圖1.3.2軟件設(shè)計方案 本設(shè)計程序的采取C語言進行編寫，使用KeiluVision4編譯和Proteus8仿真軟件進行仿真調(diào)試。其中的里程計算和費用計算方案如下。1、金額計算：（1）出租車的起步費為5元，并且2km內(nèi)不需額外計價；（2）出租車行駛2km后，單程1元/km（4）暫停時計價器暫停計價，不收費用。2、金額流

7、程圖1-2如下：開始S=0，J=0S+1J=5否S2000是J=（S-2000）/1000+5圖2-1AT89C51引腳圖圖1-2金額流程圖14第二章 硬件設(shè)計二、硬件設(shè)計本設(shè)計的硬件設(shè)計包括單片機AT89C51單元、測距單元、顯示單元（數(shù)碼管顯示金額、等待時間和里程，指示燈對單雙程切換指示、空車指示、等待計時指示）、按鍵單元、時鐘單元和儲存單元。2.1AT89C51單片機及最小系統(tǒng)2.1.1 AT89C51單片機 AT89C51具有如下特點：40個引腳，8kBytesFlash片內(nèi)程序存儲器，256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，3個16位可編

8、程定時計數(shù)器,全雙工串行口,看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 圖2-1AT89C51引腳圖2.1.2單片機最小系統(tǒng) 復位電路和晶振電路是AT89C51工作所需的最簡外圍電路。單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖3-2所示。圖2-2單片機最小系統(tǒng)AT89C51的復位端，高電平有效。RST端若由低電平上升到高電平并持續(xù)2個周期，系統(tǒng)將實現(xiàn)一次復位操作。在復位電路中，按一下復位開關(guān)就使在RST端出現(xiàn)一段時間的高電平，完成復位。2.2路程模擬 本次設(shè)計選取了頻率計來進行模擬路程,每一次頻率模擬汽車行駛1m.此設(shè)計中，頻率采用50hz，即模擬汽車每秒行駛100m。按下按鈕表示接到客人并開始有效載客。其原理示意

9、圖如下：圖2-3頻率計示意圖2.3顯示單元 本次課程設(shè)計采用的是兩個四位共陰極led顯示器，分別顯示路程以及金額。采取74HC573鎖存器對兩個led顯示器的控制。原理圖如下：圖2-4顯示器原理圖 第三章 軟件設(shè)計三、軟件設(shè)計3.1流程圖程序采用c語言編寫，總體流程圖如下：圖3-1總體流程 第四章 Proteus軟件仿真四、Proteus軟件仿真4.1 keil編程 本設(shè)計需要用KeiluVision4對C51程序進行編譯，生成“.hex”文件,如圖4-1：圖4-1KeiluVision8編譯4.2 proteus電路仿真 在Proteus軟件中畫出仿真電路（如圖4-2），把KeiluVisi

10、on4編譯后生成的“.hex”導入到單片機中，按“運行仿真”鍵進行仿真。圖4-2Proteus8仿真總結(jié)總結(jié)總結(jié)在本次設(shè)計中，學習使用AT89C51單片機設(shè)計出租車計費器。由于第一次在實例中運用單片機，在設(shè)計中出現(xiàn)了很多困難。為了熟悉使用proteus，先設(shè)計簡單的小燈泡電路，又嘗試連接參考書上的流水燈電路。之后結(jié)合編程設(shè)計計費器的電路，以及c語言程序。經(jīng)歷多次失敗，最終做出計費器的簡單模型，又經(jīng)修改完善完成計費器的簡單功能，由于對單片機不夠熟悉，未能完成計費器的存儲功能。此次課程設(shè)計，雖然有困難但在同學和老師的幫助下，順利完成。為期十多天的學習以及設(shè)計，不僅讓我對單片機的理解更加深入，更重要

11、的是，使我的學習能力和動手能力都有所提高，感謝老師給我們這次展現(xiàn)自我的機會。參考文獻參考文獻1劉毅剛等.單片機原理及應(yīng)用（第三版）.高等教育出版社.20152張志良.80C51單片機實用教程. 高等教育出版社,2015.3王平.單片機應(yīng)用設(shè)計與制作.北京:清華大學出版社,2012.附錄附 錄主函數(shù)：void main()init();/初始化 while(1)xianshi();初始化變量：void init() /初始化函數(shù)S=0;H=0;jin_e=50;duan=0;wei=0;TMOD=0x50; /設(shè)T1工作方式1計數(shù)；TH1=(65536-56)/256; /高八位TL1=(655

12、36-56)%256;/低八位ET1=1;/開啟T1中斷EA=1;/開啟總中斷TR1=1;/開啟定時顯示函數(shù)：void xianshi() uchar qian,bai,shi,ge,baiyuan,shiyuan,yuan,jiao;/里程數(shù)位分解qian=S/1000;bai=(S/100)%10;shi=(S%100)/10;ge=S%10;/價格位數(shù)分解baiyuan=jin_e/1000;shiyuan=(jin_e/100)%10;yuan=(jin_e%100)/10;jiao=jin_e%10;/duan=0;wei=0;/顯示里程數(shù)P0=0xfe;wei=1;wei=0;P0

13、=tableqian;duan=1;duan=0;delay(1);P0=0xfd;wei=1;wei=0;P0=tablebai;duan=1;duan=0;delay(1);P0=0xfb;wei=1;wei=0;P0=tableshi;dain=1;duan=1;duan=0;delay(1);P0=0xf7;wei=1;wei=0;P0=tablege;duan=1;duan=0;delay(1);/顯示價格P0=0xef;wei=1;wei=0;P0=tablebaiyuan;duan=1;duan=0;delay(1);P0=0xdf;wei=1;wei=0;P0=tableshi

14、yuan;duan=1;duan=0;delay(1);P0=0xbf;wei=1;wei=0;P0=tableyuan;dain=1;duan=1;duan=0;delay(1);P0=0x7f;wei=1;wei=0;P0=tablejiao;duan=1;duan=0;delay(1);子程序：void zhongduan() interrupt 3 S+;TH1=(65536-56)/256;TL1=(65536-56)%256;if(S=20)/是否超過兩公里jin_e=50;elseif(S%10=0)/是否行使了1000m H=(S-20)/10;jin_e=50+(10*H); 變量定義：#include#define uint unsigned int#define u