出租車計(jì)價(jià)器yingliangwei

武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)前言電子課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。出租車能保證乘客快速，輕松的到達(dá)目的地。這些優(yōu)點(diǎn)受到人們的歡迎。隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，出租車已經(jīng)是城市交通的重要組成部分，從加強(qiáng)行業(yè)管理以及減少司機(jī)與乘客的糾紛出發(fā)，具有良好性能的計(jì)價(jià)器對(duì)出租車司機(jī)和乘客來說都是很必要的。而采用模擬電路和數(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。而采用單片機(jī)進(jìn)行的設(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貙?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)，輔以按鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車的多功能的計(jì)價(jià)設(shè)計(jì)，輸出采用8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)里程或手動(dòng)要將出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)產(chǎn)品化，應(yīng)該根據(jù)客戶不同的需求進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，應(yīng)該在程序中增加一些可以人為改變的參數(shù)，以便客戶根據(jù)不同的需要隨時(shí)調(diào)節(jié)單價(jià)以及計(jì)價(jià)方式。因此，研究出租車計(jì)價(jià)器及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。第一章出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案出租車計(jì)價(jià)器概述計(jì)價(jià)器顯示的營運(yùn)金額是營運(yùn)里程與價(jià)格。出租車計(jì)價(jià)器通過傳感器與行駛車輛連接，但在此次課程設(shè)計(jì)中，因沒有傳感器，所以用鍵盤取代，用按鍵的次數(shù)來代表里程數(shù)。該課程設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價(jià)器功能主要有具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能、單價(jià)修改功能、數(shù)據(jù)輸出功能、計(jì)價(jià)功能等等。系統(tǒng)主要功能本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價(jià)器的主要功能有：數(shù)據(jù)的復(fù)位、單價(jià)修改、數(shù)據(jù)輸出、計(jì)價(jià)、單價(jià)輸出及調(diào)整、路程輸出等功能。輸出采用8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)，而且還能手動(dòng)來調(diào)節(jié)單價(jià)。方案論證與比較方案一：采用數(shù)字電路控制。采用傳感器件，輸出脈沖信號(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)標(biāo)準(zhǔn)，電路不夠?qū)嵱?。方案二：采用單片機(jī)控制。利用單片機(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)節(jié)、時(shí)鐘顯示功能。通過比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用后一種方案。第二章出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)出租車的硬件框圖鍵盤控制P3.0P3.1鍵盤控制P3.0P3.1P3.2P0P3.389C52單片機(jī)P2串口顯示驅(qū)動(dòng)電路2位里程或單價(jià)顯示4位總價(jià)顯示圖2-1鍵盤控制單元用于模擬傳感器和進(jìn)行價(jià)格的修改和復(fù)位操作。89C52用于進(jìn)行控制運(yùn)算。串口顯示驅(qū)動(dòng)電路用于用數(shù)碼管顯示所需的數(shù)字。AT89C52單片機(jī)及其引腳說明圖2-2AT89C52引腳配置AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。鍵盤調(diào)整單元圖2-3S1：接P3.0口，功能一：正常狀態(tài)下，按一次里程計(jì)數(shù)加一；功能二：修改單價(jià)時(shí)，作為切換鍵。S2：接P3.1口，功能一：進(jìn)入修改單價(jià)的界面；功能二：修改單價(jià)時(shí)，對(duì)整數(shù)位按一次加一。S3：接P3.2口，跳出修改單價(jià)的界面。S4：接P3.3口，功能一：在正常狀態(tài)下為復(fù)位鍵；功能二：修改單價(jià)時(shí)，對(duì)小數(shù)位按一次加一。顯示單元顯示單元由8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。前二個(gè)數(shù)碼管用于顯示里程數(shù)或者單價(jià)；后四個(gè)用于顯示總價(jià)格；電路如圖2-4所示。圖2-4總電路接線圖見附錄。第三章出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序在主程序模塊中，需要完成對(duì)各參量和接口的初始化、出租車起價(jià)和單價(jià)的初始化以及計(jì)算、循環(huán)等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置復(fù)位和修改單價(jià)的程序。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)數(shù)來計(jì)算出當(dāng)前的總金額，并將結(jié)果輸出在顯示管中；中途等待時(shí)，不產(chǎn)生計(jì)數(shù)，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。程序流程如圖3-1所示。開始開始初始化初始化切換 N切換調(diào)整單價(jià) Y調(diào)整單價(jià)金額計(jì)算金額計(jì)算顯示 復(fù)位 N復(fù)位 Y圖3-1計(jì)算子程序流程圖里程計(jì)數(shù)里程計(jì)數(shù)單元里程>3 里程>3 Y總金額=起步價(jià)總金額=起步價(jià)+總金額=起步價(jià)總金額=起步價(jià)+（里程-3）*單價(jià)返回返回圖3-2顯示子程序顯示程序每點(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，即可實(shí)現(xiàn)顯示。鍵盤子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。流程圖如圖3-3所示。主程序循環(huán)掃描主程序循環(huán)掃描Key2=0? YKey2=0?YKey3=0?Key1=0?N N YKey3=0?Key1=0?N修改M值 修改M值Key1=0?YNm為1且KKey1=0?YNm為1且Key4=0Y修改單價(jià)Y修改單價(jià)N修改里程數(shù)NN修改里程數(shù)NKey4=0Ym為0且Key4=0Ym為0且Key2=0YN修改單價(jià)YN修改單價(jià)NN復(fù)位復(fù)位顯示電路顯示電路圖3-3第四章出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試硬件調(diào)試通電調(diào)試，檢查開發(fā)板是否正常，各個(gè)數(shù)碼管顯示是否正常。軟件調(diào)試輸入程序并檢查無誤，經(jīng)編譯、連接后燒入開發(fā)板運(yùn)行，觀察現(xiàn)象。經(jīng)過多次調(diào)試后達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。調(diào)試過程在最初拿到任務(wù)書時(shí)，由于第一次做單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，所以心里感覺有點(diǎn)沒底。為了給自己減壓，于是開始時(shí)只是想著如何用數(shù)碼管同時(shí)顯示里程數(shù)和對(duì)應(yīng)的總價(jià)格，通過指定的按鍵按一次加一公里里程來模擬代替?zhèn)鞲衅魉a(chǎn)生的里程數(shù)。由于這個(gè)要求比較簡單，所以沒有碰到什么麻煩變順利的達(dá)到了要求。然后我就想著如何加入修改單價(jià)的程序。這部分也是先從簡單的做起。我先是想著處理如何通過按鍵進(jìn)入修改單價(jià)的界面并且停留在修改單價(jià)界面直到用指定的按鍵退出為止。開始時(shí)只是顯示單價(jià)，單價(jià)的修改位并不閃爍。這時(shí)在修改單價(jià)的程序添加IF語句，來控制切換修改單價(jià)的各位和小數(shù)位，并且在相應(yīng)的條件下通過指定的按鍵來修改單價(jià)。開始想著單價(jià)的既能加又能減，后來從實(shí)際使用和程序的復(fù)雜度來考慮只是設(shè)置了單價(jià)的加法操作，在單價(jià)加到一定的數(shù)值變到相應(yīng)的最小值，如此反復(fù)。這樣修改單價(jià)的要求也就相應(yīng)的達(dá)到了。最后感覺最難控制的是調(diào)整單價(jià)時(shí)，相應(yīng)的修改位的數(shù)碼管閃爍而其他非修改位不閃爍。在這個(gè)環(huán)節(jié)上我花了大量的時(shí)間進(jìn)行調(diào)試。最初的想法是用FOR語句來控制50次內(nèi)單價(jià)的個(gè)位和小數(shù)位都顯示，后50次屏蔽掉修改位，如此反復(fù)?？山Y(jié)果確實(shí)是感覺修改位閃爍而非修改位一直顯示，但有明顯的瑕疵是非修改位也能感覺到有些閃爍。雖然試了許多總次數(shù)組合但依然達(dá)不到理想效果。最后沒有使用FOR語句，而是在正常的掃描顯示程序里通過添加IF語句來控制屏蔽位的亮與不亮的時(shí)間比，并且適當(dāng)延長的非閃爍位的延時(shí)時(shí)間。這樣一來，經(jīng)過多次調(diào)試，閃爍達(dá)到了一定效果。第五章設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)經(jīng)過這些天有關(guān)于出租車計(jì)價(jià)器的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用有了更深的了解。在課程設(shè)計(jì)的過程中，還是碰到了許多的問題。比如，對(duì)于數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示、數(shù)碼管的閃爍和鍵盤的延時(shí)防抖的綜合編程不能較好地解決；對(duì)于一些相關(guān)的應(yīng)用軟件沒能熟練掌握。通過這幾天晚上的苦想和反復(fù)調(diào)試，最終還是把問題解決了。通過這次課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問題的能力得到了很大的提高，也充分體會(huì)到了自己設(shè)計(jì)東西的樂趣、學(xué)會(huì)查閱資料和對(duì)別人的東西融會(huì)變通的重要性，也明白了很多知識(shí)光靠趴在書本上學(xué)是學(xué)不到其中的精髓的，必須親自去試著實(shí)踐，親自去經(jīng)歷才能對(duì)它們真正的掌握。最大的收獲是更清晰了如何有條理的編程。第一個(gè)就是流程圖，原來不以為然的事現(xiàn)在覺得非常的有必要。第二就是編程順序，要寫一個(gè)功能很復(fù)雜的程序首先寫那些自己可以很快完成的較簡單的內(nèi)容，比如調(diào)單價(jià)時(shí)的閃爍，那么就可以開始只寫調(diào)一位單價(jià)，然后再加入程序可以調(diào)兩位單價(jià)，再然后加入閃爍功能，這樣既可以使編程變得更有條理，而且對(duì)心態(tài)也是很有幫助的。一步一步的完成相應(yīng)的要求會(huì)使自己的心情倍感舒爽而不是一直未能達(dá)到要求時(shí)的迷茫。凡事都要自己去動(dòng)下手，去實(shí)踐一下，遇到困難，永遠(yuǎn)不要沮喪氣餒。在動(dòng)手的過程中，不僅能增強(qiáng)實(shí)踐能力，而且在理論上可以有更深的認(rèn)識(shí)；這次設(shè)計(jì)給了我極大的鼓舞和信心，相信在以后的學(xué)習(xí)中可以通過不斷的摸索和實(shí)踐來提高其他方面的知識(shí)。參考文獻(xiàn)張鑫、華臻、陳書謙．《單片機(jī)原理及應(yīng)用》[M]．電子工業(yè)出版社，2005．丁元杰、吳大偉．《單片微機(jī)實(shí)題集與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2004．朱承高.電工及電子技術(shù)手冊[M].北京：高等教育出版社，1990李群芳，肖看.單片機(jī)原理接口與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2005.張迎新.單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù).北京：國防工業(yè)出版社，1999.高峰.單片微型應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.附錄一．源程序#include<reg52.h>codeunsignedchartab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};codeunsignedchartab1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};unsignedcharbaiwei;unsignedcharshiwei;unsignedchargewei;unsignedcharxiaoshu;unsignedcharcount;unsignedchardjgewei;unsignedchardjxiaoshu;unsignedchari;unsignedcharm;floatmoney;floatjiage;sbitkey1=P3^0;sbitkey2=P3^1;sbitkey3=P3^2;sbitkey4=P3^3;voiddelay(unsignedintcnt){while(--cnt);}main(){P0=0x00;count=0;money=0;jiage=3.6;while(1){if(!key2){m=0;delay(18000); while(key3) {if(!key1) {delay(30000); if(!key1) m++; if(m==2) m=0; } if(m) {if(!key4) {delay(50000); if(!key4) { jiage+=0.1; if((int)(jiage*10)%10==0) jiage-=1; } } jiage*=10; djgewei=tab1[(int)jiage/10]; P0=djgewei;P2=0;delay(600); i++; if(i<50) { djxiaoshu=tab[(int)jiage%10]; P0=djxiaoshu; P2=1; delay(200); } jiage/=10; if(i<160) if(i==159) i=0; }if(!m) { if(!key2) delay(50000); if(!key2) { jiage+=1; if(jiage>=10) jiage-=10; } jiage*=10; djgewei=tab1[(int)jiage/10]; djxiaoshu=tab[(int)jiage%10]; P0=djxiaoshu; P2=1; delay(600);i++; if(i<50) { P0=djgewei;P2=0;delay(200); }jiage/=10; if(i<160) if(i==159) i=0; } }}if(!key1){delay(25000);count++;if(count==100){count=0;}}if(!key4)