單片機課程設計出租車計價器1(共26頁)

1、常州機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計報告PAGE 36PAGE 32 常州機電職業(yè)技術(jsh)學院畢業(yè)設計(b y sh j)（論文） 作 者： 叢佳偉 學 號： 40931111 系 部： 電氣工程系 專 業(yè)： 應用(yngyng)電子技術 題 目： 出租車計價器系統(tǒng) 指導者：徐登黃勇評閱者： 2012年05月 摘要(zhiyo)現(xiàn)在各個城市出租車行業(yè)(hngy)都已普及，因此出租車計價器的技術已經(jīng)成熟，但是出租車計價器的市場還具有廣闊的前景。隨著城市建設的日益完善，關乎城市面貌的出租車行業(yè)也將迅速發(fā)展，出租車計價器的的大批量需求也是毫無疑問的，所以未來出租車計價器的市場還是有相當大的潛力的。本次

2、出租車計價器設計以AT89S52單片機為中心，采用U18霍爾傳感器對輪胎轉數(shù)進行計數(shù)，實現(xiàn)對出租車里程的測量，并最終計算出結果。其中采用寄存器芯片AT24C02使系統(tǒng)在掉電的時候?qū)蝺r、里程、車輪長度等信息進行存儲，采用時鐘芯片DS1302來顯示時間和在系統(tǒng)需要時進行計時。輸出采用兩個(lin )4段數(shù)碼顯示管，而且根據(jù)按鍵有空車指示燈、等待查詢指示燈、單程指示燈進行指示。汽車計價器是乘客與司機雙方的交易準則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標志，是出租車中最重要的工具。它關系著交易雙方的利益。具有良好性能的計價器無論是對廣大出租車司機朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計價器的研究也是有一定的應

3、用價值的。關鍵詞：計價器、霍爾傳感器、單片機目錄(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc297572636 摘要(zhiyo)1 HYPERLINK l _Toc297572637 1 緒論(xln) PAGEREF _Toc297572637 h 3 HYPERLINK l _Toc297572638 1.1 出租車計價器概述 PAGEREF _Toc297572638 h 3 HYPERLINK l _Toc297572639 1.2 單片機的概述 PAGEREF _Toc297572639 h 3 HYPERLINK l _Toc297572640 2

4、總體方案設計4 HYPERLINK l _Toc297572641 2.1 設計任務要求4 HYPERLINK l _Toc297572642 2.1.1 設計任務4 HYPERLINK l _Toc297572643 2.1.2 設計要求 PAGEREF _Toc297572643 h 5 HYPERLINK l _Toc297572644 2.2 設計的主要功能5 HYPERLINK l _Toc297572645 2.3 方案的選取5 HYPERLINK l _Toc297572646 2.3.1 硬件設計方案5 HYPERLINK l _Toc297572647 2.3.2 軟件設計方

5、案6 HYPERLINK l _Toc297572648 3 硬件設計7 HYPERLINK l _Toc297572649 3.1 AT89S52單片機及最小系統(tǒng)7 HYPERLINK l _Toc297572650 3.2 測距單元10 HYPERLINK l _Toc297572651 3.3 按鍵單元 PAGEREF _Toc297572651 h 12 HYPERLINK l _Toc297572652 3.4 時鐘單元 PAGEREF _Toc297572652 h 12 HYPERLINK l _Toc297572653 3.5 顯示單元 PAGEREF _Toc29757265

6、3 h 13 HYPERLINK l _Toc297572654 3.6 儲存單元 PAGEREF _Toc297572654 h 16 HYPERLINK l _Toc297572655 4 軟件設計 PAGEREF _Toc297572655 h 16 HYPERLINK l _Toc297572656 4.1 系統(tǒng)主程序 PAGEREF _Toc297572656 h 16 HYPERLINK l _Toc297572657 4.2 數(shù)據(jù)處理子程序 PAGEREF _Toc297572657 h 17 HYPERLINK l _Toc297572658 4.3 等待時間計時子程序18 H

7、YPERLINK l _Toc297572659 4.4 鍵盤掃描子程序19 HYPERLINK l _Toc297572660 5 Proteus軟件仿真 PAGEREF _Toc297572660 h 21 HYPERLINK l _Toc297572661 總結 PAGEREF _Toc297572661 h 22致謝23 HYPERLINK l _Toc297572662 參考文獻 PAGEREF _Toc297572662 h 24 HYPERLINK l _Toc297572664 附1、系統(tǒng)原理圖251 緒論(xln)1.1 出租車計價器概述(i sh)我國在70年代開始出現(xiàn)出租

8、車，但那時的計費系統(tǒng)大都是國外進口不但(bdn)不夠準確，價格還十分昂貴。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)各機械廠家紛紛推出國產(chǎn)計價器。出租車計價器的功能從剛開始的只顯示路程（需要司機自己定價，計算后四舍五入），到能夠自主計費，以及現(xiàn)在的能夠打一發(fā)票和語音提示、按時間自主變動單價等功能。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，象征著一個城市的文明程度。本次設計的目的在于現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，所以計價器技術的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計價器的普及也是毫無疑問的，所以

9、未來汽車計價器的市場還是十分有潛力的。1.2 單片機的概述計算機系統(tǒng)已明顯地朝巨型化、單片化、網(wǎng)絡化三個方向發(fā)展。巨型化發(fā)展的目的在于不斷提高計算機的運算速度和處理能力，以解決復雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理，比如系統(tǒng)仿真和模擬、實時運算和處理。單片化是把計算機系統(tǒng)盡可能集成在一塊半導體芯片上，其目的在于計算機微型化和提高系統(tǒng)的可靠性，這種單片計算簡稱單片機。單片機的內(nèi)部硬件結構和指令系統(tǒng)主要是針對自動控制應用而設計的所以單片機又稱微控制器MCU（Micro Controller Unit）。用它可以很容易地將計算機嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設備中，因此單片機又叫做嵌入式微控制器（Embedded M

10、CU）。單片機自20世紀70年代問世以來，以其鮮明的特點得到迅猛發(fā)展，已廣泛應用于家用電器、智能玩具、智能儀器儀表、工業(yè)控制、航空航天等領域，經(jīng)過30多年的發(fā)展，性能不斷提高，品種不斷豐富，已經(jīng)形成自動控制的一支中堅力量。據(jù)統(tǒng)計，我國的單片機年容量已達13億片，且每年以大約16的速度增長，但相對于國際市場我國的占有率還不到1。這說明單片機應用在我國有著廣闊的前景。對于從事自動控制的技術人員來講，掌握單片機原理及其應用已經(jīng)成為必不可少的學習任務。 單片機的應用十分廣泛(gungfn)，在工業(yè)控制領域、家電產(chǎn)品、智能化儀器儀表、計算機外部設備，特別是機電一體化產(chǎn)品中，都有重要的用途。其主要的用途可

11、以分為以下方面。顯示：通過單片機控制發(fā)光二極管或是液晶，顯示特定的圖形(txng)和字符。機電控制：用單片機控制機電產(chǎn)品做定時或定向(dn xin)的動作。檢測：通過單片機和傳感器的聯(lián)合使用，用來檢測產(chǎn)品或者工況的意外發(fā)生。通信：通過RS-232串行通信或者是USB通信，傳輸數(shù)據(jù)和信號。科學計算：用來實現(xiàn)簡單的算法。那么單片機是不是解決上述應用的唯一選擇呢？當然不是！單片機最明顯的優(yōu)點是價格便宜，從幾元人民幣到幾十元人民幣。這是因為這類芯片的生產(chǎn)量很大，技術也很成熟。其次，單片機的體積也遠小于其他兩種方案。單片機本身一般用40引腳封裝，當然功能多一些的單片機也有引腳比較多的，如68引腳，功能少

12、的只有10多個或20多個引腳，有的甚至只有8只引腳。當然，單片機無論在速度還是容量方面都小于其他兩種方案，但是在實際工作中并不是任何需要計算機的場合都要求計算機有很高的性能。例如，控制電冰箱的控制器就不需要使用嵌入式系統(tǒng)，用一片51就可以輕松實現(xiàn)。所以應用的關鍵是看能否夠用，是否有很好的性能價格比。51系列的單片機已經(jīng)面世十多年，依然沒有被淘汰，還在不斷發(fā)展中，這就說明是它有廣闊的應用前景。2 總體方案設計(shj)本次設計是使用單片機技術來實現(xiàn)一個出租車的數(shù)字計價器，利用單片機豐富的IO端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能(gngnng)和單雙程價格調(diào)整、時鐘顯示功能等等。具有性能

13、可靠，電路簡單、成本低、擴展空間大等特點。2.1 設計任務(rn wu)要求2.1.1 設計任務設計一款基于AT89S52單片機的出租車數(shù)字計價器，通過對傳感器的檢測，對數(shù)值進行處理和顯示。 2.1.2 設計要求一、基本要求（1）能顯示里程，單位為公里，最后一位為小數(shù)位。（2）能顯示金額數(shù)，單位為元，最后一位為小數(shù)位。（3）可設定單程價格和往返價格，單程價格為2元/公里，往返價格為1.5元/公里。（4）車速5公里/小時的時間累積為總等待時間，每5分鐘等待時間相當于里程數(shù)增加1公里。（5）起步公里數(shù)為3公里，價格為5元，若實際距離大于3公里，按規(guī)則3計算價格。（6）按暫停鍵，計價器可暫停計價，按

14、查詢鍵，可顯示總等待時間。二、發(fā)揮部分（1）增加了空車指示功能，當無客人時，按下功能切換按鍵，空車指示燈亮。（2）增加實時時間顯示，無論計價器工作或者空車，都能顯示實時時間，便于時間提醒。（3）增加信息儲存功能。可以儲存等待時間，里程和金額。2.2 設計的主要功能 本設計所設計的出租車數(shù)字計價器的主要功能有：金額輸出、路程輸出、數(shù)據(jù)復位、計時計價、空車顯示等。輸出采用2個4位8段共陽數(shù)碼管，車輛行走時前4位顯示路程，后4位顯示金額。車輛候車時，前4位顯示等待時間，后4位顯示等待金額?？哲嚂r顯示實時時間。儲存等待時間，里程和金額。2.3 方案(fng n)的選取本設計是由軟件設計和硬件設計兩部分

15、組成的。軟件設計要進行程序的編寫和軟件仿真；硬件設計要設計電路(dinl)、硬件仿真和制作電路板。2.3.1 硬件(yn jin)設計方案本系統(tǒng)的硬件設計主要包括單片機AT89S52、數(shù)據(jù)顯示部件、U18霍爾傳感器電路、里程計算及計價單元的設計。在硬件設計過程中，充分利用各部件的功能，實現(xiàn)多功能的出租車計價器設計。計價器的單片機系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。它由以下幾個部件組成：霍爾傳感器單元、AT89S52單片機、金額顯示、里程顯示、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。數(shù)據(jù)顯示單片機霍爾傳感器狀態(tài)指示按鍵信息存儲時鐘顯示圖2-1計價器系統(tǒng)框圖2.

16、3.2 軟件設計方案本設計(shj)程序的采取C語言進行編寫，使用Keil uVision3編譯和Proteus7.4a仿真軟件進行(jnxng)仿真調(diào)試。其中的里程計算和費用計算方案如下。1、里程(lchng)計算（1）霍爾傳感器對車輪進行信號檢測，產(chǎn)生并輸出脈沖信號到單片機；（2）單片機對傳感器輸出的脈沖信號進行計數(shù)，并進行km計算：每一個信號代表輪胎旋轉一周，設輪胎的周長為1.57m ；每km產(chǎn)生的信號數(shù)為N ，里程顯示為N 1.57m = 1.57N（km）2、費用計算（1）出租車的起步費為5元，并且3km內(nèi)不需額外計價；（2）出租車行駛3km后，單程2元/km，雙程1.5元/km。（

17、3）等待收費的標準為5分鐘算一公里；（4）暫停時計價器暫停計價，不收費用。3 硬件設計本設計的硬件設計包括單片機AT89S52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。3.1 AT 89S52單片機及最小系統(tǒng)1、AT89S52單片機AT89S52具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash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。P0口有二個功能：1

18、、外部擴展存儲器時，當做數(shù)據(jù)/地址總線。2、不擴展時，可做一般的I/O使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。P1口只做I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 P2口有兩個(lin )功能：1、擴展外部存儲器時，當作(dn zu)地址總線使用。 2、做一般(ybn)I/O口使用，其內(nèi)部有上拉電阻。 P3口有兩個功能：除了作為I/O使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設置。 圖3-1 AT89S52引腳圖 設計中用到的單片機各管腳(圖3-1)功能以及與其他模塊連接介紹如下：VCC:接+5V電源。VSS:接地。時鐘引腳：XTAL1和XTAL2兩端接晶振和30P

19、F的電容，構成時鐘電路。它可以使單片機穩(wěn)定可靠的運行。RST:復位信號輸入端，高電平有效。當在此引腳加兩個機器周期的高電平時，就可以完成復位操作。P1.0：接功能按鍵。P1.1：接切換鍵，表示單雙程切換。P1.2：接查詢（上次金額）鍵。P1.3：接清零鍵。P1.4：接空車指示燈。P1.5：接查詢(chxn)指示燈。P1.6：接開始(kish)計時指示燈。P1.7：接雙程指示燈。P3.0：接查詢(chxn)/確認鍵。P0口接數(shù)碼管段選端，P2口接數(shù)碼管位選段。P3.2：接霍爾傳感器的輸出口。P3.3：接存儲器的SCL口。P3.4：接儲存器的SDA口。P3.5：接時鐘電路DS1302的RST口。P

20、3.6：接DS1302的SCLK口。P3.7：接DS1302的I/O口。2、單片機最小系統(tǒng)復位電路和晶振電路是AT89S52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3-2單片機最小系統(tǒng)AT89S52 的復位端是一個史密特觸發(fā)輸入，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，按一下復位開關就使在RST端出現(xiàn)一段時間的高電平，外接11.0592M 晶振和兩個30pF 電容組成系統(tǒng)的內(nèi)部時鐘電路。3.2 測距單元(dnyun)本次設計(shj)我們選取了霍爾傳感器來進行里程測量?；魻柶骷且环N磁傳感器。用它們可以檢測磁場(cc

21、hng)及其變化，可在各種與磁場有關的場合中使用。霍爾器件以霍爾效應為其工作基礎?；魻柶骷哂性S多優(yōu)點，它們的結構牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高，耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕?；魻柶骷譃椋夯魻栐突魻柤呻娐穬纱箢?，前者是一個簡單的霍爾片，使用時常常需要將獲得的霍爾電壓進行放大。后者將霍爾片和它的信號處理電路集成在同一個芯片上。本次設計選取了霍爾集成電路來測量里程。里程測量是通過將霍爾傳感器的集成電路安裝在車輪上方的鐵板上，將磁鐵安裝在車輪上，旋轉的車輪將磁鐵對準集成電路時，霍爾傳感器會輸出一個脈沖信號，送到單片機，經(jīng)過單片機的計算處理，將行駛的

22、里程送到顯示單元并顯示出來。其原理示意圖如下：圖3-3 傳感器測距示意圖 U18是一種利用霍爾效應做成的半導體集成電路器件，它被設計在交變磁場(cchng)中運行，特別是能在低電源電壓和長時間運行溫度范圍可達到125。這種霍爾IC可用作各種類型的傳感器（速度傳感器、位移傳感器、轉速傳感器等等），接觸開關(kigun)以及相類似的應用場合。其工作電壓比較寬（2.520V），可運行在較大的溫度范圍內(nèi)（-20125）, 其輸出(shch)的信號符合TTL電平標準，可以直接接到單片機的IO 端口上，而且其最高檢測頻率可達到1MHZ?；魻杺鞲衅鞯奶匦匀鐖D3-4所示，其中BOP為工作點“開”的磁感應強度，

23、BRP為釋放點“關”的磁感應強度。當外加的磁感應強度超過動作點BOP時，傳感器輸出低電平，當磁感應強度降到動作點BOP以下時，傳感器輸出電平不變，一直要降到釋放點BRP時，傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖?。BOP與BRP之間的滯后使開關動作更為可靠。U18集成霍耳開關由穩(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五個基本部分組成。在輸入端輸入電壓VCC，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應原理，當霍爾片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍爾電勢差VH輸出，該VH信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使

24、其成為方波輸送到OC門輸出。當施加的磁場達到工作點（即Bop）時，觸發(fā)器輸出高電壓（相對于地電位），使三極管導通，此時OC門輸出端輸出低電壓，三極管截止，使OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關完成了一次開關動作。圖3-4 U18霍爾傳感器和其輸出特性U18霍爾傳感器有3個外接口，2個是電源的正負極接口，最后一個是脈沖信號輸出口，只要將霍爾傳感器的信號輸出端接到單片機的端口上便可以實現(xiàn)(shxin)距離檢測。其中，單片機的P3.2（INT0）引腳作為信號的輸入端，采用外部中斷0進行計數(shù)。車輪每轉一圈，霍爾傳感器就產(chǎn)生一個脈沖信號，根據(jù)霍爾效應原理，當霍爾片處在磁場中時，霍

25、爾傳感器的輸出端輸出低電平。當車輪轉動一圈時小磁鐵提供一個磁場，則霍爾傳感器輸出一次低電平完成一次數(shù)據(jù)采集，從而產(chǎn)生信號?；魻杺鞲衅鳈z測并輸出信號到單片機的INT0或INT1計算脈沖輸入端，引起單片機的中斷，對脈沖計數(shù)，當計數(shù)達到特定的次數(shù)時，里程就會增加，單片機對里程進行計算后，通過接口(ji ku)電路將計算好的結果傳送到數(shù)碼管并顯示出來。3.3 按鍵(n jin)單元 本設計的按鍵單元電路（如圖3-5）有5個按鍵，功能分別是：S1是空車時查詢上次金額和里程以及等待時間，結賬時查詢本次金額和里程以及等待時間;S2功能鍵，不按時空車指示燈亮而且數(shù)碼管顯示實時時間，按下時可設置單雙程，此時再按

26、S3可進行單程和雙程之間切換，再按S1可確認單雙程，雙程時雙程指示燈亮并開始計價；按下S4可對本次金額、里程以及等待時間進行查詢；S5為清零鍵，按下時清零之前數(shù)據(jù)消除以及存儲本次信息。圖3-5 按鍵單元(dnyun)電路3.4 時鐘(shzhng)單元本設計采用基于DS1302的時鐘電路（如圖3-6）對時間進行實時顯示，單片機掉電對其沒有(mi yu)影響。用數(shù)碼管表現(xiàn)出來，當出租車空車時就顯示時間，給人時間提示。圖3-6 時鐘電路單元3.5 顯示單元 本設計顯示單元包括兩部分：數(shù)碼管顯示（圖3-7）和二極管指示顯示（圖3-8）。數(shù)碼管顯示部分使用兩個四位一體的LED數(shù)碼管，LED顯示器是由L

27、ED發(fā)光二極管發(fā)展過來的一種顯示器件，是發(fā)光二極管的改型。LED是發(fā)光二極管的簡稱，是一種將電能轉換成光能的設備。本身也是一種光源。LED顯示器是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件。它采用低電壓掃描驅(qū)動，具有：耗電少、使用壽命長、成本低、故障少、視角大、可視距離遠等特點。此外，它的響應時間短（一般不超過0.1us），亮度也比較高。它的缺點是工作電流比較大，每一段的工作電流在10mA左右。其中每位數(shù)碼管是由8個發(fā)光二極管演變而來，其中7個發(fā)光二極管構成7筆字形，另一個構成小數(shù)點，稱為8段LED。8段LED數(shù)碼管是利用7個LED（發(fā)光二極管）外加一個小數(shù)點的LED組合而成的顯示設備，可以顯示09等10

28、個數(shù)字和小數(shù)點，使用(shyng)非常廣泛，它的外觀如圖3-9所示： 圖3-9 8段數(shù)碼管這類數(shù)碼管可以(ky)分為共陽極(8個發(fā)光二極管的陽極接在起)與共陰極(ynj)(8個發(fā)光二極管陰極連在一起)兩種，共陽極就是把所有LED的陽極連接到共同接點，而每個LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點）；共陰極則是把所有LED的陰極連接到共同接點，而每個LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點），如圖3-10所示。 圖3-10 共陽和共陰數(shù)碼管結構(jigu)通過控制這個公共端，可使該位亮或暗。如共陰極端接地或共陽極接高電平，則該位顯示器有效，反之無效(wxio)

29、。本設計采用共陰LED數(shù)碼管。數(shù)碼管有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種，這里采用動態(tài)顯示。它具有低功耗、接口少等特點。如圖3-7兩個四位一體數(shù)碼管接P0口作為(zuwi)段選，接P2口作為位選?？哲嚂r顯示時間，開始計價時前四位顯示路程，后四位顯示價錢。當查詢等待時間時顯示為等待時間。圖3-7顯示(xinsh)單元（數(shù)碼管顯示部分） 二極管指示部分包括空車指示燈、等待時間查詢指示、開始計時指示和雙程指示如圖3-8。這些指示燈能對出租車的每一種狀態(tài)進行(jnxng)指示，空車時空車指示燈亮，查詢等待時間時等待時間查詢指示燈亮，當汽車速度小于5km/h時開始計時，計時指示燈亮。計價前如果按下雙程鍵雙程指示燈亮

30、，表示為雙程。圖3-8 顯示單元（二極管指示(zhsh)部分）3.6 儲存(chcn)單元存儲單元(cn ch dn yun)的作用是儲存(chcn)上一次的里程、金額和等待時間。AT24C02 是Atmel公司的1KB的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，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。圖3-11儲存單元電路圖中R3、R4 是上拉電阻，其作用是減少AT24C02 的靜態(tài)功耗。由于AT24C02的數(shù)據(jù)線和地址線是復用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根

31、線SCL（時鐘脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機P3.3和P3.4口連接，進行傳送數(shù)據(jù)。4 軟件設計本系統(tǒng)的軟件設計主要分為系統(tǒng)主程序、數(shù)據(jù)處理子程序、等待時間及時子程序和鍵盤掃描子程序五個模塊，下面對每一塊進行介紹。4.1 系統(tǒng)主程序本設計中，軟件設計采用模塊化操作，利用各個模塊之間的相互聯(lián)系，在設計中采用主程序調(diào)用各個子程序的方法，使程序通俗易懂，我們設計了整體程序流程圖。在main函數(shù)編寫開始，要進行初始化，包括對系統(tǒng)初始化和對硬件設備進行初始化，并使硬件處于就緒狀態(tài)。在主程序模塊中，需要(xyo)完成對各接口芯片的初始化、出租車起價和單價的初始化、中斷向量的設計以及開中斷、循環(huán)等待等

32、工作。系統(tǒng)流程圖如下圖4-1。圖4-1系統(tǒng)(xtng)主程序流程圖4.2 數(shù)據(jù)處理子程序 每當霍爾傳感器輸出一個低電平信號就使單片機中斷一次，在計數(shù)中斷服務程序，里程和金額都相應(xingyng)變化，當然等待時間也換算成里程（當速度小于5km/h時5分鐘想當于1公里）。計算程序根據(jù)里程數(shù)分別進入不同的計算公式。如果里程大于3公里，則執(zhí)行公式：金額=（里程-3）*單價+5；否則，執(zhí)行公式：總金額=起步價。程序流程圖如圖4-2所示。 圖4-2 數(shù)據(jù)處理子程序流程圖4.3 等待時間計時子程序當出租車的速度(sd)5km/h時等待時間開始計時，并被換算里程，進行計算顯示等待時間和金額。當結算時停止計

33、時和計費并顯示金額，當有查詢鍵按下時顯示等待時間，當有清零鍵按下時存儲本次金額。如圖4-3：圖4-3等待時間計時子程序4.4 鍵盤(jinpn)掃描子程序鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當沒有按鍵(n jin)按下的時候，單片機循環(huán)主程序，一旦右按鍵按下，便轉向相應的子程序處理，處理結束再返回。流程圖如圖4-4。圖4-4 鍵盤(jinpn)掃描子程序5 Proteus軟件(run jin)仿真本設計(shj)需要用Keil uVision3對C51程序(chngx)進行編譯，生成“.hex”文件,如圖5-1 ：圖5-1 Keil uVision3編譯在Proteus軟件中畫出仿真電路（如圖5

34、-2），把Keil uVision3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5-2Proteus仿真總結(zngji)總結在本次設計中，我們采用AT89S52芯片為核心器件，設計出了簡單的出租車計價器，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示(xinsh)時間、等待時間、金額和里程，按鍵控制，空車指示。選題后，我們便開始復習單片機方面的知識，也查閱、搜索了很多相關資料，進行總體設計與具體(jt)設計，同時也學習仿真軟件Proteus和編程軟件Keil uVision3。由于以前都采用匯編語言實現(xiàn)編程，對用C語言來實現(xiàn)單片機的編程不太習慣，花費了一些時間來熟悉C語言的編程。在設計開始，要形成流程圖，它可以使設計有一定的邏輯性與嚴密性，使得設計思路明確。采用模塊化的設計思想很重要，它方便編寫、修改與調(diào)試，另外加上必要的注釋，便于