出租车计费系统设计

摘要当今社会，出租车已经遍及大街小巷，而出租车计费器则是每辆出租车所必不可少的器件。所以出租车计费器技术的发展已经成为了定局，出租车计费器的市场也将会也很好的前景。计费器是出租车所不可缺少的重要部分呢，它关系着出租车司机和乘客双方之间的利益。所以说，一个性价比优良的计费器对于出租车司机朋友和乘客来说都是非常有必要的。但是现今阶段的出租车计费器的功能往往很难满足司机和乘客的需求。这次的设计是要求设计一个出租车计费系统。重点要求是要设计出更为实用的出租车计费器，并且需要最后所得到的成品更加接近商品。这次所设计的出租车计费系统是以STC89C52单片机为中心，采用A44E霍尔传感器来模拟轮胎旋转，计算转数，从而来说实现出租车里程的测量，并且最终计算出里程结果。这次设计还采用了掉电存储芯片AT24C02来使系统在掉电的情况下能够对单价、里程等信息来进行存储。在人机交换界面所采用的是LCD1602液晶屏显示，并且还添加了语音芯片能够对所产生的结果进行语音播报。本次设计所得到的出租车计费器不仅能够实现以往出租车所拥有的计价功能，同时还能够实现白天黑夜交替计价模式，自动处理等待、换乘等多种功能。关键词：STC89C52单片机，A44E霍尔传感器，AT24C02，LCD1602iABSTRACTIntodayssociety,taxihasbeenthroughoutthestreets,andthetaximeterisessentialforeverytaxidevice.Sothedevelopmentofthetaximetertechnologyhasbecomeaforegoneconclusion,thetaximetermarketalsowillbealsoverygoodprospects.Messageisanimportantpartoftaxiisindispensable,itsrelationshipwiththeinterestsofthetaxidriversandpassengersbetweenthetwoparties.So,acost-effectiveexcellentpieceforpassengersandtaxidriverfriendsareverynecessary.Buttodaythefunctionofthephaseofthetaximeteritisoftendifficulttomeettheneedsofdriversandpassengers.Thisdesignisrequiredtodesignataxibillingsystem.Thekeyrequirementistodesignamorepracticaltaximeter,andtheresultingneedtofinishedproductismoreclosetothegoods.ThisdesignbytaxibillingsystembasedonSTC89C52asthecenter,A44Ehallsensorisusedtosimulatethetirerotation,calculationofrevolution,soastorealizethetaximileagemeasurement,andfinallycalculatethemileageoftheresult.ThisdesignalsoUSESpowerlostmemorychipAT24C02tomakesysteminelectricpowertotheunitprice,mileageandotherinformationforstorage.Intheman-machineinterfaceisadoptedbytheexchangeLCD1602display,andalsoaddedtheeffectsofthevoicechiptospeech.Thisdesignforthetaximetercannotonlyrealizethetaxihavevaluationfunction,atthesametimealsocanrealizethedayandnightalternatepricingmode,automaticprocessingwaiting,transferandotherfunctions.Keywords:single-chipSTC89C52;HallsensorA44E;AT24C02;LCD1602ii目录摘要.1Abstract.2前言.3第一章绪论.41.1现今国内外出租车计费器的研究现状.41.2现今国内外出租车计费器的发展趋势.41.3本课题的研究目的以及意义.5第二章出租车计费器的设计方案.62.1出租车计费器的功能要求.62.1.1出租车计费器的基本功能.62.1.2出租车计费器的主要设计参数.62.2方案的选择.6第三章出租车系统的总体结构.83.1单片机最小系统.83.1.1电源供电模块.93.1.2复位电路.103.1.3振荡电路.103.2里程计算模块的设计.113.2.1里程计算、计价单元的设计.113.3显示模块设计.123.4语音模块的设计.133.5掉电存储电路的设计.153.6按键电路的设计.163.7时钟电路的设计.163.7.1DS1302引脚简介.163.7.2时钟电路的设计.17第四章出租车计费器的模块设计.184.1模块组成.184.2主程序模块.184.3里程计数中断程序.19iii4.4定时中断服务程序.204.5中途等待服务程序.214.6显示服务子程序.22第五章系统调试.245.1软件调试.245.2硬件调试.245.3故障分析.27第六章结论.28参考文献致谢附录0前言随着社会日新月异的发展，出租车在我们生活中正扮演着越来越重要的角色，经济的快速发展，交通发展的脚步越来越快。人们对出租车的需求也越来越大，但是出租车的计费器却依然延续着老一套的设备，出租车计费器的更新已经势在必行。随着智能化的发展，传统的出租车计费系统已经无法满足出租车司机以及乘客们的需求，所以我们需要更新出更为方便，功能更加全面的出租车计费器来代替老一套的设备。新一代的出租车计费器不仅要包含以前的各种功能，更要能够在原有的基础上进行改进，要能够增加出对各种突发情况进行处理的能力。在这一方面，迅速发展的单片机领域刚好能够满足这些需求，因此，使用单片机等智能芯片来对出租车计费器进行重新设计已经成为一种必然趋势。所以，这一次的设计要求利用单片机来设计出包含多种功能的出租车计费器，使用智能芯片来进行本次设计能够实现更多的功能。全文共分为五大章的内容，第一章主要介绍课题的研究意义，研究现状和所要完成的任务。第二章是总体方案的选择和设计，包括传感器的选择，单片机的选择和显示屏的选择。第三章是对硬件电路的设计介绍，包含对控制器模块，传感器模块，液晶显示模块，继电器模块和阈值调节模块这五个模块的介绍。第四章程序设计，包括软件实施流程图和程序介绍。第五章是系统的调试与测试。1第一章绪论出租车计费器是出租车上最重要的组成部分，它是出租车进行运营收费时所专用的智能化仪表。当今社会，电子信息技术正迅速发展，而出租车计费器技术也随此在进行中不断地进步和发展。现今国内的出租车计费器已经经历了4次发展阶段。最初阶段的出租车计费器是全部由机械元器件所组成的的机械式，第二阶段电子线路逐渐取代了部分机械元器件，出现了半电子式的计费器，第三阶段的集成电路式以及现今的第四阶段的单片机系统所涉及的出租车计费器。乘客所最关心的出租车计费器问题是它是否能够准确的计费，而司机所关注的问题则是它的运营数据的管理是否方便。因此，这次设计我想设计出一款既能准确计费又方便数据管理的计费器。本次设计以STC89S52单片机为核心设计了一款多功能的出租车计费器。这款设计能够实现通过时间和里程来综合计算乘车费用，能够显示出时间、单价、里程、总费用等多项相关信息。它具有很好的稳定性，同时也比市场上其他计费器更为方便，功能也更加全面。1.1现今国内外出租车计费器的研究现状出租车行业最早出现在我国是在上个世纪八十年代，而随着经济的发展，出租车也已经成为了我国城市交通的重要组成部分之一。然而多年了国内出租车所采用的计费器都相当老套，仅仅具有单一的计量功能。目前全世界的出租车计费器中，有90%的产自台湾。我国目前也有上百家生产计费器的企业，这些企业主要集中在北京、广州和上海等地区。除了起初的机械式计费器，随着电子技术的发展，人们渐渐发明了第二代的计费器，也就是采用手摇计算机和机械结构相结合的半电子式计费器，这一代的计费器实现了半机械半电子化，它在计程的同时还能够完成计价的工作。接下来的第三代全电子式计费器是随着大规模集成电路的发展所产生的。它的功能也更加的完善。然而第三代发展不久就不迎来了单片机技术的迅猛发展，单片机也被应用于各个领域，而当单片机应用于计费器后，现代出租车计费器就已经初具雏形了，单片机式计费器可以实现计程、计价以及显示等多种基本工作。而随着单片机以及外围芯片的不断发展的同时，也在不断地促进着计费器的发展。1.2现今国内外出租车计费器的发展趋势2随着单片机技术的迅速发展，其在现代科技中的地位也更为重要。单片机逐渐应用于各种电子领域。单片机的性能越来越好，价格却越来越低，因此单片机的应用更为广泛。单片机以及其外围芯片的不断发展，使得出租车计费器的功能也更为的强大，性能也更加的稳定。随着电子技术的不断发展，出租车计费器也得到了不断地改进和完善，计费器也产生了诸多的附加功能，例如：（1）永久时钟功能，在出租车非营运时间，一个简单的时钟功能能够提醒你时间；（2）LCD显示功能。LCD液晶屏的普遍，使得计费器能够同时显示多项运营数据，让乘客更加放心。（3）存储功能。记忆芯片的应用，使得计费器在掉电的情况下运营数据依旧可以保持10年，方便日后调查。1.3本课题的研究目的以及意义如今，我国的经济发展的越来越快，人们的生活水平也已经得到了显著的提高，城市的交通也更为繁忙，因此，出租车得到了更为广泛的应用，出租车计费器作为出租车上最重要的仪器，是必不可少的。作为出租车运营收费所专用的智能化仪表。计费器不仅要求要性能稳定，计价准确，对于其它方面的要求也越来越多。随着出租车迅速发展的这些年来，它在城市交通中的地位越来越重要，它是现代化城市中所必不可少的基础设施之一，是人们日常生活以及工作中不可缺少的交通工具。而计费器行业与出租车服务行业是紧密相连的，因为只有装备了计费器之后出租车才能正式投入运行。出租车计费器作为出租车上的计量工具。它可以根据出租车所行驶的总里程以及中途等待的时间来计算出费用并直接显示在LED屏幕上。计费器是出租车司机和乘客直接用于公平贸易的重要工具，因此，计费器计价是否准确，直接关系到司机以及乘客的自身利益。出租车计费器是乘客与司机之间能够得到公平交易的保障，是出租车上所最重要的器具，影响着乘客和司机双方的利益。因此，性能更加良好的计费器更能得到广大司机和乘客们的亲睐。而研发更优秀实用的计费器是很有发展前景的。3第二章出租车计费器的设计方案2.1出租车计费器的功能要求本设计的要求是利用单片机来设计出租车计费系统，而出租车计费系统的设计必须要先了解这次课题对出租车计费系统的基本功能要求以及基本的设计参数。2.1.1出租车计费器的基本功能本次课题所需要实现的功能有：数据复位、计时计程计价、数据输出、语音播报各项数据信息、掉电存储等。2.1.2出租车计费器的主要设计参数本次课题计要求如下：设计出一个出租车计费器，要求能够完成计费功能，并能模拟汽车的启动、停止、暂停状态。并要求能够在LED屏上显示数据结果。（1）计费功能计费按里程收费。设定起步价为5.0元。3公里以内，按起步价收费；超出3公里的部分，按1.0元/km计费；若中途需要等待，等待时间若超过5分钟，则按1.0元/min计费。（2）显示功能要求能够在LED显示屏上显示出里程、等待时间、总费用等数据。2.2方案的选择因为本次课题是基于单片机系统的出租车计费系统的设计。因此，本次设计最重要的选择是对单片机芯片的选择。本次设计我更倾向于选择STC89C52单片机，因为我觉得这款单片机的性能更加优越，它是AT89C51的升级产品，性能更加优越，但是价格却没什么差别，甚至有的时候STC89C52的价格会更低。这款芯片还添加了系统编程即ISP功能，这是它最显著的特点，因为这个功能，STC89C52不再需要依靠哪些专用的软件进行编程。这样使得这款芯片4应用的更加方便，不再需要通过吧芯片从电路板上拆来拆去来改写单片机内的程序。且这款芯片从引脚到结构都兼容标准的8051芯片。选择STC89C52单片机能够更加有效合理的完成本次设计。因为AT系列芯片的应用很广泛，我们对它的使用也更为熟练。本次设计选择这款单片机能够有效完成所需要的功能，性能优越下载程序方便具有较高的性价比。所以，本次设计最终所选择的主要芯片为STC89C52单片机，设计流程图如图2-1所示。开始系统初始化按键扫描判断标志位flat显示计费界面显示时钟界面出租车计费处理函数时钟处理函数Flga=0Flga=1图2-1设计流程图5第三章出租车系统的总体结构3.1单片机最小系统本次实训所采用的单片机芯片是美国ATMEL生产的STC89C52单片机，该款单片机为功耗低，性能高。且这款单片机集既可以通过在线编程即ISP编程，同时也可以通过传统的方法进行编程。AT89S51芯片功能强大，价格低廉，且应用广泛，可以灵活地应用在各种控制领域。STC89C52的引脚功能说明：STC89C52一共有40个引脚，可与MCS51系列单片机引脚完全兼容。STC89C52的引脚分布如图3-1所示：P1.0234/MOSI67CK8RT9XDNWALGEV图3-1STC89C52的引脚结构芯片各自的引脚功能如下所示：VCC：电源电压。GND：地。P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O接口。P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O接口。P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。6表3-1为P3口各扣的具体功能介绍表3-1P3口的引脚及功能端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2（外部中断0）INTOP3.3（外部中断1）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6（外部数据存储器写选通）WRP3.7（外部数据存储器读选通）DALE/：此引脚为地址锁存允许输出信号。PROGRST：复位输入。/VPP:外部访问允许。EA：程序储存允许。SNXTAL1：振荡器反相放大及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。单片机的最小系统由三个部分组成，其分别为电源供电模块、复位电路部分、晶体振荡电路部分。3.1.1电源供电模块计费器最终是要应用到出租车的运营当中的，所以电源一般不采用220V交流电压，而是使用电瓶输出的直流电压，因此我们通过采用输入一个610V的直流电压经过稳压得到5V电压。计费器最终需要应用到出租车上，而出租车一直在外运行，所以它的工作环境相对而言是比较差的。因此计费器必须要求能够抗震荡、高低温、潮湿以及电磁干扰的能力。因为在出租车启动时，发动机打火等情况会造成计费器的+5V电源不稳的。所以为了应7对这些状况，我们可以采用通过对+12V电瓶电源进行滤波处理得到+5V的稳定电压输出。通过这样的操作，有利于整个系统的正常工作。如图3-2所示为电源模块的具体电路：VCCS7储储DS2LED0R4Res21K12P4储储储储图3-2电源电路3.1.2复位电路复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种则是按键复位。按键复位的操作如图所示，按下RESET键，电源VCC经过R3、R4分压，在RESET端产生一个复位高电平。上电复位则是在电路接通电源后，通过外部电容的充电来实现复位。在上电的瞬间，RESET引脚将获得高电平，随着电容的充电，高电平逐渐下降。只需RESET引脚的高电平能够保持2个机器周期，即可实现单片机的自动复位。如图3-3所示为按键复位电路图：R310KVCCRSTC410uF图3-3复位电路3.1.3振荡电路在AT89S51单片机单片机的内部有一个输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2的高增益、反相放大器。通过输入输出两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只30pF电容来构成一个稳定的自激振荡器。如图3-4所示为晶振电路：8图3-4晶振电路3.2里程计算模块的设计里程计数模块通过霍尔传感器来采集车轴的转速，通过主机模块来对数据进行计算，最终得出里程和金额等各项信息。对于霍尔传感器的选择方面，通过对各种传感器工作方法研究的资料的查阅，我们最终发现A44E传感器相对而言更能满足设计的要求。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压。它具有精度高、线性度好、宽带宽、测量范围广等特点，因此他在测速装置中应用的很广泛。霍尔传感器A44E工作原理，A44E属于开关型的霍尔器件，它的工作电压的工作范围相对较宽，为4.5V18V。如图3-5所示为集成霍耳开关外形及接线。图3-5集成霍耳开关外形及接线3.2.1里程计算、计价单元的设计通过安装在车轮上的A44E霍尔传感器检出信号，将其送到单片机中，经过处理计算，得出里程数据，传送到显示单元。9图3-6传感器测距示意图用P3.2口作为信号输出端，为减少程序设计的麻烦，内部采用外部中断0。3.3显示模块设计要求显示部分能够显示出单价、里程、总金额等多项数据。现今应用系统中所使用的显示器主要有LED和LCD。因此，在显示模块的选择上主要有着两种。LED是由发光二极管显示字段的显示器件。而LCD则是利用液晶通电能使光通过，不通电则阻止光通过的特性所制造的显示器。相对而言，LCD显示屏更能更全面，不仅能够显示各种字符图像，而且还可以显示各种自定义的内容。因此LCD显示器更加符合本次设计的要求。因为本次设计是要设计出租车计费器，因此，根据需求，选择LCD1602能够实现设计要求，且其成本较低。LCD1602的基本参数说明：LCD1602显示容量：16*2个符；芯片工作电压：4.55.5V；工作电流：2.0mA(5V)；最佳工作电压：5V；字符尺寸：2.95*4.35(W*H)mm。表3-2为LCD1602各个引脚的功能说明10表3-2LCD1602引脚说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2DATAI/O2VDD电源正极10D3DATAI/O3VL液晶显示偏压信号11D4DATAI/O4RS数据命令选择端（H/L）12D5DATAI/O5R/W读写数据端（H/L）13D6DATAI/O6E使能信号14D7DATAI/O7D0DATAI/O15BLA背光源正极8D1DATAI/O16BLK背光源负极根据LCD1602的介绍，设计出如图3-7所示显示电路。GND1VCC2V03RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D714BLA+15BLA-16LCD1602VCCVCC10KD0D1D2D3D4D5D6D7LCDEWRRD图3-7显示电路3.4语音模块的设计计费器所必须的功能模块为语音模块。语音芯片必须要有抗断电、音质好、使用方便等优点。因此，针对这些要求，选择了ISD2560单片语音录放集成电路。这款芯片不仅满足了以上所需的要求，还具备无须专用开发系统的优点。其采用电平直接模拟量存储技术，无须A/D、D/A转换器，因此更为方便。该芯片集成度较高，且内部功能齐全，可以更加真实自然得展现出所录的声音，避免产生各种量化噪声。ISD2560控制电平与TTL电平兼容，接口简单。使用方便。ISD2560的引脚如图3-8所示：11图3-8ISD2560引脚图ISD2560的引脚功能：VCCA，VCCD：电源；VSSA，VSSD：地线；PD：节电控制；：片选信号；CEP/：录放模式；R：信息结尾标志；OM：溢出标志；VFMIC：话筒输入；MICREF：话筒参考；AGC：自动增益控制；ANAOUT：模拟输出；ANAIN：模拟输入；SP、SP：扬声器输出；AUXIN：辅助输入XCLK：外部时钟AX/MX：地址模式输入如图3-9所示为语音播报电路的设计：PNPSpeakerVCC5k15k1beep图3-9语音电路123.5掉电存储电路的设计本次设计在现有计费器的基础上增加了掉电存储的模块。这样在用户设置完基础数据后，由于掉电保护模块的存在，可以将数据进行存储，这样就不需要在上电时重新设定数据。经过查阅各种资料，发现有多种芯片可以实现这些功能，但是经过多次测试，最终还是发现AT24C02最符合本次设计的需求。在用户每次按下启动键时，存储电路每次都会通过程序自动从芯片中读取出设定好的信息，这样可以有效的保护各项设置信息。如表3-3所示为AT24C02的管脚及其功能：表3.-3AT24C02管脚功能管脚名称功能A0、A1、A2器件地址选择SDA串行数据/地址SCL串行时钟WP写保护VCC+1.8V6.0V工作电压VSS接地如图3-10所示为AT24C02管脚图：图3-10AT24C02管脚图如图3-11所示为掉电存储电路电路图的设计：A01A12A23GND4SDA5SCL6WP7Vcc8U5AT24C02VCCSCLSDAR4110KR4010KVCC图3-11掉电存储电路133.6按键电路的设计如图3-12所示，为按键电路电路图的设计。S27SW-PBS31SW-PBS35SW-PBS26SW-PBS30SW-PBS34SW-PBS25SW-PBS29SW-PBS33SW-PBcol1col2col3line1line2line3图3-12按键电路按键电路共采用了9个按键，其按键功能介绍如下：S1按键：切换白天和黑夜种状态，默认为白天。S2按键：S2为设置键，可以通过S2来切换设置如单价、起步价等各项参数。S3按键：增加。在按下S2键之后，可以死通过S3来增加各项参数的值。S4按键：减小。在按下S2键之后，可以死通过S4来减小各项参数的值。S5按键：S5为启动键，按下S5，出租车开始运行。S6按键：S6为等待键，在运行的状态下，按下S6可以使出租车暂停运行，进入等待模式。S7按键：S7为结束键。按下S7，出租车停止运行。计算出费用。S8按键：S8为换乘键。出租车重新运行，重新开始计费。S9按键：S9为数据恢复键，在掉电之后，可以通过按下S9键来恢复之前的数据。3.7时钟电路的设计3.7.1DS1302引脚简介如图3-13所示为DS1302的外部引脚分配VCXGNDRTI/OLK814图3-13DS1302的外部引脚图DS1302的引脚功能为：VCC1：主电源VCC2：备份电源GND：接地X1，X2：晶振引脚SCLK：串行时钟I/O：双向数据线：复位/片选线RST3.7.2时钟电路的设计如图3-14所示为根据DS1302各个引脚的功能设计的时钟电路：VCC21X12X23GND4RST5IO6SCLK7VCC8DS1302CR2032VCC32768IORSTVCC10kCLK10k图3-14时钟电路15第四章出租车计费器的模块设计4.1模块组成本设计的软件部分主要由主程序模块、里程中断程序、定时中断程序、中途等待服务程序、显示子程序服务程序等五大模块组成。4.2主程序模块主程序模块的作用工作为完成芯片初始化、各项数据初始化、中断向量的设计、程序中断以及循环等待等。此外，在主程序的模块中还设置了启动标志存储器、清除标志存储器、价格存储器以及里程存储器，且通过主程序模块对他们进行初始化。然后，再根据各寄存器的不同内容来分别完成相应不同的操作。当系统启动时，计费器开始运行。系统开始计算行驶里程数。若行驶里程未超过起价公里数，则按照起步价收费，若超过，则根据自己之前所设置的单价等参数进行计算出累计价格进行收费。所计算出的结果先储存于价格寄存器中，再通过显示电路实时将结果显示在LED屏上。当出租车停止运行时，霍尔开关停止输送脉冲信号，计价停止。LED屏上显示最终数据。至出租车再次运行时，系统自动对数据进行清零，重新进行初始化。如图4-1所示为主程序流程图。16开始系统初始化按键扫描判断标志位flat显示计费界面显示时钟界面出租车计费处理函数时钟处理函数Flga=0Flga=1图4-1主程序流程图4.3里程计数中断程序计费器另一重要模块外围里程计数中断模块；如图4-2所示为里程计数中断服务程序流程图。17开始是否重新设置收费标准设置黑夜白天收费模式设置起步价设置等待收费单价出租车行驶程序出租车等待计费程序结束行驶，计算总费用，语音播报按下黑夜白天键修改模式按键扫描，+键，键按键扫描，+键，键退出是否否否否是是是图4-2里程计数中断程序流程图4.4定时中断服务程序如图4-3所示为定时中断服务程序流程图：18开始保护现场重新计数初值中断10次数据送显示缓冲单元调用显示子程序恢复现场并中断返回结束是否图4-3定时中断程序流程图4.5中途等待服务程序出租车运行时，有时需要司机停车等待。此时计费器照常运行，而车轮却停止转动，霍尔传感器无法感应到脉冲信号输出，此时定时器启动，开始进行等待收费模式，按照之前设置的等待单价数据金额自动增加，此后，计时器每计时1分钟自动增加等待单价，当出租车再次运行时，则重新切换到正常计价。如图4-4所示为中途等待服务程序流程图：19开始白天读取白天计价读取晚上计价等待时间内等待时间内计价1计价2计价3计价4显示是否是否是否图4-4中途等待服务程序流程图4.6显示服务子程序因为本次设计所采用的为1602液晶，该液晶为字符型液晶，其内部自带字符库，可同时写两行每行最多40字符的数据，在编写显示程序的时候，需要先编写好命令，再设定所需要显示的字符，最后再写入数据，在此过程中，我们每写一次命令或者数据都需要先判断液晶是否忙。如图4-5所示为液晶显示程序流程图：20开始LCD初始化写数据LCD判忙P0.7=0写完设置字符位置写数据LCD判忙P0.7=0写完显示是是是是图4-5显示服务程序流程图21第五章系统调试5.1软件调试在设计方案完成之后，我们需要对系统进行调试。因为本设计是采用C语言进行编程的，使用的软件是实验室中经常使用的KeilC，Keil软件支持C语言的编程和调试，所以运用起来也是十分的方便。完成硬件的连接和软件的设计首先要掌握Keil软件的应用，这在综合软件设计课程中我们是使用过的，所以使用起来还是很简单的。在编译完程序之后，便需要将程序烧录到单片机上，实现电路与软件的结合运用。图5-1就是通过在KeilC中编译通过，并生成Hex文件，在PROTEUS软件中仿真后通过的整体硬件原理图。图5-1系统仿真图5.2硬件调试因为本次设计是出租车计费器，所以我们采用了一个3V的直流电动机附带着霍尔元件来模拟出租车的车轮，我们使用每分钟转速可以达到好几千转的电动机，这样转速非常迅速。如图5-2所示，假设电动机转动一圈轮胎转动一米，也就是说，电机每转动1000圈则为出租车行驶1km，系统通过电机的转动来进行价格计算。22图5-2实物图按下启动键，电机转动，将霍尔传感器靠近磁钢，模拟出租车运行，各项数据均在变化。数据变化图如图5-3所示图5-3数据变化图按下等待键，计费器处于暂停状态，时间数值增加，其他数据不变，当时间数值到23达20s时，总金额开始增加。等待界面如图5-4所示；图5-4等待界面重新按下运行键，计费器恢复启动状态，计费按照运行状态继续计费。当按下结束键时，计费器停止计费，显示最终结果。输出结果图如图5-5所示图5-5输出结果图24结果分析：经过这次操作，发现系统能够正常运行，如此反复测试多次，发现设备均正常运行，且能够得出正确的结果。5.3故障分析（1）在第一次调试的时候，发现开始按下电源键的时候，语音系统未发出声音，经检测原因为语音模块焊接线路断开，重新焊接，再次测试，语音模块正常工作，问题解决。（2）第二次调试时，发现所得数据结果和第一次不一样，检验操作过程，发现未修改初始设定值，按下数据恢复键重新操作，数据恢复为之前保存定值，测试正常。（3）在多次测试中，始终发现电机转动存在问题，同样转速所得到的速度数值都不一样，发现霍尔传感器出现问题，重新更换霍尔传感器，操作正常，问题解决。25第六章结论本次课题的主要任务是开发一个以STC89C52单片机为核心的出租车计费系统。该开发过程主要包括了硬件电路设计和软件程序编写两个部分。从确定毕业设计题目到查阅质料确定总体设计方案、硬件电路的设计与优化、软件的设计与优化、焊制硬件电路板、调试硬件电路、调试软件程序以及最后的系统调试，这其中的每一个过程我都是很用心地去完成的。从这次毕业设计制作中，我学到了许多。在刚确定选题的时候，为了制定任务书，我查阅了很多关于出租车计费器发展史以及单片机方面的资料，因此，我对出租车计费器的设计也有了一定了解。这很大程度上也锻炼了我自己去肚子搜集资料的能力。在设计原理图的时候，我学会了使用Protel去画出原理图。在硬件焊接的部分，锻炼了我自己的动手能力。在硬件完成之后，我又学会了使用Keil软件来对系统进行软件调试。然而由于时间的关系，这次设计所得到的成品还是存在着一些不足之处有待改进。首先因为出租车计费器应用环境的问题，电源电路还是存在着一些影响；同时因为自己焊接技术的原因，按键模块还是存在着一些问题，需要多次按才能达到要求。但是我相信，随着硬件电路的不断优化和软件的优化，这些不足之处都会得到改善。26参考文献1.张友德,赵志英,涂时亮.单片微型机原理、应用与实验.上海：复旦大学出版社2005,122.李群芳，肖看.单片机原理接口与应用.北京：清华大学出版社，20053.李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础M.第3版.北京航空航天大学出版社，20074.魏永昌.单片机外围电路设计.北京.电子工业出版社.20065.马淑华,王凤文,张美金.单片机原理与接口技术.北京.北京邮电大学出版社,20056.张鑫,华臻,陈书谦.单片机原理及应用M.电子工业出版社2005.7.丁元杰、吴大伟.单片微机实题集与实验指导书M.机械工业出版社,2004.8.陈蕾.单片机原理与接口技术M.北京机械工业出版社,20129.陈东淼.微型计算机原理与接口技术教学网站的设计和开发D.吉林大学,2008.10.华成英,童诗白.模拟电子技术基础M.北京:高等教育出版社,2006.11.周润景,张丽娜,刘印群.PROTEUS入门实用教程M.机械工业出版社,2007.12.徐爱钧,彭爱华.单片机高级语言C51应用程序设计M.北京:北京工业出版社,1999.13.利尔文,MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用M.北京:清华大学出版社,2004KuoB.C.14.AutomaticControlSystems.8thed.NewJerssyPrentice-Hall,Inc.200215.Dabis.W.S.PCBandDesign;AstructuredApproach.AddisonWeslerPuh.Co.200327致谢这次毕业设计断断续