简易出租车计价器

1、天津大学仁爱学院单片机原理及应用课程设计 题 目： 出租车简易计价器 专 业： 电子科学与技术 班 级： 2班 姓 名： 任晓旭 学 号： 6008202306 指导老师： 葛自强 成 绩： 2011.4目录引言1. 课程设计的总体要求 1.1本设计任务 1.2系统主要功能2计价器硬件设计 2.1系统硬件构成及功能 2.2计价单元的设计 2.3按键单元的设计3. AT89S51单片机及引脚说明4. 硬件电路原理及软件设计 4.1电路原理图 4.2 系统软件设计5. 程序流程图6. 程序代码7. 实验总结8. 参考文献简易出租车计价器引 言汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展

2、的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。为此我们采用了单片机进行设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。随着生活水平的提高

3、，人们已不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。于是，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖纠纷困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。1.课程设计的总体要求本电路以89S51 单片机为中心实现对出租车计价统计，输出采用LCD。本电路设计的计

4、价器能实现基本的计价。1.1 本设计任务 1.1.1 设计任务设计简易出租车计价器,计算出当前金额。1.1.2 课程设计目的 «微机原理与接口技术»是一门实践性和实用性都很强的课程，学习的目的在于应用。本课程设计是配合“微机原理与接口技术”课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能其到巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。我们希望每个学生都能自己动手独立设计完成一个典型的微机应用小系统。1.1.3 课程设计内容 系统功能任务要求1）自动记录单价2）按十进制显示以上数据3）全部采用LCD显示 系统设计说明 1）可以自增系统功能2）允许用MS

5、C-51系列3）系统程序采用C语言编程4）硬件原理图采用电子Proteus绘制1.2 系统主要功能本课程设计所设计的出租车计价器的主要功能有：数据的复位、数据输出、计价、输出采用LCD显示管，本电路设计的计价器能实现基本的计价。2 计价器硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机AT89S51、数据显示部件、计价单元的设计。在硬件设计过程中，充分利用各部件的功能，实现出租车计价器设计。 2.1系统的硬件构成及功能它由以下几个部件组成：单片机AT89S51、总金额、按钮控制部件。 利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。不但能实现所要求的功能而且能

6、在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。具体电路参见“总体电路图”。里程计算单元89S51单片机总金额显示串口显示驱动电路存储器启动/清除开关键盘控制2.2计价单元的设计里程计算是通过信号发生器的模拟信号，送到单片机，经处理计算,送给显示单元的。 2.3 按键单元的设计电路共采用了2个按键，P10作为上车开始，P11作为下车结束3 AT89S51单片机及其引脚说明 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、

7、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有很高性价比。 AT89S51是一个有40个引脚的芯片，引脚配置如下图所示。 AT89S51引脚配置AT89S51芯片的40个引脚功能为：VCC 电源电压。GND 接地。RST 复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISKRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2

8、 来自反向振荡放大器的输出。P0口 一组8位漏极开路型双向I/O口。也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某

9、个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P1口部分端口引脚及功能如表1所示。表1 P1口特殊功能P1口引脚特殊功能P1.5MOSI（用于ISP编程）P1.6MOSI（用于ISP编程）P1.7SCK（用于ISP编程）P2口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高

10、8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个访问期间不改变。Flash编程和程序校验期间，P2亦接收低8位地址。P3口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写“1”时，它们被内部的上拉电阻把拉到高电并可作输入端口。作输入端口使用时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2所示。P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验期间的控制信号。表2 P3口特殊功能P3口引脚特殊功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1T

11、XD（串行输出口）P3.2（外部中断0）P3.3（外部中断1）P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1外部输入）P3.6（外部数据存储器写选通）P3.7（外部数据存储器读选通）PSEN 程序储存允许输出是外部程序存储器的读先通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN/有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN/信号。EA/VPP 外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平，需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压VP

12、P。4.硬件电路原理图及软件设计4.1电路原理图4.2 系统的软件设计本系统的软件设计主要可分为主程序模块、定时计数中断程序、显示子程序服务程序、按键服务程序四大模块。下面对各部分模块作介绍。4.2.1 系统主程序设计在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化、出租车起价和单价的初始化、中断向量的设计以及开中断等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。其程序流程如主程序流程图所示。当按下S1时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程是否已超过起

13、价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，就停止计价，显示当前所应该付的金额和。4.2.2 里程计数中断服务程序设计给出模拟信号模拟里程，进入里程计数中断服务程序中。用10HzTTL方波作为车轮转动一周的信号。在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。轮胎转过的计数个数*轮胎周长=里程4.2.3 显示子程序服务程序设计用到LCD显示子程序，显示总金额。 LCD显示计价=8（<=3km）+1.7*（里程-3）*/4.2.4 按键服务设

14、计两个按键，P10作为上车开始，P11作为下车结束5.程序流程图6.程序代码#include<reg51.h>#include<absacc.h>#definePAXBYTE0xcfa0#definePBXBYTE0xcfa1#definePCXBYTE0xcfa2#definePCTLXBYTE0xcfa3#defineclr_req0x70#defineset_req0x71#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long sbit up=P10;sbi

15、t down=P11;uchar last_state = 0;uchar now_state = 0;uchar counter = 0;void time_0(void) interrupt 1 using 3counter +;void delay(void)/delay 14.4mS uint time; for(time=900;time>0;time-);void writebyte(unsigned char dat) while(PC&0x80)=0x80); PCTL = clr_req; PA = dat; PCTL = set_req; while(PC&a

16、mp;0x80)!=0x80); PCTL = clr_req; delay();void writechar(bit flag,char column,char line,unsigned char dat1,unsigned char dat2)if(flag) writebyte(0xf0); writebyte(column); writebyte(line); writebyte(dat1); writebyte(dat2); elsewritebyte(0xf9); writebyte(column); writebyte(line); writebyte(dat1); void

17、keyscan(void)if(up=0)delay();if(up=0)now_state =2;while(!up);if(down=0)delay();if(down=0)now_state =1;while(!down);void main(void)uchar table1=21,17,39,16,29,80,22,78;uchar a5=0x30,0x30,0x30,46,0x30;uchar i;/displayulong s=0;/(uint)mileageuint mon=0;/(uint)moneyfloat mileage =0.0;float money = 0.0;

18、uchar state = 0x00;uchar mile_H=0x00,mile_L=0x00;TMOD |= 0X05;/counter,mode 1 PCTL = 0x88; writebyte(0xF4); while(1)keyscan();state = (last_state<<4)|now_state;switch(state)case 0x00:case 0x01:case 0x10:case 0x11:last_state = now_state;now_state = 0;break;case 0x02:case 0x12:case 0x22:TH0 = 0X00;TL0 = 0X00;counter = 0;TR0 = 1;ET0 = 1;EA = 1;last_state = 2;/count againnow_state = 0;break;case 0x