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1、辽 宁 工 业 大 学单片机与接口技术 课程设计（论文）题目： 出租车计价器 院（系）：电子与信息工程学院专业班级： 学 号： 学生姓名 指导教师： 教师职称： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语院（系）：信息科学与工程学院 教研室：电子信息教研室学 号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目出租车计价器课程设计（论文）任务该出租车计价器可实现里程计费，设计者完成出租车计价器的硬件和软件设计。任务包括：1车轮转速传感器选择。2车轮转速测量通道设计。3显示电路设计。4 CPU及按键电路设计。5写出程序流程图及汇编程序。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 年 月 日2辽 宁 工 业 大 学
2、课 程 设 计 说 明 书（论 文）目 录第1章 硬件系统设计11.1 总体硬件方框图及各部分电路实现11.2 里程计算、计价单元的设计11.3 按键控制单元的设计3第2章 软件系统设计32.1模块介绍32. 2 程序6第3章 总体电路图10第4章 设计总结11参考文献11第1章 硬件与软件系统设计1.1总体硬件方框图及各部分电路实现 单片机控制电路控制按键传感器显示电路串行口驱动电路电源用单片机控制。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。单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统
3、进行升级，。电路的功能单元设计 1.2里程计算、计价单元的设计里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，送到单片机，经处理计算,送给显示单元的。由于A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.518V），其输出的信号符合TTL 电平标准，可以直接接到单片机的IO 端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ。A44E 集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特触发器D 和OC 门输出E 五个基本部分组成。在输入端输入电压CC V ，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以
4、电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差H V 输出，该H V 信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC 门输出。当施加的磁场达到工作点(即OP B )时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时OC 门输出端输出低电压，通常称这种状态为开。当施加的磁场达到释放点(即rP B )时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC 门输出高电压，这种状态为关。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。其集成霍耳开关外形及接线如图4-1-4 所示。我们选择了P3.2 口作为信号的输入端，内部采用外部中断0（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（我们设车轮
5、的周长是1 米），霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当计数达到1000 次时，也就是1 公里，单片机就控制将金额自动显示.数据显示单元的设计由于设计要求有单价（2 位）、路程（2 位）、总金额（3 位）显示输出，加上我们另外扩展了时钟显示（包含时分秒的显示），采用LCD 液晶段码显示，在距离屏幕1 米之外就无法看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能够满足要求，因此我们采用6 位LED数码管的分屏显示， 在出租车不走的时候，按下S1，可以实现数据的分屏显示；车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下S1 切
6、换到里程和单价显示屏，供客户查询。显示电路的电路原理图如图4-1-6所示。从单片机串口输出的信号先送到左边的移位寄存器（74HC164）,由于移位脉冲的作用，使数据向右移，达到显示的目的。移位寄存器74HC164还兼作数码管的驱动，插头1（header1）接电源，插头2（header2）接数据和脉冲输出端。电路中的三个整流管D1D3 的作用是降低数码管的工作电压，增加其使用寿命。1.3按键控制单元的设计电路共采用了四个按键，S1、S2、S3、S4，其功能分别是：S1 分屏显示切换按键，S2功能设定按键，S3白天晚上切换按键，S4中途等待开关。第2章 软件设计2.1模块介绍该计程计价系统的软件设
7、计分为以下几个模块：(1)主程序模块在主程序模块中，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、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，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，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，
8、由于霍尔开关没有送来脉冲信号，就停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。(2)定时中断服务程序在定时中断服务程序中，每100ms 产生一次中断，当产生10 次中断的时候，也就到了一秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显示。其程序流程如图所示.(3)里程计数中断服务程序每当霍尔传感器输出一个低电平信号就使单片机中断一次，当里程计数器对里程脉冲计满1000 次时，就有程序将当前总额，使微机进入里程计数中断服务程序中。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。其程序流程如图所示
9、.(4)中途等待中断服务程序当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的T1 定时器便被启动，每当计时到达10分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。(5)显示子程序服务程序由于是分屏显示数据，所以就要用到4 个显示子程序，分别是：时分秒显示子程序（HMS_DIS）、金额单价显示子程序（CP_DIS）、路程单价显示子程序(DP_DIS)、单价调节子程序(PA_DIS)。其程序流程如图所示.（6）键盘服务程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦右按键按下，便转向相应的子程序
10、处理，处理结束再返回。其程序流程如图所示.程序流程图2.2程序） 主程序8ORG0000HLJMP MAIN; 转主程序ORG0003HLJMP INT0 ; 转INT0 中断ORG000BHLJMP CLOCK; 转定时器T0 中断ORG0013HLJMP INT1 ; 转INT1 中断主程序:MAIN:MOV A , # 03HMOV R0 , # 20HMOVX R0 ,AMOV SP , # 5AHMOV 2BH , # 60HMOV 2CH , # 60HMOV 2DH , # 24HMOV TMOD , # 01HMOV TL0 , # 0B0HMOV TH0 , # 3CHMOV
11、 IE , # 87HSETB TR0LOOP :LCALL DSUPLJMP LOOP2)按键子程序中断服务程序:T0中断服务程序:ORG0050HT0 : CLR EX0JNB P3. 2 , INC 28HMOV A ,28HADD A , # 00HDA AMOV 28H ,ASUBB A , # 60HJC DSUP2MOV 28H , # 00HDSUP2 :LCALL DSUPSETB EX0RETI定时中断1服务程序:T1 :CLR EX1JNB P3. 3 , INC 29HMOV A ,29HADD A , # 00HDA AMOV 29H ,ASUBB A , # 24H
12、 编JC DSUP3MOV 29H , # 00HDSUP3 :LCALL DSUPSETB EX1RETI3）显示子程序显示子程序:DSUP :MOV R0 , # 4FHMOV A ,27HACALL PTDSMOV A ,28HACALL PTDSMOV A ,29HACALL PTDSMOV R0 , # 4AHMOV R2 , # 0DFHMOV DPTR , # SEGPTDSUP1 :MOV A , # 00HMOV R1 , # 21HMOVX R1 ,AMOV A , R0MOVC A , A + DPTRMOVX R1 ,AMOV A ,R2MOV R1 , # 22HMO
13、VX R1 ,AMOV R3 , # 00HDSUP4 :DJNZ R3 ,DSUP4INC R0CLR CMOV A ,R2RR AMOV R2 ,AJB ACC. 7 ,DSUP1RETPTDS:MOV R1 ,AACALL PTDS1MOV A ,R1SWAP APTDS1 :ANL A , # OFHMOV R0 ,ADEC R ORG 23A0H控制程序如下:LOOP1 :MOV DPTR , # 100CHMOV 2EH ,DPLLOOP4 :MOV DPL ,2EHMOV R3 , # 04HMOV R1 , # 2AHLOOP2 : INC DPTRDJNZ R3 ,LOOP2MOV 2EH ,DPLMOV R3 , # 03HCLR AMOVC A , A + DPTRJZ LOOP3MOV 3AH ,ALOOP5 : INC DPTRDEC R1CLR AMOVC A , A + DPTRMOV 3BH ,AMOV A , R1CJNE A ,3BH ,LOOP4DJNZ R3 ,LOOP5MOV A ,3AHCPL AMOV P1 ,ALOOP3 :RET5）计数子程序T0 中断服务程序:CL
