收藏资料基于Proteus的单片机出租车计价器的设计.docx

收藏资料基于Proteus的单片机出租车计价器的设计.docx

《收藏资料基于Proteus的单片机出租车计价器的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《收藏资料基于Proteus的单片机出租车计价器的设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

收藏资料基于Proteus的单片机出租车计价器的设计

基于Proteus的单片机

出租车计价器的设计

课程：

学院：

班级：

姓名：

学号：

小组其他成员：

指导老师：

一、设计背景

随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。

二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得到了飞速发展，其实现方法经历了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI以及UVLSI的过程。

同时为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路（ASIC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，而单片机开发的系统以其体积小、重量轻、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脱颖而出。

现在各大中城市出租车行业都已普及自动计费器，所以计费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，计费器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计费器的市场还是十分有潜力的。

二、设计方案

1.设计功能：

计价功能:

3.5公里以内（含3.5公里）价格为8元,超过3.5公里以后每0.5公里加0.8元,不足0.5公里按0.5公里计。

2.设计过程：

分为软件设计及硬件设计两个主要部分。

其中，软件设计包括基于C语言的单片机源程序设计。

硬件设计包括四个模块的设计即：

主控模块，通信模块，电源模块，按键及显示模块。

三、软件设计

1.设计流程单片机的软件设计流程

如右图所示

其中初始化模块由硬件初始化和软件初

始化两部分组成,硬件初始化主要是

对单片机及其它相关芯片进行初始

化;而软件初始化主要是对各种软件

标志进行初始化,同时将断电前保存

的各种状态数据读入单片机的RAM中。

2.单片机源程序

#include"at89x51.h"

#include"intrins.h"

#defineucharunsignedchar

uchara,b=0,temp=0x01;

unsigned

chartable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF};

unsignedchartable1[]={0xBF,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0xBF,0x3F,0x3F};

intm=0,n=10,ge=0,shi=0,h=0;

ucharn1=0,n2=0,n3=0,n4=0,n5=0,n6=0,n7=0,n8=0;

voiddelay（uchart）

for（t1=0;t1<10;t1++）

for（t2=0;t2

}

voidinit（）{

P1_3=0;

P2=0xff;

P0=table[10];

delay（10）;

}

voiddisplay（）

{

P2_0=0;

P0=table[n1+10];

delay

（1）;

P2_0=1;

P2_1=0;

if（h<3000）{

P0=table[n2];

delay

（1）;

P2_1=1;

}

else

{

P0=table[n2+n];

delay

（1）;

P2_1=1;

}

P2_2=0;

P0=table[n3];

delay（10）;

P2_2=1;

P2_3=0;

P0=table[n4];

delay

（1）;

P2_3=1;

P2_4=0;

P0=table[n5];

delay

（1）;

P2_4=1;

P2_5=0;

P0=table[n6];

delay

（1）;

P2_5=1;

P2_6=0;

P0=table[n7];

delay

（1）;

P2_6=1;

P2_7=0;

P0=table[n8];

delay

（1）;

P2_7=1;

}

voiddisplay1（）

{

{

n7=n7+8;

}

if（n7<10）

{

n7=n7;

}

else

{

n7=n7-10;

n6++;

}

if（n6==20）//

{

n6=10;

n5++;

}

if（n5==10）

{

n5=0;

n4++;

}

}

voidmain（）

{

TMOD=0X01;TH0=0X00;

TL0=0X00;

ET0=1;

TR0=1;

init（）;

while

（1）

{

if（P1_1==0）{

EA=0;

init（）;

break;

}

if（P1_0==0）

{

EA=1;

}

else

{

EA=0;

}

display（）;

}

}

voidint0（）interrupt1

{

TH0=0X00;

TL0=0X00;

b++;

h++;

if（b==3）{

b=0;

if（n3<10）

{

n3++;

}

if（n3==10）

{

n3=0;

n2++;

}

if（n2==10）

{

n2=0;

n1++;

}

if（n1<1）

{

n4=n5=n7=n8=0;

n6=18;

}

//运行到9.99

if（n1==9&&n2==9&&n3==9）

{

n1=m-9;

n2=0;

n3=0;

}

if（h>3000&&h<5700）//

{

if（n3==0||n3==5）

display1（）;

}

if（（n1==3&&n2==5&&n3==0）||（n1>3&&n2==0&&n3==0）||（n1>3&&n2==5&&n3==0））

display1（）;

}

}

3.仿真电路图

四、硬件设计

系统主要由一个STC89C52单片机、74LS373、两个4位数码管等组成。

通用STC89C52单片机芯片作为整个电路的核心部分、74LS373作为LED段选控制、开关输入控制信号。

包含主控，通信，按键及显示，

电源四个模块。

如右图所示。

1.主控模块

（1）STC89C52处理芯片 

①主要性能:

　　与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：

0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。

②功能特性描述：

　　STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

8位微控制器8K字节在系统可编程Flash

　　P0口：

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

　　当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。

　　P1口：

P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。

　　P2口：

P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

　　在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。

在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。

在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。

在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3口：

P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

　　P3.5T1（定时/计数器1）

　　P3.6WR（外部数据存储器写选通）

　　P3.7RD（外部数据存储器读选通）

　　RST——复位输入。

当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

　　PSEN——程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52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，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。

EA/VPP——外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。

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。

如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。

③引脚图：

见下图

（2）74LS373

　①功能说明：

　　373为三态输出的八D透明锁存器。

373的输出端O0~O7可直接与总线相连。

当三态允许控制端OE为低电平时，O0~O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。

当OE为高电平时，O0~O7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。

当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。

当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。

②引脚图：

见上图

Dn

LE

OE

On

H

H

L

H

L

H

L

L

X

L

L

Q0

X

X

H

高阻态

③引出端符号：

　　D0～D7数据输入端

　　OE三态允许控制端（低电平有效）

　　LE锁存允许端

　　O0~O7输出端

④真值表：

见右图

2.通信模块

右图为通信模块组成图,它

主要由单片机的两个I/O口、

和一些电阻电容等组成。

图中电阻均为10kΩ,电容均为

10μF;单片机的P30为串行数据

接收脚、P31为串行数据发送脚,

3.按键及显示模块

该模块由一片74LS373、20个数

码管及组成。

该模块有三个开关键,

分别设为A、B、C开关。

空车状态

按下C开关,计费器进入载客

状态;空车状态按下B开关,

计费器进入计费状态;若按下

A开关,再次进入空车状态。

4.电源模块

该模块为稳压电源,用于将输入电源变为稳定的5V电源。

五、调试

为检验设计的电路和程序,将调试的程序固化到制作的实物电路板单片机中,得到的实物运行实验结果与Proteus的仿真结果完全一致。

六、总结

1.作品设计总结

该设计结果完成了设计方案中所要求的功能。

通过出租车计费系统的设计中,利用Proteus软件极大地提高了工作效率,这对于单片机应用系统、电子电路的开发等都有很大的实用价值。

2.个人课程心得

经过这段时间电子技术综合设计的学习，我更多的懂得了查找资料对电子设计的重要性。

作为一个经验极其缺乏的学生来说，想通过老师在课堂上的讲解就能精通一门课程，尤其是想自己设计一个有点创新和复杂性的东西来，我个人认为那是不现实的。

毕竟在课时有限的教学中，老师也只能讲解一些比较基础的重点的内容，所以作为一个大学生，我们要充分利用手上的工具和图书馆庞大的书籍，我们要不断的在探索中学习。

本次的实习，我们小组做的是出租车计费系统的设计。

在课程开始之后，我们小组就去查找相关资料，经过几天的资料收集之后，我们开始动手尝试。

我们分工合作，每人承担不同的任务，但又互相配合，互相帮助。

我懂得了团队合作的重要性。

另外在本次实习中，我也复习了单片机原理及数字电子技术的一些相关知识，如时钟电路的工作原理，单片机基本程序设计原理，这些课堂知识为本次的学习做了辅导，正是有了这些知识，才使得我在实习过程中能够收获很大。

因此作为一个在校大学生，虽然实践的机会比较少，但我一定要充分利用这些有限的课堂时间学到更多的知识。

在学习的过程中有要不断的思考研究，利用每次机会充分锻炼自己！

七、参考文献

[1]袁小平.电子技术综合设计教程［M］.北京：

机械工业出版社,2008

[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术［M］.北京：

清华大学出版社,2004

[3]曹国清.可编程逻辑器件及VHDL设计技术［M］.徐州：

中国矿业大学出版社,2003

[4]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京:

北京航天大学出版社,1999.

[5]周国运.单片机原理及应用:

C语言版［M］.北京:

中国水利水电出版社,2009

[6]谭浩强.C程序设计［M］.北京：

清华大学出版社,2004