2021-2022收藏资料基于Proteus的单片机出租车计价器的设计.doc

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1、 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

2、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

3、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#define uchar unsigned charuchar a,b=0,temp=0x01;unsigned char table= 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F, 0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF ; unsigned char

4、table1= 0xBF,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0xBF,0x3F,0x3F; int m=0,n=10,ge=0,shi=0,h=0;uchar n1=0,n2=0,n3=0,n4=0,n5=0,n6=0,n7=0,n8=0; void delay (uchar t) for(t1=0;t110;t1+) for(t2=0;t2t;t2+);void init () P1_3=0;P2=0xff;P0=table10;delay(10);void display () P2_0=0;P0=tablen1+10;delay(1);P2_0=1; P2_1=0;if(h3000

5、) P0=tablen2;delay(1);P2_1=1;else P0=tablen2+n;delay(1);P2_1=1; P2_2=0;P0=tablen3;delay(10);P2_2=1; P2_3=0;P0=tablen4;delay(1);P2_3=1;P2_4=0;P0=tablen5;delay(1);P2_4=1; P2_5=0;P0=tablen6;delay(1);P2_5=1; P2_6=0;P0=tablen7;delay(1);P2_6=1; P2_7=0;P0=tablen8;delay(1);P2_7=1;void display1() n7=n7+8; if

6、(n710) n7=n7; else n7=n7-10; n6+; if(n6=20) / n6=10; n5+; if(n5=10) n5=0;n4+; void main() 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 (); void int0() interrupt 1 TH0=0X00; TL0=0X00; b+; h+; if(b=3) b=0; if(n310) n3

7、+; if(n3=10) n3=0; n2+; if(n2=10)n2=0; n1+; if(n13000 & h3 & n2=0 & n3=0) | (n13 & 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处理芯片主要性能:与MCS-51单片机产品兼容 、8K字节在系统可编程Flash

8、存储器、 1000次擦写周期、全静态操作：0Hz33Hz 、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 。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

9、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 FlashP0 口：P0口是一个8位漏极开路

10、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

11、：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

12、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）。 P3.5 T1(定时/计数器1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(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

13、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。引脚图：见下图（2）74LS373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

14、接与总线相连。当三态允许控制端 OE 为低电平时，O0O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时，O0O7 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。引脚图：见上图DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH高阻态引出端符号：D0D7 数据输入端OE 三态允许控制端（低电平有效）LE 锁存允许端O0O7 输出端真值表：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10k

15、 , 电容均为10F;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

16、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

17、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,20082 胡汉才.单片机原理及其接口技术M.北京：清华大学出版社,20043 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,20034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, 20096谭浩强.C程序设计M.北京：清华大学出版社,2004