出租车计价器的毕业设计.pdf
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1、文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持【关键字1毕业设i-J-前言单片机是指在一个芯片上集成了中央处理苦苦、存贮器和各种1/0接口的微型ti算机(MCU),它主要丽向控制性应用领域,因此又称嵌入式控制器。单,.机的应用技术是一顷刻i型的软硬件工程技术,不仅主要掌握单片机应用的基本原理和基本指令,还应具备较强的分析程序和编制程序的能力以及单j斗机应用系统的硬件设计、综合分析与调试能力。出租车计价苦苦从最初只能进行简单的价格i才算,发展到l价格、距离独立计量并显示,可根据特殊情况设定相应的收货标准,能打印营运发票,可使用JC卡结算等功能目前市场上的计价苦苦越来越趋向于集成多种功能
2、。例如,产品上提供数码ti显示及液晶屏显示器,可设置时间IIE百起分别,11示、等候收费,永久时钟,昼夜自动切换,能自动打印祟报等等。本次课程设计报告包括硬件设计和软件设计,软件设计主要包括程序结构设计和程序代码编写及调试。本次设计由一个主程序及相关中断子程序组成。主程序中完成的是整个模块的控制,即初始值的调显功能及键扫功能,检查是否有启动键,切换键,暂停键,复位键中任意一者按下,有则转入相应的功能区去完成实现。否则继续监控按键程序直到有键按下。中断程序则是利用TO来计算外界进来的脉冲数(模拟为车辆行驶的路程,根据此路程加价,最终完成所要求的出租车计价功能。出租车计价苦苦的设讨E基本要求3(I
3、)里程显示为:第一草草设ll内容及要求2)tm预置起步价及单价:如起步;6.00元,1.60公里。E提高要求3(I)起步价和单价能够调整E参考原理枢倒3文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持凶11原理驱阁第二掌系统组成及工作原理2.I系统的组成本次设计的出租车计价器系统是由四部分组成,包括信号源、由三极管平日反相器74LS14组成交换电路、单j斗机8031系统和HD7279显示模块。设计结构拖隧如阁2.I所示。民I2.I设it结构但医其中,I.NE555多谐振荡电路输出矩形脉j中作为信号源,经过放大整形电路,输出标准脉冲信号。2.8031 单j斗机楼块是以8031作为微处理器
4、的控制系统。它主要实现对整个系统的控制管理,完成敬掘的处理等.i主楼块使用单片机8031,128字节的内部RAh1数据保存器,2个16位定时器f计数器,一个串行口,5个中断源、2个中断优先级,时幸中频率在l.2MHZ12MHZ。由于其内部没有程序保存器,内部数据衍、存器容量不够,必须外部扩展程序保存苦苦和数据保存稽。3.7279可编程数码管键组:串行接口芯片是一片具有$行接口的,能同时驱动八位共阴式数码管的智能显示驱动芯片,该芯片同时还可以连接多达64键的强大键盆矩阵,单J-R P 可完成LED显示键组:按口的全部功能,它是单j斗机应用系统中常用的一种外应按:口电路。本机用HD7279管理16
5、个健和八位数码管。2.2工作原理出租车计价是根据车所行驶的路程以及乘客乘车的时间段综合决定的。出租车行驶总路程可以通过车轮的周长乘以车轮旋转董数得到,即可计算得到l车轮旋转几周出租车能行驶一公里的路程。在本次课程设il中采用555多i告撩荡电路输出脉冲模仿出槐车il价器材f量车轮旋转的阁数。信号i原输出电脉冲,经过放大整形电路,输出标准ITL信号。输出的脉冲信号被接入到8031单片机系统中,通过ti算接收到的脉冲t个数,il算出当前所行驶的路狸。同时,根据不同的收货标准,选择相应的起步价、单价等收费标准边行计算.HD7279 管理键烧和数码显示,通过键组:能够实现启动、暂停、停止计价器、i:J
6、换显示当前的行驶里程和;需支付的车货,还能够对单价、起步价、起步公里进行设置。第三举硬件电路设计文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持3.1微处理器系统l、以8031为核心的微处理系统8031单)机楼块是以8031作为微处理器的控制系统。它主要实现对整个系统的控制管理,完成数据的处理等。该模块使用单片机8031、数据保存哥哥们16、程序保存器27128、地址锁存然74LS373、74LS138译码器等芯片构成单片机的基本系统。本系统在设计中,通过输入外部信号作为TO讨数,完成数据处理。本次设计中使用的微处理系统是以8031为核心的最小开发系统板,如图3.1所示。怪I3.1最小
7、下载系统3.2 J重形电跻信号源输出矩形llikl中,经过放大整形电路,输出标准脉冲信号。放大整形电路如倒3.2所示参数计算由l5V V 取值1=40110取50的取值范围是343.所以取为5.6.怪I3.2放大整形电跻3.3键剑、显示接口在本次硬件电路的设计中,在处理键盘和显示部分中 曾考虑两个芯片,即芯片8279和芯片7279。l、8279键盘、显示接口8279是一种有键盘显示接口电路的集成块。可用8279管理28个键和6个显示器。由74LS138译码器对SLZ译出的键扫描线,由另一个3-8译码器译出显示器的位扫描线8279与单片机的硬件连接(如图3.3)。图3.38279与单片机的硬件连
8、接概图:2、7279键盘:、显示接口文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持HD是一)4-具串行接口的,可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片,该芯片同时还可以连接多达64键的键姐:矩阵,单片即可完成LED显示,键盘E接口的全部功能HD7279主要特性有:(I).串行接口,无需外围元件可直接驱动LED.(2).各位独立控制译码不译码及消梅和闪烁属性。(3).(循环)左移(循环)右移指令。(4).具有段寻址指令,方便控制独立LED.(5).64键键指控制器,内含去抖动电路。HD7279接口电路如阁3.4所示。因3.41219 a世盐、显示接口电路经过比较,采用7279芯片,
9、它可有效地提高编程的效率。3、555多谐振荡电路用555定时器构成的多谐振荡器电路如图3.5所示:图中电容C、电阻Rl和R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端。脚和阀值输入端(6脚)与电容相连;集电极开路输出端(7脚接Rl、R2相连处,用以控制电容C的充、放电;外界控制输入端(5脚)通过O.OluF电容接地。阁3.5 555多谐振荡电路其中振荡周期T=Tl+T2=0.7(R1+2R2)C,振荡频率f=l/T。正向脉冲宽度Tl与振荡周期T之比称矩形放的占空比D=(Rl+R2)I(Rl+2R2),若使R2Rl,则D岛1/2,目I输出信号的正负向脉冲宽度相等的
10、矩形波(方波)。在设计的具体方案中将Rl和即使用lOOK电位器,使得输出的方被占空比可i用。第四主在系统软件设计4.1软件设计说明本系统的软件设i:I主要可分为主程序模块、定时计数中断程序、里程i:I数中断服务程序、中途等待中断服务程序、显示子程序服务程序、键盘服务程文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持序六大楼块。下面对各部分板块作介绍。1.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、中断向量的设讨以及开中断、循环等待等工作。并设计相应标志位及对它们进行初始化。2.在里程讨数中断服务程序设计中,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
11、和总额寄存器中。并调用显示子程序显示总金额或总路程。3.显示子程序服务程序设讨中通过编写6个显示子程序来完成其功能的。4.在键绍:服务程片,设i:I中,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,一旦有按键按下,便转向相应的子程序处理,处理结束再返回。本设讨通过读8031芯片的TO口的输入脉冲数 回来确定里程,为了便于计算,规定TO口来l个脉冲为l米(即车轮周长)。程序运行时,先通过键扫程斤,判断是否开始启动TO剖里程。在这里程序中设定开始运行显示阻LLO!:设定so为启动键、Sl为单价显示键、S2键为j1g步公里显示键、S3为j1g步价显示键、S4键为复位健、S
12、5键为切换显示总金额、总路程键。在键扫描之后,调用i:I数子程序,TO口第一次接收累积到100个脉冲后,主程舟,进入TO中断,开始根据单价进行加价。为使出租车讨价器能够切换显示总金额、总路程问题,在程序中设置了显示切换键S5,按下此键能显示总路程,再按一次显示总金额。当再次有乘客上车时,司机可按下S4键复位键,所有讨数内存单元清零,程序重新运行。此外为使起步价,起步公里和单价能够调整,本程序增加6个键:起步价调整键:S6和S7:起步公里i周黎键:Sll和SlO;单价调整键:S15和S14。另外增加等待的时候切换成等待时间换算成公里数以及特殊情况下暂停,对应该功能增加两个键:S12等待,S13暂
13、停。4.2 7279键盘功能设计;也步价!ffiI I起步公里单价显示启动出租示显示|车计价器起步价加起步价减11程金额复位切换4.3 J跑步公里起步公里暂停加一减一单价加一单价减一文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持4.3.1存储单元介绍30日,31H起步价存储单元32H,33H 毡步公里存储单元34H,35H 单价存fi高单元36H,37H,38H 总路程存fi各单元39H,3AH,3BH 总金额存简单元50H,51H,52H,53H,54H,55H,56H,57H,58H,59H 显示缓冲区OOH 标志位切换显示总金额和总路程室主4.3.2关键字介绍MAIN 主程序K
14、EYl 读键值子程序STFS 发送一字节子程序STJS 接11交一字节子程序DTR 7279显示子程序LUC 定时器。中断子程序BEG 7279初始化子程序TABO“。”辈I“9”字形表TABl“0.”到“9.”字形表TAB2 其它所用到的功能显示字形袭TABR 键值表TO口8031芯片脉冲输入口表4.3.2关键字介绍4.4程序结构设计穰序开始运行时对存储区及7279初始化,对计数器TO初始化,判断是否有按键按下,无键按下,重新进行键盘扫描;有键按下,判断是哪个键按下,并进行相应的操作,如下因所示。N y 刀79棚批,各单元仰后化10仰后化,计量比哼创m.i:午文档来源为:从网络收集整理wor
15、d版本可编辑欢迎下载支持y N N N N N y I t服显示总唰、总剧里N N N N N y N 因4.1主程序流程怪每100个脉冲信号到来的时候使得总路程加1.00,一直加下去,若总路程超过起步公里数肘,则总金额加1.60。如下图所示。4.4.3 世E5.1实验调试根据系统设i.I和软硬件联调。硬件调试:使用的仪器仪表:数字万用表单片机仿真器烧写器双踪稳压稳流电源 N N 阳存入总臣11程Z口,口、t.由每到是l个脉冲路程加0.01总E各程是否超过起步公里数单价:!Jn一u硬件调试,软件调试显示总路程刚等尘主序返回文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持示波器观察555
16、电路输出波形,并且调节电位器实现了产生0到lOOHZ可调的方被信号。输出的方被接入整形电路输入端,实现了较好的输出可谓占空比的方放信号。硬件调试比较顺利。软件调试:在本次设i:I中,程序的调试并不是杂乱无章的,而是分别对每个子程序进行调试,使每个功能都可以实现后才进行整体的调试。在开始对主程序的调试时,遇到了一点小麻烦,就是读键调转块程序时,由于按键过多,i周转时老是出问题,要么不转,要么转错。后来经仔细地检查每条指令,逐条修改,终于使读键部分调试成功。在TO中断程序中,36H,37H,38H单元中存放总路程,39H,3脯,3BH单元存储总金额。当进行一次TO中断,存fl占总路程的低位38H单
17、元自动加1,从而会引起37H,36H单元内容的改变,即总路程的个位,十位和百位的进位,要通过与32H,33H中存储的起步公里数相比较,看是否超过起步公里,着未超过起步公里,则39H,3础,3BH单元存储总金额为起步价:若超过起步公里,贝。总金额要按照34H,35H中存储的单价进行累加。因而可能会引起总金额39H,3AH单元(目II总金额的高位存储单元)的进位。在调试中,发现总金额的增加未按照单价进行累加,导致总金额讨价不正确,后来发现总路程与起步公里不能正确比较造成的,于是增加程序LUCO,通过修改完成其功能。此外,新增加等待计时功能时也不是很顺利,在调试程序时,按下相应的功能键时,程斤,总会
18、跳到初始化里去,起fJ以为是标志位出了问题,后来经过多次调试及查阅相关资料才知道,是中断出了间题,初始化时应先关闭前面的相应中断。最终经调试本设讨基本完成相关功能。5.2测试结果出租车讨价器开机显示“回LLO!”,按so键启动讨价器,讨价器讨数,每100个脉冲信号到来的时总路程加1.00,一直加下去,若总路程超过起步公里数时,总金额加1.60;按键S5切换显示总路程、总金额:按键S7利S6为j1g步价调整键,S7键为起步价加1.00元,S6键为起步价减1.00元;按键Sll和SlO为起步公里调整键,SlO键为起步公里加1.00,Sll键为起步公里0蔬 L00;按键S15平日S14为单价调整键,
19、S15为单价加O1,S14为单价减0.1;S4键为复位键:按键S3为起步价显示键,S2键为起步公里显示键,Sl为单价显示键,文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持S12为启动时间计算金额数,S13为暂停键。最小系统板7279键姐:设讨达到预期的效果。结论本款出租车讨价器比目前市场现在的糟加了不少功能,其中包括单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时町等功能。另外,多功能出租车讨价器还具有性能可靠、电路简单、成本低、实用性强等特点,加上经过优化的程序,使其有很高的智能化水平。在本次课程设训过程中,我学会了在网络上查找有关本设计的各硬件的资源,其中包括:8031单片机及其引
20、脚说明、7279引脚阁及其引脚功能等,为本次课程设i才提供了一定的资料。在硬件的选择上用了7279而没有选择8279虽然用并行通信的8279芯片可以提高其速度,但7279在功能上更加强大。软件设计是首要任务,所以首先要明确程舟,所要完成的任务,确定输入输出,对输入数据应i进行l哪些处理,以及发生错误后该如何处理等。再结合硬件结构,进一步弄清软件程序所承担的一个个任务细节,确实具体实施的方法。通过本次课程设剖,我学到了许多书本上无法学到的知识,同时也深该体会到单片机技术应用领域的广泛,不仅使我对单片机的相关应用及汇编语言有了更进一步的理解,同时提高了动手能力,实践和理论的得到1Jt良好的结合。为
21、我们今后的毕业设讨的制作奠定了一定的基础。参考文献 1、戴梅等、史嘉权编微型计算机技术及应用(第三版)清华大学出版社,2003年8月2、张友锤、赵志英、涂时,克编单片微型机原理、应用与实验(第三版复旦大学出版社,2000年11月3、王福瑞等编单片微机测控系统设材大全北京航空航天大学出版社1999年3月4、涂肘,克编单片机微机控制技术复旦大学出版社1994年5、高传善等编接口与通讯复旦大学出版社1989年6、徐君毅等编单片微型讨算机原理与应用上海科学出版社1988年附录l.程序清单及注释文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持ORG OOOOH LJMP MAIN ORG OOO
22、BH LJMP LUC ORG OOlBH LJMP YY h队IN:MOV SP,1167H ACALL BEG,调7279初始化程序MOV TMO D,il16H;TO工作在i:I数,中断允许MOV THO,ilOF6H;i:数从F6H到FFHMOV TLO,i10F6H MOV TH1,IIOF6H,计数从 而H到FFHMOV TLl,ilOF6H MOV TCON,ilOOH MOV IE,118必f;TO的溢出中允许MOV 30H,i106H,初始化起步价6.00元,30H31H单元存起步价MOV 31H,ilOOH IOV 32H,i103H;初始化起步公里数3.00公里,32H3
23、3H存起步公里数MOV 33H,ilOOH MOV 34H,il01H,初始化单价1.60元,34H35H存单价MOV 35H,il60H MOV 36H,ilOOH,斗河始化路程数,36H37H38H存总路程MOV 37H,ilOOH MOV 38H,ilOOH MOV 39H,ilOOH,丰好始化总金额,39H3AH3BH存总金额MOV 3AH,il06日MOV 3BH,ilOOH MOV 52H,il16H;好始化显示,50H到59H为显示缓冲区MOV 53H,il17H,开机显示HELLO!,说明工作正常文档来源为:从网络收集整理word版本可编辑欢迎下载支持MOY 54H,#18H
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