模拟出租车计价器的设计毕业论文(编辑修改稿)

模拟出租车计价器的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

这个小数点可以更精确的表示数码管想要显示的内容。 数码管可以按照能显示多少个（ 8）划分为 1位、2 位、 3 位、 4 位、 5 位、 6 位、 7 位等数码管。 数码管 可以 按照发光二极管单元的连接方式 将数码管划分为共阳极数码管与共阴极数码管。 共阳数码管 是 存在着公共阳极 (COM)的数码管，它是将所有发光二极管的阳极接到一起形成的，在实际应用共阳的数码管时需要将公共极的 COM 连接到 正 5V的电源极上，当数码管的某一字段发光 ， 则它的二极管的阴极为低电平时，其相对应的字段就会点亮，当数码管某一字段的阴极是高电平的时候，其相对应的字段就不会进行点亮。 共阴的数码管 是 存在共阴极 (COM)的数码管，它是将该发光二极管的阴极 部分连接成一个 接口形成的 ，在实际应用时共阴的数码管应 该把 公共极的 COM接到电源极 GND上，当数码管某一字段发光 ， 则它的二极管的阳极为高电平 时候，其相对应的字段就 会被亮，当某一字段的阳极为低电平时，其相对应的字段就不会被点亮。 单片机模块说明 AT89S52单片机是一种功耗低、性能高的 8位微控制器，它具有 8K 的在系统可编程Flash 存储器。 AT89S52单片机芯片使用了 Atmel 公司中高密度非易失性存储的制造技术，它能够与工业的 80C51 产品在指令和引脚上能完全兼容。 片上的 Flash将允许程序存储器在系统中可以进行编程，同时也可适用于常规的编程器。 在单片机的芯片上，拥有灵活的模拟出租车计价器的设计 6 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52在为众多嵌入式控制的应用系统中提供高灵活、有效的解决方案。 AT89S52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， AT89S52 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。 单片机的主要性能 AT89S52单片机具有相当强大的功能，它具备的性能基本能够实现在使用单片机制作的一些成品器件。 单片机的主要性能如下： 1. 该产品能够与 MCS51产品兼容 2. 8K在系统中可编程的 Flash存储器 3. 1000次的可重复擦写周期 4. 具有看门狗定时器 5. 允许全静态的操作： 0Hz～ 33Hz 6. 存在三个 16位定时器 /计数器 7. 具有 32位可编程的 I/O口线 8. 内部存在八个的中断源 9. 低功耗空闲与掉电模式 10. 全双工 UART串行通道 11. 加密程序存储器三级性 12. 指针双数据 13. 在掉电后中断具有可唤醒性 14. 掉电标识符 引脚结构说明 AT89S52 单片机芯片具有众多的 /O 口，具有卓越的性能，下面将对单片机的各个接口进行详细的介绍。 单片机的引脚如图 31所示： 模拟出租车计价器的设计 7 图 31 单片机引脚图 VCC: 电源 GND:接 地 P0口：它是 双向 8位的漏极开路的 I/O口。 P0 口作为一个输出口，每一位可以驱动 8个TTL逻辑电平，所以就会有 64个。 如果对 P0端口进行写“ 1”处理时，该引脚的输入的类型是用作高阻抗的输入。 当芯片需要访问外部的程序和外部数据存储器时， P0口将被作为低 8位地址的数据复用。 在这种情况下， P0口具有的是内部的上拉电阻。 在 flash编程时， P0口也可以用来接收指令字节。 输出指令字节是在程序校验 的 时候，并需要外部上拉电阻。 P1口：在其内部具有上拉电阻， P1 口是 8 位双向 I/O 口， 系统的 4个 TTL 逻辑电平 可由 P1口的输出缓冲器驱动。 当对 P1 端口进行写“ 1”时，其内部存在的上拉电阻将会把端口值拉高，这个时候的 P1口可以做输出口使用。 当 P1口作为输入口时，其内部上拉电阻将会把端口拉低，将会输出电流（ IIL）。 此外， 、 、 、 、 模拟出租车计价器的设计 8 第二功能，具体功能如下表 31所示。 表 31 P1口第二功能表 引脚号 第二功能 T2（定时器 /输入 T2（计数器） 的外部计数），时钟输出 T2EX（定时器 / T2的捕捉 /方向控制和重载触发的信号） MOSI（系统编码中使用） MISO（系统编码中使用） SCK（系统编码中使用） P2口 ：其内部具有上拉电阻， P2口时一个 8 位双向 I/O 口， P2的输出缓冲器能够驱动 4个 TTL逻辑电平。 当对 P2的端口进行写“ 1”时，其内部上拉电阻将会把端口拉高，此时 P2口可以作为输入口使用。 当 P2口作输入用时，在其内部的上拉电阻将会把端口拉低，将会输出电流（ IIL）。 在芯片访问的是外部程序存储器或者在用 16位的地址读取外部数据时， P2口给系统发送出的是高八位的地址。 P3 口 ： P3口同 P1与 P2类似，它具有内部的上拉电阻也是一个 8 位的双向 I/O 口，P3输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑电平。 当对 P3 的端口进行写“ 1”处理时，其内 部上拉电阻将会把端口拉高，这个时候的 P3口可以做输出口使用。 当 P3口作为输入口时，其内部上拉电阻将会把端口拉低，将会输出电流（ IIL）。 P3口也存在第二功能，如下表所示。 在 flash编程和校验时， P3口也接收一些控制信号 [8]。 表 32 P3口第二功能表 引脚号 第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时器 0外部输入） T1（定时器 1外部输入） WR(外部数据存储器 的 写选通 ) RD(外部数据存储器 的 写选通 ) RST: 叫做复位输入。 工作状态下，给复位输入的引脚持续 2个机器周期的高电平将使单片机复位。 在看门狗计时器完成计时后， RST引脚输出的是 96个晶振周期的高电平。 模拟出租车计价器的设计 9 ALE/PROG：叫做地址锁存控制信号（ ALE），当 ALE访问外部的程序存储器时，系统中需要的是将低 8位的地址锁存输出脉冲。 在编码过程中，此引脚（ PROG）也可以用作编程输入脉冲。 通常情况下， ALE输出脉冲的脉冲式以晶振的六分之一频率输出， ALE可以用作外部的定时器或者时钟。 需要强调的是，单片机在访问外部的数据存储器时， ALE产生的脉冲就会跳过。 PSEN:是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52单片机从外部的程序存储器中执行外部代码时候， PSEN在每个机器周期中被激活两次， PSEN在访问外部的数据存储器时，PSEN将不被激活 [9]。 EA/VPP:它能够从 位置为 0000H 到 位置 FFFFH的外部存储器中读 取 我们 需要的指令，EA脚必须要进行接 GND处理。 在系统内部为了执行它的 程序指令， EA的接口 应该接 电池的 VCC端。 在 flash编程这段时间里， EA也能够接收 电压为 12伏 特的 VPP。 XTAL1:是内部时钟发生电路的输入端和 振荡器反相放大器 XTAL2:在使用中它是 振荡器 的 反相放大器的输出端。 显示模块说明 本设计采用八段数码管动态扫描来显示。 数码管的封装图及 4位 数码管的管脚关系如下图所示： 图 32 数码管封装图 四位数码管封装的管脚关系如图 33所示。 模拟出租车计价器的设计 10 图 33位 数码管管脚图 其中，图中的 1， 2， 3， 4分别是四个数码管的位置， a， b， c， d， e， f， g分别是数码管的字段。 LED的显示模块 是由发光二极管 组成的，发光二极管显示字段是数码管的发光 显示器件。 在应用 单片机的系统中常 常使用的是七段 的数码管显示。 这种显示 的数码管 有共阴和共阳两种 器件 ，如上图 32所示，共阴极 的 LED的 阴极共 同接 地，当某 一 个发光二极管的阳极为高电平时， 该 发光二极管 将会被 点亮。 共阳极 的 LED的 阳极并接 接正电压 ，当某个二极管的阴极为低电平时，该二极管 将会被 点亮。 数据采集模块介绍 里程计算是通过安装在车轮上铁片，经过光电传感器检测到的信号，送到单片机，经处理计算 ,送给显示单元的。 其原理如图 34所示。 图 34光电传感器测距原理图 模拟出租车计价器的设计 11 光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，光电传感器是 通过 光电接收 元件 接收的 光通量 不同变化产生不一样的电流 制成的 ，在实际中存在多样化的 光学测控系统 ，按照 光电元件 的 输出量 的 性质可 以 分 成两种， 模拟式和 脉冲式这两种光电传感器。 模拟式光电传感器 的原理是 将被测量 值 转 变成 连续变化的 光电流，光电流和 被测量间 呈现的是一一对应的 关系。 模拟式 的 光电传感器 如果按照以 检测目标物体 产生的发射光的不同方法可 以 分为三大类 ： 漫反射式 、 透射 (吸收 )式 和 遮光式 (光束阻档 )。 本设计以 用单片机控制电机转动，并用光电传感器检测转盘转动 模拟车速，车速与转盘转速成正比。 转盘转速为 5转 /秒对应车速为 5公里 /小时，转盘转速为 50转 /秒对应车速为 50 公里 /小时，依此类推。 通过在程序中设置的里程和金额的信息，就可以在数码管上分别显示总金额和总里程。 模拟出租车计价器的设计 12 第 4 章出租车计价器的软件设计 本系统 的 软件设计主要可分为主程序模块、定时计数程序、里程计数程序、中途等待程序、显示程序、键盘程序等六大模块 [2]。 下面将重点对主程序、里程计数和显示模块进行介绍。 主程序模块设计 程序设计的思路：使用中断方。