毕业论文：出租车计价器系统的设计01.doc

1设计内容及要求 1.1设计内容及要求 （1）出租车里程测量：采用信号源产生脉冲模拟出租车计价传感器产生脉冲，设每产生100个脉冲出租车行驶1公里信号源脉冲频率〈=1KHZ; （2）里程显示为：***.***公里； （3）采用8255芯片管理键盘显示。 1.2框图 根据设计内容及要求，设计框图如图1所示。 图1设计框图 2系统组成及工作原理 2.1控制单元设计 按键名称，O键表示开始计算路程；F键表示暂停；E键表示复位。 当程序开始运行后，按下0键则表示开始计算路程，并由数码管显示出来；按下F键则路程记数器暂停，并显示当前路程，当按下E键则复位。 2.2输出单元设计 通过六个8段LED数码管来显示路程。前四个分别表示千位、百位、十位、个位，而后两个表示十分位和百分位。 2.3定时器的功能和使用方法 首先选择方式1——为16位的定时器，其初始化具体如下： s 其中fosc为晶振频率，定时时间。 3电路方案设计 3.1电路设计方案 使用单片机来完成设计要求。电路包括显示电路，设置电路，存储电路，复位电路，其工作原理图如图2所示，单片机功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻容易的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素，单片机单元框图如图3所示。 单 片 机 图2 工作原理框图 图3 单片机单元框图 3.2单元电路设计 3.2.1复位电路设计 在单片机的应用系统中，除单片机本身需复位以外，外部扩展的I/O接口电路等也需要复位，因此需要一个系统的同步复位信号：即单片机复位后，CPU开始工作时，外部的电路一定要复位好，以保证CPU有效的对外部电路进行初始化编程。51系列单片机的复位端RST是一个施密特触发输入，高电平有效。复位电路产生的复位信号经施密特电路整形后作为系统复位信号，加到51系列单片机和外部I/O接口电路的复位端.其电路图如图4所示，其中R1=47KΩ,R2=100Ω,C=10uF。 图4 复位电路 3.2.2时钟电路设计 89C51系列单片机内部有一个可控制的反相放大器，引脚XTAL1、XTAL2为反相放大器的输入端和输出端，在XTAL1、XTAL2上外接晶振（或陶瓷谐振器）和电容便组成振荡器。具体的时钟电路如图5所示。 电容1、2的典型值为30pF+10pF（晶振）或40pF+10pF（陶瓷谐振器）。振荡器频率主要取决与晶振（或陶瓷谐振器）的频率，但必须小于器件所允许的最高频率。振荡器的工作受控制，复位后＝0（＝1）振荡器工作，可由软件置‘1’，使振荡器停止振荡，从而使整个单片机停止工作，以达到节电的目的。 图3.2 时钟电路 图5 时钟电路 3.2.3单片机最小系统 主控机系统采用了Atmel 公司生产的89C51 单片机，它含有128 字节数据存储器，内置4K 的电可擦除FLASH ROM，可重复编程，大小满足主控机软件系统设计，所以不必再扩展程序存储器。复位电路和晶振电路是89C51 工作所需的最简外围电路。 89C51 的复位端是一个史密特触发输入，高电平有效，而系统中的时钟接口和CAN 总线接口的复位信号都是低电平有效。在复位电路中，按一下复位开关就使在RS端出现一段时间的高电平，经过74LS14 的一次反相整形，提供给单片机复位端。再经过一次反相整形，通过I/ORST 端提供给外部接口电路。外接12M 晶振和两个20P 电容组成系统的内部时钟电路。 3.3 8255A键盘显示电路设计 8255的数据线片选信号线、地址线、读写控制线等分别与系统总线相连，其A、B、C三个端口以排针形式引出，供8255实验使用，如图6所示。 图6 系统中的8255线路 4程序设计 4.1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、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，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、计程等不同的操作。 1ms产生一次中断，当产生1000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。 里程计数程序流程图如图7所示。 图7里程计数程序流程图 5总结 5.1结论 通过用单片机来模拟出租车计价器， 并且使用了单片机上的键盘和数码显示管来模拟。硬件各方面相对吻合安全性高、耦合度高，能够对键盘上的0键进行启动、F键进行停止、E键进行复位的操作。 程序首先进行初始化设置（包括数码管、字型