里程计数器的设计.doc

湖南文理学院课程设计报告 课程名称： 课 程 设 计 学 院： 电气与信息工程学院 专业班级： T08102班 姓 名： 谢 碧 玉 学 号： 200816020214 指导教师: 张 晓 虎 完成时间： 2011年6月22日 报告成绩: 评阅意见： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 评阅老师： 评阅时间： 里 程 计 数 器 的 设 计 目 录 第一章 前 言 2 第二章 设计要求 2 2.1 基本功能 2 2.2 扩展功能 2 第三章 系统的组成及工作原理 3 3.2 AT89S51单片机及其引脚说明 3 第四章 硬件电路方案设计 5 4.1 方案比较与确定........... 5 4.2 里程计算、计价单元的设计 5 4.3 显示单元电路设计 7 4.4 键盘显示模块设计 7 4.5 AT24C02掉电存储单元的设计 8 4.6 设计总框图 9 第五章 系统的软件设计 9 5.1 系统主程序设计 9 5.2 定时中断服务程序 11 5.3 显示服务程序 11 5.4 键盘服务程序 12 第六章 心得体会 13 参考文献 13 附录 14 附录1 总体设计电路图 14 附录2 元件清单 14 附录3 全部源程序 14 第一章 前 言 随着生活水平的提高，人们已不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。于是，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在买卖纠纷困扰着行业的发展。然而解决这一矛盾的最好方法就是改良出租车的里程计数器，用更加精良的里程计数器来为乘客提供更加方便快捷的服务。我国的出租车始于20世纪70年代，随着电子技术的发展，出租车里程计数器的设计技术也在不断进步和提高。国内出租车里程计数器的发展已经经历了4个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械式到半电子式出租车里程计数器，再从集成电路式到目前的基于单片机系统设计的出租车里程计数器。 基于单片机系统设计的出租车里程计数器是以单片机作为核心的控制元件，采用灵敏的霍尔开关型器件，具有功能强，性能可靠，电路简单，成本低的特点，加上经过优化的程序，使其具有很高的智能化水平。 第二章 设计要求 2.1 基本功能 汽车里程计数器由三个部分组成，一是车辆跑动信号的采集，当车辆跑动时，转轴带动一小磁体转动，车轮和该小磁体的转动比是一定的，这里可以利用磁感应传感器来接收小磁体的信号，小磁体转动一周与磁感应传感器正对一次，传感器输出口就会产生一个大约20ms的低脉冲，使用单片机来检测传感器信号。（可以用按键来模拟传感器信号，检测按键按下次数可用两种方式完成（1）利用定时器/计数器的计数器功能对按键产生的低脉冲进行计数（2）直接利用I/O口来检测按键按下次数）。二是对车辆行驶的里程进行计数并利用I2C协议将数据及时保存到E2PROM中（这里我们使用单片机内部的基本RAM单元来存储计数值）。三是显示车辆行驶的距离，假设按键按下10次为1公里，利用数码管显示6个数码管显示里程数。 2.2 扩展功能 （1）显示：可以显示里程、金额、等待时间、速度。 （2）计费功能：起步公里数为3公里，价格为8元；若实际运行大于3公里，按单程价格为2元/公里，往返则价格为1.5元/公里。 （3）按键功能：单程/往返分别由“单程” 按键和“往返” 按键设定；按“暂停” 键，里程计数器可暂停计价；按“清除” 键，里程计数器能将记录数据（里程、等待时间与金额等）自动清0；按“查询”键，能自动显示总等待时间；按“返回”键，仍然显示里程和金额。 第三章 系统的组成及工作原理 出租车里程计数器系统以AT89S51单片机为核心，由按键电路、AT24C02掉电存储电路、里程计算电路、数码管显示电路组成。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I／O端口，及其控制的准确性，不仅能实现基本的里程计价价格调节、时钟显示，而且能很大程度上实现扩展功能，同时可方便日后对系统进行升级。 3.1 AT89S51单片机及其引脚说明 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4KB的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统