出租车计价器设计

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1、硬件工程实践报告题目名称： 出租车计价器姓 名： 陈力强专 业： 电子信息工程班级学号：058043 08同 组 人：黄伟康南昌航空大学电子信息工程学院2008年 7月 3日 电子信息工程 专业课程设计题单班级 058043 学生 陈力强 课程名称 专业课程设计 课 题 出租车计价器 设计要求 该课题需要实现功能： 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。 课 题 发 给 日 期 2008年6月8日 课程设计完成日期 2008年7

2、月2日 指 导 教 师 评语： 评分： 摘要本实验通过设计出租车计价器来介绍了用51系列单片机来实现对各个硬件的操作，本实验阐述了LED数码管的显示过程以及键盘的扫描过程，同时还有价钱的计算和功清零的功能，可方便定期调整价格，省去重写程序的麻烦。以 C51单片机为中心、输出采用六位8段共阳数码显示管。通过8255的PA口，PB口，PC口来实现对键盘，数码显示管的连接。通过键盘来控制计程，计价清零。关键词：计价器；单片机8051，8255目 录摘要.1第一章 21.1系统的设计要求.2第二章 系统的组成以及原理.12.1系统的组成.22.2系统原理.22.2.1控制单元电路设计.22.2.2 显

3、示单元电路设计.3第三章 程序设计.43.1.1 控制程序43.1.2 显示程序53.1.3 清零程序 6第四章 程序的调试以及结果分析7第五章总结与体会. . 6参考文献.6附录一（系统设计总体电路图）.7附录二（程序清单）.8前言本实验以51单片机为中心，通过对于8255芯片的PA，PB，PC，控制口进行写入控制字来实现对六位8段共阳数码显示管的控制，通过PA口与数码显示管相连，在PC口读出。通过查表来显示相应的数字。第一章 系统的设计要求1.1 系统的设计要求与技术指标(1) 出租车里程测量：采用信号源产生脉冲模拟出租车计价器传感器产生脉冲，设每产生100个脉冲出租车行使1公里信号源脉冲

4、频率1KHz(2) 里程显示为：*.*(3) 采用7279芯片管理键盘显示系统组成框图如图1.1：第二章 系统组成及工作原理2.1系统的组成本系统由8255芯片，键盘，LED六位八段显示二极管，通过8255芯片来实现对LED的显示和键盘的控制。 2.2系统的工作原理2.2.1 控制单元电路设计第三章 程序设计3.1.1控制程序程序流图是第五章 总结与体会（1） 本实验以8051单片机为中心，控制8255的PA，PB，PC口来实现对于键盘的扫描，功能键的设定，以及LED的显示。（2） 本实验在设定功能键的时，可以通过对整个键盘扫描，设定标志位来确定功能键是否被按下，但是程序复杂。因为在8255初

5、始化时设定了PA，PB，输出口，PC口为输入口只需对A口的某一行进行列扫描，从C口读出。低电平时说明键按下。（3）模拟路程的输入脉冲作出实时处理，使系统能并行地完成各单元数据的操作。而中断处理程序中必须包括现场保护，中断服务，现场恢复，中断返回等四个部分。中断服务程序是中断处理程序的主体，它是由中断要完成的功能所确定，主程序则是一个顺序执行的无限循环的程序，不停地顺序查询各种软件标志，以完成对日常事务的处理，子程序则为主程序所调用来完成各项功能。（4）从这次课设中明显体现了主程序，子程序、中断程序的功能。在调试中也相当的简化。本次专业课程设计通过自己的努力，加上指导老师吴老师的悉心指导，圆满完

6、成了任务，从而学习到很多东西，实践和理论的得到很好的结合，参考文献1 于海生.微型计算机控制技术.清华大学出版社，1999.62 陈杰 黄鸿.传感器与检测技术.高等教育出版社，2002.83 孙涵芳.MCS-51系列单片机原理及应用.北京航空航天大学出版社，1996.44 黄正瑾.电子设计竞赛赛题解析.东南大学出版社，2003.5出租车计价器设计报告摘要：本设计介绍了用51系列单片机设计的计价器，阐述了AT89S51和霍尔传感器的使用方法，以及LED数码管的显示过程，同时还有价格调整和时间调整功能，可方便定期调整价格，省去重写程序的麻烦。以89S51单片机为中心、附加A44E霍尔传感器测距，实

7、现对出租车计价统计，采用语音提示，输出采用六位8段共阳数码显示管。在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。关键词：计价器；单片机89S51；A44E1 引言道路交通事业的发展以及人们生活水平的提高都促使交通工具的不断变化，无论是在大城市或是中小城市越来越多的出租车公司不断的出现。出租车的出现方便了人们的生活，对于现在快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最好的交通工具。但是，传统的出租车收费方式完全是司机说了算，乘客不能很直观的看到比如收费标准以及行驶里程等各种数据，给本来想寻求方便的人们带了不便，也加重了司机的负担。我们设计的这种出租车计价器，它可以提供不同的收费标、准计时收费，允许司机

8、根据情况修改单价，直观的显示当前单价、行驶里程、总金额等，有必要的话还可以打印输出各种数据。2 总体设计方案2.1 方案比较方案一使用数字电路和模拟电路来完成设计要求。显示器件有：LED显示，VFD显示，分段式数码管等等，针对显示单元电路这里可以使用分段式数码管来显示，分段式数码管分为共阳极和共阴极两种，对数码管的驱动针对不同的类型采用不同的芯片，共阴极数码管通常采用TTL系列的74LS48驱动，而共阳极数码管通常采用CMOS系列的CD4543来驱动；仅时钟显示电路框图和实际电路就这样的庞大，整体电路规模可想而知。而且对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现

9、；整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。方案二使用单片机来完成设计要求。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而易举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。方案确定经过上面的两种方案的比较，显然第二种方案具有更大的优越性、灵活性，所以我们采用第二种设计方案进行设计。本电路以89S51单片机为中心、附加A44E霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，输出采用8段数码显示管。设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在

10、不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。2.2 总体设计框图2.2.1工作原理框图如图1所示图1 工作原理框图2.2.2单片机单元框图如图2所示图2 单片机单元框图3 设计原理分析总电路图如附录一所示，部分电路分析如下。3.1 计费功能单元设计里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E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3所示。由于A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.518V），其输出的信号符合TTL 电平标准，可以直接接到单片机的IO端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ。A44E集成霍尔开关由稳压器、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)、差分放大器、施密特触发器和OC门输出E五个基本部分组成。在输入端输入电压VCC，经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差HV输出，该HV信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点时，触发器输出高电压(相对于地电位)使三极管导通，此时OC门输出端输出低电压，通常称这种状态为开。当施加的磁场达到释放点时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC门输出高电压，这种状态为关。这样两次电压变换，使霍尔开关完成一次开关动作。