单片机课程设计报告

摘要。汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。

因此，汽车计价器的研究也是有一定的应用价值的。

本设计是以at89s52单片机为主控器，利用a44e霍尔传感器测量转速，通过转速的测量和计算实现出租车多功能计价器的设计。该系统由单片机最小系统，键盘电路，h桥电机驱动电路，测速电路及显示电路等五部分组成。以最小系统为核心，通过测量电路，算法设计，按键控制，输出显示来实现司机对出租车计价系统的控制。

显示部分由八位八段的共阴极数码管构成，通过键盘电路来实现对计价器的模式切换。该系统能显示里程和金额、分别可以精确到小数点后一位；可通过按键设置单程和往返**；当车速在5公里/h以下时，进入等待模式，每等待时间等于5分钟时，公里数加1；本系统能实现市场上出租车计价器的基本功能外，可通过按键控制进入暂停，查询以及空车指示模式，并进行清零和复位。时钟电路采用12mhz的晶振，作为系统的时钟源，具有较高的准确性。

经实际测试，本设计基本实现了设计所期望的基本功能要求和部分扩展要求，同时通过算法设计实现了部分创新功能。

关键词：at89s52单片机；a44e霍尔传感器；出租车多功能计价器；

目录。1﹑概述 3

1.1、出租车计价器设计要求 3

1.2、课程设计的目的和意义3

1.3、功能论述 3

1.4 、系统工作原理及其组成4

2﹑系统总体方案及硬件设计 5

2.1、系统总体方案论证与比较 5

2.2、系统的硬件设计 6

2.2.1、单片机最小系统 6

2.2.2、键盘电路 8

2.2.3、霍尔传感器测速电路 9

2.2.4、h桥驱动电路 10

2.2.5、数码管显示电路 11

3﹑软件设计 12

3.1、系统主程序模块 12

3.2、中断子程序 13

3.3、里程计算子程序 14

3.4、显示子程序 15

4﹑proteus软件**图 16

5、实验调试17

5.1、调试与测试175.2、里程计价测试17

6、课程设计体会19

参考文献 20

附录一：源程序** 21

附录二：原理图30

基本要求：1）能显示里程，单位为公里，最后一位为小数位。

2）能显示金额数，单位为元，最后一位为小数位。

3）可设定单程**和往返**，单程**为2元/公里，往返**为。

1.5元/公里。

4）车速<5公里/小时的时间累积为总等待时间，每5分钟等待时间相。

当于里程数增加1公里。

5）起步公里数为3公里，**为5元，若实际距离大于3公里，按规。

则3计算**。

6）按暂停键，计价器可暂停计价，按查询键，可显示总等待时间。

1) 通过本次课程设计更进一步掌握和理解单片机课程知识和应用，使。

自己有解决问题的能力。

2) 通过本次课程设计会运用所学知识进行单片机软硬件的设计。

3) 通过本次课程设计提高学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅。

能力，为将来从事有关工作打下一个良好的基础。

4) 学会单片机**软件的使用方法和撰写课程设计报告的方法。

5) 通过本次课程设计掌握单片机中按键和数码管显示的使用。

显示部分由八位八段的共阴极数码管构成，通过键盘电路来实现对计价器的模式切换。

该系统能显示里程和金额、分别可以精确到小数点后一位；可通过按键设置单程和往返**；当车速在5公里/h以下时，进入等待模式，等待时间等于四分钟时，公里数加一；本系统能实现市场上出租车计价器的基本功能外，可通过按键控制进入暂停，查询以及空车指示模式，并进行清零和复位。时钟电路采用12mhz的晶振，作为系统的时钟源，具有较高的准确性。经实际测试，本设计基本实现了设计所期望的基本功能要求和部分扩展要求，同时通过算法设计实现了部分创新功能。

1.4 系统工作原理及其组成。

出租车计价是根据车所行驶的路程以及乘客乘车的方式综合决定的。出租车行驶总路程可以通过车轮的周长乘车轮旋转圈数得到。即可计算得到车轮旋转几周出租车能行驶一公里的路程。

输出的脉冲信号被接入到at89s52单片机系统中，通过计算接收到的脉冲个数，计算出当前所行驶的路程。同时，根据不同的收费标准，选择相应的起步价、单价等收费标准进行计算。74hc244管理键盘和数码显示，通过键盘能够实现启动、暂停、停止计价器、切换显示当前的行驶里程和需支付的车费。

出租车计价器用于记录里程、等待时间、是否往返、起步公里数与**的关系，它能有效地避免司机与乘客间的矛盾，保障双方的利益。

模拟出租车计价器能根据总里程数、总等待时间长短、是否往返、起步公里数的情况作出相应**等。当然实际的出租车计价器还具有能打印出车票等功能。总体模块如图1.1所示。

图1.4 电路的组成部分。

方案一：采用数字电子和模拟电路实现。利用数字电路模拟电路设计出来的计价器整体规模较大，使用器件多而杂，不易调试并且容易出现故障而不容易维修。

采用传感器件获得信号，并输出脉冲信号，经数字电路放大整形作为移位寄存器的脉冲实现计价。考虑到这种电路过于复杂，不易实现，容易出现故障不易检修，故而在实际应用中不采用这种设计。

方案二：采用单片机作为主控器进行设计。基于单片机的设计功能强大，用较少的硬件和软件组合起来即可实现所要求的功能，并可以修改软件程序来改变一些设定值，方便而易操作，不容易损坏。

设计采用89s52单片机控制，利用霍尔传感器测量速度和里程，利用键盘电路对计费进行控制和设定，然后再数码管上显示出来。此设计易于控制和显示，规模较小，更适于安装在出租车中，实用性强。

通过两个方案的比较，很明显的可以看出采用单片机实现出租车计价更。

经济适用而且功能强大控制简单，因此采用方案二。采用单片机设计的原。

理框图如下所示：

2-1 系统结构图。

该系统由单片机最小系统，键盘电路，h桥电机驱动电路，测速电路及显示电路等五部分组成。

本部分主要由at89s52单片机，复位电路，振荡电路，以及p0口上拉组成，作为计价系统的核心控制整个系统的正常工作。主控机系统采用了atmel 公司生产的 at89s52单片机，它含有256 字节数据存储器，内置8k 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。

at89s52主要功能列举如下：

1、拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash

2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12mhz）

3、内部程序存储器（rom）为 8kb

4、内部数据存储器（ram）为节。

个可编程i/o 口线。

个中断向量源。

7、三个 16 位定时器/计数器。

8、**加密程序存储器。

9、全双工uart串行通道。

at89s51芯片的40个引脚功能分别为：

vcc 电源电压。

gnd 接地。

rst 复位输入。当rst变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。wdt溢出将使该引脚输出高电平，设置sfr auxr的disrto位（地址8eh）可打开或关闭该功能。

diskrto位缺省为reset输出高电平打开状态。

ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时，ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。

psen：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现。

ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。

xtal1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

xtal2 来自反向振荡放大器的输出。

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