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基于51单片机的出租车计价器设计毕业设计论文

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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

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5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

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3）其它

第一章绪论

1.1出租车计价器的研究背景及意义

1.1.1研究背景

当今社会，随着生活水平的日益提高，衣食住的享受已不能满足人们的需求，出行的舒适度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，所以越来越受到广大群众的欢迎。

我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。重庆市起重机厂是我国的第一家生产计价器企业，最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计程功能。可以这么说，早期的计价器就是一个里程表，并且，总存在着买卖纠纷等各种问题困扰着行业的发展。而改良出租车计价器是在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法，用更加精良的计价器来为乘客提供更加优质的服务。

随着改革开放日益深入，出租车行业的迅猛发展，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。出租车行业已成为象征着城市文明的窗口，现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，计价器技术的发展已成定局，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。

1.1.2 研究意义

凡乘过出租车的人都知道，只要汽车开动，随着行驶里程的增加，就会看到汽车前面的计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而当行驶到某一值时（如3KM）计费数字显示开始从起步价（如7元）增加。当出租车到达某地需要在那里等候时，司机只要按一下“计时”键，每等候一定时间，计费显示就增加一个该收的等候费用。汽车继续行驶时，停止计算等候费，继续增加里程计费。到达目的地，便可按显示的数字收费。

出租车计价的的原理简单的概括为以下几个方面：

●里程传感器：采集车速信号,(也可以自己做车速传感器,采用霍尔效应做)，车速

信号为脉冲信号,采集脉冲信号的频率就可以得到车速，可以用到芯片的定时器捕获。如果车速大于一定的值，采用公里数计算价格,如果车速小于这个值,就可以用时间计算。

●计算公里数：应用芯片计算其公里数。

●计算时间：用到芯片定时器确定时间，或者用RTC中断采集到更精确的时间。

●显示：用数码管或液晶显示公里数，时间，以及价格，可以用芯片驱动数码管或

者用芯片驱动液晶空车牌来提供计价器计价的信号。

●打印机：打印机来打印所需要的票据，通过排线连接计价器主机。

随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。

本次设计的目的在于现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，通过学习与实验设计，将所学的知识更好的与生活相联系，做到“学有所用，学以致用”。通过前面的介绍，我们可以非常清楚的了解道到出租车计价器是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具，并且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。所以，我们在设计的过程中为们必须做到，简单、精确、实用、耐用。由于采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，不利于推广。为此在各种利弊权衡之后，最终决定采用单片机进行设计。单片机相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合就可以很容易的实现设计要求，对于初学者来说简单易上手，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。

1.2 单片机概览

1.2.1 单片机的含义

单片机（Single Chip Microcomputer，SCMC）亦称单片微电脑或单片微型计算机，国际上统称为微控制器（Microcontrollor,MCU,μC），是一类内部集成了计算机核心技术的智能芯片。当今世界把计算机分为嵌入式计算机和通用计算机两大类，二单片机正是属于后者。嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中。如果说把人看成是一个系统，人脑就是一台典型的嵌入式计算机。嵌入式系统的核心部件有以下3类：嵌入式微处理器、嵌入式DSP处理器和微控制器。顾名思义，微控制器主要用于控制领域，用于实现各种控制测试和控制功能。虽然微控制器只是一块芯片，但是从组成和和功能上来看，它已经具备了计算机系统的属性，因此可以称之为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer，SCMC）,简称单片机。

如果说单片机是国人给该类芯片定义的一个俗名或土名，那么微控制器则是国际上公认的一个学名。单片机的称呼是从它的外观形态、外部表现、存在形式定名的，

而微控制器的称谓则是从它的内在本质、功能特点、应用方向确定的。与单片机一词成并列关系的有单片机、计算机系统，与微控制器一词成并列关系的有未处理器、数字信号处理器等。

单片机就是把中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出端口I/O等主要的计算机功能部件，都集成在一块集成电路芯片上，从而形成一部概念上完整的微型计算机。换言之，把微型计算机的所有功能部件都集成并封装在一块芯片之内而构成一部超微型计算机，称其为单片机。

单片机的设计目标主要是增强“控制”能力，满足实时控制（就是快速反应）方面的需要。因此，它在硬件结构、指令系统、I/O端口、功率消耗及可靠性等方面均有其独特之处，其最显著的特长之一就是具有非常有效的控制功能。尽管单片机主要是为控制目的而设计的，他仍然具备通用型计算机的全部特征，“麻雀虽小，五脏俱全”。既然单片机是一部概念上完整的微型计算机，那么单片机的功能部件和工作原理与微型计算机也是基本相同的。

如图1-1所示，一台微型计算机是由运算器、控制器、存储器、输入设备、和输出设备和若干集成电路组成的。虽然微型计算机技术得到了充分的发展，但是微型计算机在系统结构上仍然属于经典计算机结构。这种结构是由计算机的开拓者——数学家约翰·冯·诺依曼最先提出的，所以称之为冯·诺依曼计算机体系结构。而8051系列单片机用的是哈佛结构。

图1-1 微型计算机的基本结构

1.2.2单片机的发展史

单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

1.2.3单片机的特点及应用范围

●高集成度，体积小，高可靠性

单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。

●控制功能强

为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。

●低电压，低功耗，便于生产便携式产品

为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为 1.8V～3.6V，而工作电流仅为数百微安。

●易扩展

片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。

●优异的性能价格比

单片机的性能极高，为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使

用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。

单片机自20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛发展，已广泛应用于家用电器、智能玩具、智能仪器仪表、工业控制、航空航天等领域，经过30多年的发展，性能不断提高，品种不断丰富，已经形成自动控制的一支中坚力量。据统计，我国的单片机年容量已达1～3亿片，且每年以大约16％的速度增长，但相对于国际市场我国的占有率还不到1％。这说明单片机应用在我国有着广阔的前景。对于从事自动控制的技术人员来讲，掌握单片机原理及其应用已经成为必不可少的学习任务。

提到单片机的应用，有人这样说，“凡是能想到的地方，单片机都可以用的上”，这样说并不夸张。因此，单片机的应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备，特别是机电一体化产品中，都有重要的用途。其主要的用途可以分为以下几个领域。

●电信

●家用电器

●计算机外围设备

●办公自动化

●工业控制

●商用电子

●电子玩具

●仪器仪表

●汽车电子

●军用电子

1.2.4 51系列单片机

51系列单片机是在美国Intel公司于20世纪80年代推出的MCS-51系列高性能8位单片机的基础上发展而来的，它在单一芯片内集成了并行I/O口、异步串行口、16位定时器/计数器、中断系统、片内RAM和片内ROM,以及其他一些功能部件。现在51系列单片机已经有了很大的发展，除了Intel公司之外，Philips、Siemens、Fujutsu、OKI、Atmel、SST、Winbond等公司都推出了以8051为核心的新一代8位单片机。不同公司推出的51具有各自的功能和特点，但它们的内核都是以Intel公司的MCS-51为基础的，并且指令系统兼容，从而给用户带来了广阔的选择范围，同时又可以采用相同的开发工具。

51系列单片机在存储器上的配置上采用所谓“哈佛”结构，即在物理上具有独立的程序存储器和数据存储器，而在逻辑上采用相同的地址空间，利用不同的指令和寻址方式进行访问，可分别寻址64KB的程序存储空间和64KB的数据存储空间，充

分满足工业测量控制的需要。

80C51系列单片机指的是MCS-51系列和其他公司的衍生产品、变异产品、派生产品的总称。有些衍生产品是再标准MCS-51基础上精简部分一觉和缩减产品功能二形成的（例如AT89C1051、AT89C2051、51LPC系列、LPC900系列等）。而越来越多的衍生产品是在标准MCS-51的基础上增加了一些片内外设模块，还增强了一些实用功能而形成的（例如，Flash程序存储器、EEPROM数据存储器、模拟/数字转换器模块ADC、数字/模拟转换器模块DAC、可编程计数器阵列PCA、双数据指针、看门狗功能WDT、模拟比较器、SPI串口、I2C串口、CAN串口、I-Wire串口、USB 串口、双串行通信接口UART、在系统内编程ISP、在应用中编程IAP、融入可编程逻辑器件PLD、增加并行端口、无线收发接口、红外线收发接受扣等功能）。这些增强的51兼容产品，给传统的80C51单片机注入了新的活力，也拓展了更广泛的应用开发前景。

一个单片机芯片包括：

●中央处理器CPU，它是单片机的核心，用于产生各种控制信号，并完成对数据的

算术逻辑运算与传送；

●内部数据存储器RAM，用于存放可以读写的数据；

●内部程序存储器ROM，用于存放程序指令或某些常数表格；

●21个特殊功能寄存器；

●4个8位的并行I/O接口P0、P1、P2、和P3，每个口都可以用做输入或者输出；

●2个（8051）或3个（8052）定时器/计数器，用来作外部事件计数器，也可以用

来定时；

●内部中断系统具有5个中断源，2个优先级的嵌套中断结构，可以实现二级中断

服务程序嵌套，每一个中断源都可以用软件程序规定为高优先级中断或低优先级中断；

●一个可编程全双工串行接口，可以用于异步接受发生器；

●内部时钟，单晶体和微调电容需要外接，振荡频率可以高达40MHZ。

●一个具有位寻址功能、适于逻辑运算的位处理器。

80C51单片机的内部结构如图1-2所示，其核心部件为中央处理单元或中中央处理器（CPU），它包括运算电路和控电路两大部分。运算电路以算术逻辑单元为核心，包括累加器（ACC）、寄存器(B）、程序状态字（PSW）和两个暂存寄存器(TMP)等。算术逻辑单元是一个8位的全加器，它通过各部分的共同作用可以实现各种算术运算逻辑运算、数据传输和程序转移等功能。控制器在单片机内部协调各功能部件之间的数据传送和运算操作，是保证单片机各部分能在程序运行过程中自动而协调工作的指挥枢纽。

图1-2 80C51单片机内部结构图

1.2.5 单片机的学习方法

知识上，其实不需要多少东西，会简单的C语言，知道51单片机的基本结构就可以了。一般的大学毕业生都可以了，自学过这2门课程的高中生也够条件。设备上，一般是建议购买一个仿真器，单片机的学习分两方面，一方面是单片机的原理及内部结构，另一方面是单片机的接口技术。这些都是需要平时多积累，多动手，多思考，这样才能学好单片机技术。

单片机学习的4个阶段

●整体了解

要知道单片机是什么，单片机有何用，如何系统学习单片机，单片机系统设计的流程是怎样的，需要掌握哪些辅助软件。了解这些之后，我们的学习就有了目标和方法。

●揭秘

单片机很难学，是因为其内部结构、编程语言抽象，且实际应用中与其他电子技术和元器件知识相互关联，需结合起来一起设计开发产品。所以，第二阶段要了解单片机的内部结构是怎样的，单片机开发经常会用到哪些电子技术和元器件知识，如何将一条条编程指令组合成一段段有效的程序。

●解密

之所以单片机能成为控制核心，设计出包罗万象的应用系统来，是因为开发者利用了单片机提供的种种功能及各种外设。所以，第三阶段我们要掌握单片机的各种功能，再加上诸如传感器、模数转换、扫描显示、串行、中断的应用思维，结合更多的元器件、电子电路知识，逐个学习、体会实际的单片机系统的秘密。

●远航

通过以上三个阶段，读者基本就可掌握单片机的应用了。但要设计出丰富的单片机系统，解决复杂的实际问题，还需要了解更多的外设知识及其与单片机的联系（如电动机、各类存储器、继电器、红外管等）。这些需要不断的学习和积累。有时候，接到一些开发任务，就需要你针对这个任务自觉地去搜集、学习相关知识，在实践中不断载学习和提高。

第二章计价器的功能设计与方案

2.1 功能设计

此次出租车计价器的设计内容主要包括：起步价，白天/晚上不同收费，拼车收费3个部分。根据调查，烟台地区的出租车计价器收费情况如下：

●起步价为7元，不超过3公里不额外收费；

●超过3公里但不超过10公里时，白天每公里2元，晚上每公里2.5元；拼车时

白天每公里1元，晚上1.5元；

●超过10公里时，白天每公里2.5元，晚上每公里3.5元；拼车时白天每公里2

元，晚上每公里3元。

显示部分才用LED液晶显示屏，分为6位。里程显示3位，精确到公里；价格显示3位，精确到元。

2.2 设计方案

图2-1 总体设计方案图

AT89C51单片机有较大的活动空间，利用其丰富的IO端口，及其控制的灵活性，不但能实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能，而且能在很大的程度上扩展功能，还可以方便的对系统进行升级。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。

●按键控制：通过按键控制行驶里程数，白天/晚上，拼车计价方式的转换。

●脉冲输入：用计数脉冲代替车轮上的霍尔元件，给单片机里程信号，进行里程计

数。

●AT89C51单片机：计价器的核心，完成控制，运算等工作。

●LED显示单元：采用动态显示的方法，显示金额与里程。

●译码器单元：选用74LS138译码器进行片选译码，同时对P1口地址进行拓展实

现显示部分的选择

●串行口驱动单元：由于单片机的P0口及P1口的驱动电路较小，不足以驱动LED

显示单元的显示，因此需要外接驱动将电流增大。

第三章硬件设计

3.1 控制核心芯片AT89C51

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，它的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51

单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

3.1.1 AT89C51的主要特性

●与MCS-51系列单片机产品兼容；

●4K字节在系统可编程Flash存储器（片内具有4K字节闪速存储器）；

● 1000次擦写周期；

●128Bytes的内部RAM单元；

●4个8位I/O口，即32位可编程I/O口线；

●2个16位定时器/计数器；

●6个中断源；

●可编程全双工串行口；

●低功耗空闲和掉电模式；

●掉电后中断可唤醒；

●看门狗定时器

●双数据指针

●灵活的ISP在线编程功能（字或字节模式）；

●宽范围的工作电压，VCC的允许变化范围为了2.7～6.0V；

●可设置为待机状态和掉电状态；

●振荡器及时钟电路，全静态工作方式，时钟频率可为0Hz~24MHz。具有全静态

的工作方式，表明它不一定要求连续的工作时钟定时，在等待内部事件期间，时钟频率可降至0；

●AT89C51芯片在出厂时，闪存处于可擦除状态，各地址单元内容为FFH，可随时

进行编程。编程是按字节进行的。编程电压VPP有高压12V的，也有低压5V的。

3.1.2AT89C51单片机的引脚图：

图3-1 A T89C51单片机引脚图

下面对其主要引脚进行简介：

●VCC：供电电压。

●GND：接地

●P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0

口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

●P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输

出4TTL门电流。

●P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出

4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故,P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

●P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门

电流。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.4 T0（计时器0外部输入）

P3.5 T1（计时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

●RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时

间。

●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低

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：来自反向振荡器的输出。

3.1.3 中断服务系统简介

由于在设计的过程中主要用到单片机的中断服务系统，所以下面对中断服务系统进行简介：

●中断的基本概念：可以举例说明，例如：你正在家中看书，突然电话铃响了，你

放下书本，去接电话，和来电话的人交谈，然后放下电话，回来继续看你的书。

这就是生活中的“中断”的现象，就是正常的工作过程被外部的事件打断了。

●中断源及中断请求：向单片机发出中断请求的来源称为中断源。AT89C51单片机

的中断源共有5个，分别是两个外部中断源、两个定时中断源和一个串行中断源。

●中断系统结构：为了保证系统安全可靠，使用灵活，51系列单片机的中断系统采

用多级管理的机制。为了为了解决多级嵌套问题，51单片机还设置了两级中断优

先级。51系列单片机的中断系统由中断源、中断请求标志位、中断允许寄存器IE ，中断优先级寄存器IP 及其他辅助电路。

● 中断优先级的控制原则和逻辑：低优先级的请求不能打断高优先级的中断服务；

同级中断之间不能嵌套；如果同级的多个中断请求同时出现，其中断响应次序按单片机查询次序确定，查询次序为：外部中断

0 定时器0 外部中断1 定时中断1 串行中断。

● 中断处理过程：要满足单片机的中断响应条件（有中断源发出中断请求；中断源

对应的中断允许位为1；中断总允许位 EA =1），在满足中断响应的条件下，CPU 响应中断，硬件自动将断点地址压入堆栈保护，在中断服务完成后，先撤销该中断请求，CP 然后返回原程序的断点（既原来中断的位置），继续原来的程序。

3.1.4硬件图：

3.2 LED 显示部分

LED （Light Emitling Diode ）是发光二极管的缩写,LED 显示器是由发光二极管显示字段的单片机输出设备。LED 数码管以发光二极管作为发光单元，颜色有单红，黄，蓝，绿，白，黄绿等效果。单色，分段全彩管可用大楼，道路，河堤轮廓亮化，LED

数码管可均匀排布形成大面积显示区域，可显示图案及文字，并可播放不同格式的视频文件。通过电脑下flash、动画、文字等文件，或使用动画设计软件设计个性化动画，播放各种动感变色的图文效果。单片机应用系常采用7段LED数码管作为显示器，这种显示器具有耗电低、配置灵活、线路简单、安装方便、耐振动、价格低廉且寿命长等优点，因此应用广泛。

3.2.1 LED驱动显示原理：

LED数码管显示器可以文卫共阴极和共阳极两种结构。

共阴极结构：如果所有的发光二极管的阴极接在一起，称为共阴极结构，如图3-3所示。

图 3-3 共阴极结构

图 3-4共阳极结构

●共阳极结构：如果所有的发光二极管的阳极接在一起，称为共阳极结构，如图3-4

所示。

单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。

●静态方式：

LED显示器工作在静态显示方式下，共阴极或共阳极点连接在一起接地或+5V；每位的段选线（a-dp）与一个8位并行口相连。如图所示，该图表示了一个四位静态LED显示器电路。该电路每一位可独立显示，只要在该位的段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。由于每一位由一个8位输出口控制段选码，故在同一时间里每一位显示的字符可以各不相同。

N位静态显示器要求有N*8根I/O口线，占用I/O口资源较多。故在位数较多时往往采用动态显示方法。

●动态方式

在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选码并联在一起。由一个8位I/O口控制，而共阴点或共阳点分别由相应的I/O口线控制。显示时通过位控信号采用扫描的方法逐位的循环点亮各位数码管。动态显虽然在任一时刻只有一位数码管被点亮，但是由于人眼具有视觉暂留效应，看起来与全部数码管持续点亮的效果完全一样。

这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；

动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。所以在本次设计的过程中，显示部分采用动态显示。

●硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成，CPU只要送出标准的BCD码即可，

硬件接线有一定标准。

●软件译码是用软件来完成硬件的功能，硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软

件来处理，是目前常用的显示驱动方式。

驱动电流：

●显示效果：由于LED属于电流敏感元件，其正向压降的分散性很大，并且还与

温度有关，为了保证数码管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。另外，当温度变化时驱动晶片还要能够自动调节输出电流的大小以实现色差平衡温度补偿。

●安全性：即使是短时间的电流超载也可能对发光管造成永久性的损坏，采用恒

流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。另外，我们

所采用的超大型积体电路还具有级联延时开关特性，可防止反向尖峰电压对发光二极体的损害。超大型积体电路还具有热保护功能，当任何一片的温度超过一定值时可自动关断，并且可在控制室内看到故障显示。

本设计中用到8段LED显示器，下面对其进行简要介绍：

8段LED显示器由7条发光二极管组成显示字段，并按“日”字形排列，其引脚图如图3-5所示。这8段发光管分别称为a,b,c,d,e,f,g,有的还带有一个小数点dp,8段LED由此得名，将8段发光管阴极都连在一起，称为共阴极接法，当某个字段的阳极为高电平时，对应的字段就点亮。共阳极接法是将LED显示器的所有阳极并接后连到+5V电源上，当某一字段的阴极为0时，对应的字段就点亮。

图 3-5 8段LED数码管引脚图

如：显示一个“3”字，那么应当是a亮b亮g亮e不亮d亮f不亮c亮dp不亮。LED数码管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸的数码管由二个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为1.8V左右，电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。

下面以共阴极接法说明显示字符和数字量与段编码关系。

由于加在7段阳极上的电压可以用数字量表示，对于共阴极，如果某位为1，则

出租车计价器课程设计报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2012 —2013 学年第 2 学期）课程名称：可编程逻辑器件设计开课实验室：信自楼 2013 年4月 11日

一、引言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十分有一个应用价值的。我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。我们设计采用8086为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。二、总体设计方案利用8253作为定时/计数器，控制电机转速并测量电机的转数；8255作为输入输出接口，控制数码管显示启动后经过的里程数（小数点后取2位有效值）。硬件连接说明：直流电机控制器的基础上，增加了一个电机测速电路构成。 8255的B口作为数码管的笔划码驱动；C口的低4位作为段码控制，显示实际里程，同时，也用于输出键盘的列扫描码；PC6、PC7输入行扫描码，用于识别按键，程序中仅使用了PC6行上的四个按键，其定义如下： X1：启动/停止键；X2：加速键，与X3、X4键组合使用；X3：“+”键；X4：“-”键。 A口仅使用了PA0，输出PWM脉冲信号，通过驱动芯片驱动电机，其输出电压的高低与PWM脉冲的占空比成正比。电机的转数，通过霍尔元件变换为脉冲个数，送入8253的通道2，计数后，将转数转换为里程数，最小单位为0.01公里，送CPU记录，结果由数码管显示出来。

基于51单片机课程设计

基于51单片机课程设计报告院系：电子通信工程团组：电子设计大赛1组姓名：指导老师：

目录一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)

一、摘要本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求基本功能：不加热时实时显示时间，并可手动设置时间；设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度；设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。图1 系统设计框架 3 工作原理温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。

出租车计价器课程设计报告

软件学院课程设计报告课程题目出租车计价器班级集成13-4 专业集成电路设计与集成系统学生学号指导教师（填写自己班的指导教师）年月日 1.课程设计目的全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的组合逻

辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。 2.课程设计题目描述和要求 2.1.课程设计题目描述 ①.实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为7.0元，并在车行3km 后按2.2元/km 计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。 ②.现场模拟功能：以开关或按键模拟公里计数，能模拟汽车起动、停止、暂停等状态。 ③.将车费和路程显示出来，各有一位小数。 2.2.总体设计思路框架 2.3.课程设计题目要求 ①.设计正确，方案合理。 ②.程序精炼，结构清晰。 ③.设计报告含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 ④.上机演示。 ⑤.有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 3.设计思想和设计内容 3.1 出租车计费设计

该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数，起步价是7元，行驶3公里，以后2.2元/公里。并且设计选择模块，在车费超过20元每公里加收50%车费即3.3元/公里。 3.2 基本设计思想出租车计费器根据设计要求可初步分为3方面——显示、记里程数、记费。之后再根据三方面分别设计模块。1.显示模块。一般计数器显示数字为1-F即16进制，而16进制不方便观看，所以在设计这一模块时我们将16进制改为10进制输出进而设计了译码模块。2、里程模块。设计要求对里程计数主要分为两个方面，计数以及公里数比较。即3公里之内收7元，3公里之后20元（通过计算为9公里）以内每公里2.2元，9公里以外为每公里3.3元。所以，我们将里程模块分为里程计数模块以为比较模块。3.计费模块。计费模块同里程比较模块所以将两个模块合二为一，为价格计算模块。 4.Verilog代码 4.1顶层模块 module taxi( clk,stop,rst_n, time1,time2,time3,time4, seg1,seg2,seg3,seg4 ); input clk; input stop; input rst_n; output [6:0]time1; output [6:0]time2; output [6:0]time3; output [6:0]time4;

基于51单片机简易电子琴的课程设计

基于51单片机简易电子琴 1 课题背景单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键，和一个复位按键。主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块

基于数电设计出租车里程计价器

电子技术课程设计报告题目：出租车里程计价器设计学生姓名：学生学号：年级：专业：班级：指导教师：机械与电气工程学院制 2016年11月

出租车计价器课程设计机械与电气工程学院自动化 1设计的任务与要求 1.1课程设计任务（1）能够实现计程功能（2）实现计费功能，计费标准为:按行驶里程收费，起步费为6.0元，并在车行3公里后再按2.0 元/公里，最高计费为99.9元，车停止不计费，能将车费显示出来。 1.2初始参数和要求 (1)74LS160计数器的简介 74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式。 (2)74LS85比较器的简介 74LS85比较器是一个4位数值比较器，它是由高位开始比较，逐位进行。若最高位已比较出大小，则以后各位大小都对比较结果没有影响;如果最高位相等，则比较次高位;同理，次高位已比较出大小，则以后各位大小对结果没有影响。如果4位比较都相等，则再看级联信号输入。级联输入信号是由低位比较器的输出而来。 (3)74LS283加法器的简介 74LS加法器是4为超前进位加法器，能够实现两个数值信号的相加。 (4)初始要求电路能够实现初始设定，起步费为6.0元，并在车行3公里后再按2.0 元/公里计算，车停止不计费，能将路程及车费显示出来。 2出租车里程计价器设计方案制定 2.1系统工作原理本设计方案系统的总体工作原理如图1所示。按行驶里程收费，起步费为6.0元，并在车行3公里后再按2.0 元/公里，最高计费为99.9元，车停止不计费，将路程及车费显示出来。

电子线路CAD课程设计报告出租车计价器

电子电路CAD课程设计课题名称出租车计价设计所在院系班级学号姓名指导老师时间

目录第一章引言 (4) 第二章设计方案 (5) 2.1出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标 2.2设计方案论证第三章电路原理图的绘制 (7) 第四章电路板图的绘制 (8) 第五章课程设计总结 (12) 第六章电子元件清单 (13) 第七章总电路原理图 (14) 第八章参考文献 (16)

第一章引言随着生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已经受到越来越多人的关注。于是，出租车行业低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖纠纷，困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这矛盾的最好的方法就是使用计价器，用规范的价格来为乘客提供更加方便快捷的服务。同时，出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。本文是为了探索计价器的设计而制作的。随着计算机和信息技术的发展，EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术已经代替了传统手工设计和制作印刷电路板的方法，成为现代电子工程领域的一门新技术。EDA技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展，由此各类EDA工具软件也如雨后春笋般地蓬勃发展起来。原理图设计、PCB设计、电路仿真和PLD设计都是EDA设计技术中的重要组成部分，而Altium公司（原Protel Technology公司）推出的Protel DXP软件全面集成了EDA设计几大技术，而且它还包含了电路仿真印刷电路板的信号完整性分析、可编程逻辑器件FPGA数字电路设计和VHDL硬件描述语言的应用

基于51单片机的电子琴设计课程设计

目录前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

前言音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

毕业论文之出租车计价器调研报告

调研报告汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业进展的重要标志，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不管是对宽敞出租车司机朋友依旧乘客来讲差不多上专门必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。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。因此，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。然而总存在着买卖纠纷困扰着行业的进展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法确实是改良计价器。用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。现在各大中都市出租车行业都已普及自动计价器，因此计价器技术的进展已成定局。而部分小都市尚未普及，但随着都市建设日益加快，象征着都市面貌的出租车行业也将加速进展，计价器的普及也是毫无疑问的，因此以后汽车计价器的市场依旧十分有潜力的。计价器作为出租车的一个重要组成部分，关系着出租车司机和乘客双方利益，起着重要的作用，因此，具有良好性能的计价器对宽敞出租车司机朋友来讲是专门必要的。我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大差不多上国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的进展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时刻自主变动单价等功能。随着都市旅游业的进展，出租车行业已成为都市的窗口，象

征着一个都市的文明程度。采纳模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，关于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时刻久了会造成接触不良，功能不易实现。为此我们采纳了单片机进行设计，相对来讲功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合能够专门容易的实现设计要求，且灵活性强，能够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，通过软件编程就能够轻易而举的实现。幸免了机械开关带来的不稳定因素。目前, 电子系统正向集成化、大规模和高速度的方向进展, 集成电路的规模越来越大, 复杂程度越来越高, 因此传统的门级描述方法显得过于琐碎, 难以理解掌握。由美国国防部提出的VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)即超高速集成电路硬件描述语言, 采纳高层次的、自顶向下的设计方法来描述硬件, 特不适合当前需要。美国国防部为了要解决项目间的信息交换困难和设计维护困难, 同时也为解决当时的超高速集成电路(VHS IC Very High Speed Integrated Circuit) 打算而提出的一种硬件描述语言。1987 年12 月IEEE 同意VHDL 为标准的HDL , 这确实是今天的IEEE STD1076- 1987 和IEEE STD1076- 1993。MAX + PLUSII (Multiple Array Matrix And Programmable Logic U ser System s) 是电子设计不可缺少的工具, 他能够同意多种方式的输入: 原理图输入、文本输入(硬件描述语言)、第三方EDA 工具提供的接口等。MAX+ PLUSII 的仿真器具有专门强灵活性, 能够操纵

单片机出租车计价器课程设计报告书

word完美格式嵌入式系统基础课程说明书设计题目：出租车计价器学院：太原理工大学现代科技学院班级：电子信息姓名：学号：

一、设计题目：出租车计价器二、设计思路：如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 ●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。四、里程计数器的原理（光电式）在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（P3.4）。

五、LED显示电路对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 P0.7-P0.0 数码管输出数据 P2.7-P2.4 数码管位选六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上8.6元；由一开关进行选择。每公里1.5元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计 67个数产生一个溢出中断。七、电路原理图及引脚

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告题目：温度监控系统设计学院：能源与动力工程学院专业：测控技术与仪器专业班级： 2班成员：魏振杰二〇一五年十二月

一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便，控制灵活等优点。本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。三、方案设计

基于51单片机的出租车计价器

课程设计说明书课程设计名称：《单片机原理与接口技术》课程设计课程设计题目：基于51单片机的出租车计价器学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：100415 学号：27 姓名：夏亮晶同组人：张先生评分：教师：邓老师 2013年07月01日

基于51单片机原理出租车计价器的设计摘要现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。本设计以 89S51 单片机为中心，利用信号发生器模拟代替霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，输出采用LM016L液晶显示屏。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据里程或手动来调节单价。通过单片机上的键盘上的按键来执行开始、暂停、复位等功能。步骤如下：首先，程序开始做一些必要的初始化工作，等待键盘输入。然后，启动键K1按下后单片机开始计数传感器传来的计数脉冲，在LM016L液晶显示器显示路程，按下K2显示总费用price是多少，当路程超过3Km,才开始计算。通过K3、K4,K5、K6,K7、K8改变单价price个位，十分位，百分位。关键词：89S51单片机 LM016L液晶显示屏计价器

目录前言 (1) 第一章出租车计价系统的设计要求与设计方案 (2) 1.1............. 出租车计价器设计要求 2 1.2..................... 系统主要功能 2 1.3................... 方案论证与比较 2 第二章出租车计价系统的硬件设计 (4) 2.1 振荡电路 (4) 2.2 复位电路设计 (4) 2.3 键盘接口电路 (5) 2.4 显示电路 (5) 2.5 路程测量部分 (6) 2.6 单片机各引脚功能说明 (7) 2.7 1602液晶的简介 (8) 第三章出租车计价系统的软件设计 (11) 3.1....................... 系统主程序 11

单片机出租车计价器课程设计

单片机出租车计价器课程设计 This manuscript was revised on November 28, 2020

出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。显示器：用LED 显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。四、里程计数器的原理（光电式）在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。五、LED 显示电路对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED 数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。六、计价器的计价要求计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产生一个溢出中断。七、电路原理图及引脚八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B ，T1工作方式2 数码管输出数据数码管位选显示小数点（长亮）计价器工作开关白天/夜间切换计数脉冲输入

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。引言十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

出租车计价器课程设计

摘要本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。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。在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行，暂停，停止。在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。关键字STC89C52；1602液晶；出租车计费器》 @

第一章绪论出租车计价器概述我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。 / 本次设计的目的在于现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。单片机的概述计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力，以解决复杂系统计算和高速数据处理，比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上，其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性，这种单片计算简称单片机。单片机的内部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应用而设计的所以单片机又称微控制器MCU（Micro Controller Unit）。用它可以很容易地将计算机嵌入到各种仪器和现场控制设备中，因此单片机又叫做嵌入式微控制器（Embedded MCU）。单片机自20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛发展，已广泛应用于家用电器、智能玩具、智能仪器仪表、工业控制、航空航天等领域，经过30多年的发展，性能不断提高，品种不断丰富，已经形成自动控制的一支中坚力量。据统计，我国的单片机年容量已达1～3亿片，且每年以大约16％的速度增长，但相对于国际市场我国的占有率还不到1％。这

出租车计价器的设计【文献综述】

文献综述电气工程及其自动化出租车计价器的设计 1.前言本毕业设计的题目是《出租车计价器设计》，随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。而采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S51单片机为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，输出采用8 段数码显示管。本次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，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。 2.出租车计价器的发展出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着我国国民经济的高速发展，出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京，上海，沈阳和广州等地。我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。出租汽车计价器是一种专

基于单片机的出租车计价器设计报告

理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告出租车计价器设计学号：专业班级：指导老师：所在学院： 2012年6月25日

摘要本设计用直流电机转动模拟出租车车轮转动，实现出租车多功能的计价功能。设计采用AT89S52单片机为主控芯片，用光电对管检测电机转盘转速，采用24C02芯片为系统在掉电时路程、钱数等重要信息提供存储保护，采用两个四位8段共阴数码管显示里程、总价格和等待时间等信息。本设计可以实现单双程设置、系统暂停、空车指示、信息显示、掉电保护等功能。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。使用光电对管能方便地计量车轮旋转的圈数，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，并且可以计算实时的速度。与此同时，根据不同的收费标准计算收费。通过键盘能够实现往返设置，启动、暂停、停止计价器、设置单返程等。关键字：出租车计价器，AT89S52，24C02，光电对管 Abstract This design with DC motor to rotate the analog taxi wheels turning, multi-purpose taxi pricing function. Design using AT89S52 MCU for master chip with a photoelectric tube test motor turntable speed, AT24C02 chip to make the system power-down distance, money and other important information on the storage

单片机出租车计价器课程设计

嵌入式系统基础课程说明书设计题目：出租车计价器学院：太原理工大学现代科技学院班级：电子信息姓名：学号：一、设计题目：出租车计价器二、设计思路：如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。

●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。四、里程计数器的原理（光电式）在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。五、LED显示电路对Array设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产生一个溢出中断。七、电路原理图及引脚八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B，T1工作方式2 MOV TH1, #0BDH ;自动重装 MOV TL1, #0BDH ;计67个数 SETB TR1 ;计数器启动 CLR ;点亮小数点dp MOV R4, #0FFH ;置数-1

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