基于51單片機的出租車計價器畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1出租車計價器的研究背景及意義</p><p><b>　　1.1.1研究背景</b></p><p>　　當(dāng)今社會，隨著生活水平的日益提高，衣食住的享受已不能滿足人們的需求，出行的舒適度已受到越來越多人的關(guān)注。于是，出租車行業(yè)以低價高質(zhì)的服務(wù)給人

2、們帶來了出行的享受，所以越來越受到廣大群眾的歡迎。</p><p>　　我國在70年代開始出現(xiàn)出租車，但那時的計費系統(tǒng)大都是國外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價格還十分昂貴。重慶市起重機廠是我國的第一家生產(chǎn)計價器企業(yè)，最早的計價器全部采用機械齒輪結(jié)構(gòu)，只能完成簡單的計程功能。可以這么說，早期的計價器就是一個里程表，并且，總存在著買賣糾紛等各種問題困擾著行業(yè)的發(fā)展。而改良出租車計價器是在出租車行業(yè)中解決這一矛盾的最好方法，用更

3、加精良的計價器來為乘客提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。</p><p>　　隨著改革開放日益深入，出租車行業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)各機械廠家紛紛推出國產(chǎn)計價器。出租車計價器的功能從剛開始的只顯示路程（需要司機自己定價，計算后四舍五入），到能夠自主計費，以及現(xiàn)在的能夠打發(fā)票和語音提示、按時間自主變動單價等功能。出租車行業(yè)已成為象征著城市文明的窗口，現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，計價器技術(shù)的發(fā)展已成定局，所以未來汽車計價

4、器的市場還是十分有潛力的。</p><p>　　1.1.2 研究意義</p><p>　　凡乘過出租車的人都知道，只要汽車開動，隨著行駛里程的增加，就會看到汽車前面的計價器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時（如3KM）計費數(shù)字顯示開始從起步價（如7元）增加。當(dāng)出租車到達(dá)某地需要在那里等候時，司機只要按一下“計時”鍵，每等候一定時間，計費顯示就增加一個該收的等候費用。汽車?yán)^續(xù)

5、行駛時，停止計算等候費，繼續(xù)增加里程計費。到達(dá)目的地，便可按顯示的數(shù)字收費。</p><p>　　出租車計價的的原理簡單的概括為以下幾個方面：</p><p>　　里程傳感器：采集車速信號,(也可以自己做車速傳感器,采用霍爾效應(yīng)做)，車速信號為脈沖信號,采集脈沖信號的頻率就可以得到車速，可以用到芯片的定時器捕獲。如果車速大于一定的值，采用公里數(shù)計算價格,如果車速小于這個值,就可以用時間計算

6、。</p><p>　　計算公里數(shù)：應(yīng)用芯片計算其公里數(shù)。</p><p>　　計算時間：用到芯片定時器確定時間，或者用RTC中斷采集到更精確的時間。</p><p>　　顯示：用數(shù)碼管或液晶顯示公里數(shù)，時間，以及價格，可以用芯片驅(qū)動數(shù)碼管或者用芯片驅(qū)動液晶空車牌來提供計價器計價的信號。</p><p>　　打印機：打印機來打印所需要的票據(jù)，

7、通過排線連接計價器主機。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第二代計價器。它采用了手搖計算機與機械結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了半機械半電子化。此時它在計程的同時還可以完成計價的工作。</p><p>　　大規(guī)模集成電路的發(fā)展又產(chǎn)生了第三代計價器，也就是全電子化的計價器。它的功能也在不斷完善.當(dāng)單片機出現(xiàn)并應(yīng)用于計價器后，現(xiàn)代出租車計價器的模型也就基本具備了，它可以完成計程，計價，顯

8、示等基本工作。</p><p>　　本次設(shè)計的目的在于現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，通過學(xué)習(xí)與實驗設(shè)計，將所學(xué)的知識更好的與生活相聯(lián)系，做到“學(xué)有所用，學(xué)以致用”。通過前面的介紹，我們可以非常清楚的了解道到出租車計價器是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具，并且它關(guān)系著交易雙方的利益，具有良好性能的計價器無論是對廣大出租車司機朋友還是乘客來說都是很必要的。所以，我們在設(shè)計的過程中為們必須

9、做到，簡單、精確、實用、耐用。由于采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的計價器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，不利于推廣。為此在各種利弊權(quán)衡之后，最終決定采用單片機進(jìn)行設(shè)計。單片機相對來說功能強大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜暇涂梢院苋菀椎膶崿F(xiàn)設(shè)計要求，對于初學(xué)者來說簡單易上手，且靈活性強，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。</p><p>　　1.2 單片機概覽</p>&

10、lt;p>　　1.2.1 單片機的含義</p><p>　　單片機（Single Chip Microcomputer，SCMC）亦稱單片微電腦或單片微型計算機，國際上統(tǒng)稱為微控制器（Microcontrollor,MCU,μC），是一類內(nèi)部集成了計算機核心技術(shù)的智能芯片。當(dāng)今世界把計算機分為嵌入式計算機和通用計算機兩大類，二單片機正是屬于后者。嵌入式計算機是以嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)中。

11、如果說把人看成是一個系統(tǒng)，人腦就是一臺典型的嵌入式計算機。嵌入式系統(tǒng)的核心部件有以下3類：嵌入式微處理器、嵌入式DSP處理器和微控制器。顧名思義，微控制器主要用于控制領(lǐng)域，用于實現(xiàn)各種控制測試和控制功能。雖然微控制器只是一塊芯片，但是從組成和和功能上來看，它已經(jīng)具備了計算機系統(tǒng)的屬性，因此可以稱之為單片微型計算機（Single Chip Microcomputer，SCMC）,簡稱單片機。</p><p>　　如

12、果說單片機是國人給該類芯片定義的一個俗名或土名，那么微控制器則是國際上公認(rèn)的一個學(xué)名。單片機的稱呼是從它的外觀形態(tài)、外部表現(xiàn)、存在形式定名的，而微控制器的稱謂則是從它的內(nèi)在本質(zhì)、功能特點、應(yīng)用方向確定的。與單片機一詞成并列關(guān)系的有單片機、計算機系統(tǒng)，與微控制器一詞成并列關(guān)系的有未處理器、數(shù)字信號處理器等。</p><p>　　單片機就是把中央處理器CPU、隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM、輸入/輸出端口I/

13、O等主要的計算機功能部件，都集成在一塊集成電路芯片上，從而形成一部概念上完整的微型計算機。換言之，把微型計算機的所有功能部件都集成并封裝在一塊芯片之內(nèi)而構(gòu)成一部超微型計算機，稱其為單片機。</p><p>　　單片機的設(shè)計目標(biāo)主要是增強“控制”能力，滿足實時控制（就是快速反應(yīng)）方面的需要。因此，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、I/O端口、功率消耗及可靠性等方面均有其獨特之處，其最顯著的特長之一就是具有非常有效的控制功能。

14、盡管單片機主要是為控制目的而設(shè)計的，他仍然具備通用型計算機的全部特征，“麻雀雖小，五臟俱全”。既然單片機是一部概念上完整的微型計算機，那么單片機的功能部件和工作原理與微型計算機也是基本相同的。</p><p>　　如圖1-1所示，一臺微型計算機是由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、和輸出設(shè)備和若干集成電路組成的。雖然微型計算機技術(shù)得到了充分的發(fā)展，但是微型計算機在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上仍然屬于經(jīng)典計算機結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是由計算

15、機的開拓者——數(shù)學(xué)家約翰·馮·諾依曼最先提出的，所以稱之為馮·諾依曼計算機體系結(jié)構(gòu)。而8051系列單片機用的是哈佛結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　圖1-1 微型計算機的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.2.2單片機的發(fā)展史</p><p>　　單片機誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的

16、。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上發(fā)展出了MCS51系列MCU系統(tǒng)。基于這一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。</p><

17、;p>　　而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。高端的32位Soc單片機主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。</p><p>　　當(dāng)代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接

18、使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.3單片機的特點及應(yīng)用范圍</p><p>　　高集成度，體積小，高可靠性</p><p>　　單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。單片機程序指令，常數(shù)及表格等固化在RO

19、M中不易破壞，許多信號通道均在一個芯片內(nèi)，故可靠性高。</p><p><b>　　控制功能強</b></p><p>　　為了滿足對對象的控制要求，單片機的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。</p><p>　　低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品</p><p

20、>　　為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機內(nèi)的工作電壓僅為1.8V～3.6V，而工作電流僅為數(shù)百微安。</p><p><b>　　易擴展</b></p><p>　　片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件。芯片外部有許多供擴展用的三總線及并行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p><b>　

21、　優(yōu)異的性能價格比</b></p><p>　　單片機的性能極高，為了提高速度和運行效率，單片機已開始使用RISC流水線和DSP等技術(shù)。單片機的尋址能力也已突破64KB的限制，有的已可達(dá)到1MB和16MB，片內(nèi)的ROM容量可達(dá)62MB，RAM容量則可達(dá)2MB。由于單片機的廣泛使用，因而銷量極大，各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉，其性能價格比極高。</p><p>　　單片機

22、自20世紀(jì)70年代問世以來，以其鮮明的特點得到迅猛發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于家用電器、智能玩具、智能儀器儀表、工業(yè)控制、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過30多年的發(fā)展，性能不斷提高，品種不斷豐富，已經(jīng)形成自動控制的一支中堅力量。據(jù)統(tǒng)計，我國的單片機年容量已達(dá)1～3億片，且每年以大約16％的速度增長，但相對于國際市場我國的占有率還不到1％。這說明單片機應(yīng)用在我國有著廣闊的前景。對于從事自動控制的技術(shù)人員來講，掌握單片機原理及其應(yīng)用已經(jīng)成為必不可少的學(xué)習(xí)任務(wù)。

23、</p><p>　　提到單片機的應(yīng)用，有人這樣說，“凡是能想到的地方，單片機都可以用的上”，這樣說并不夸張。因此，單片機的應(yīng)用十分廣泛，在工業(yè)控制領(lǐng)域、家電產(chǎn)品、智能化儀器儀表、計算機外部設(shè)備，特別是機電一體化產(chǎn)品中，都有重要的用途。其主要的用途可以分為以下幾個領(lǐng)域。</p><p><b>　　電信</b></p><p><b>

24、;　　家用電器</b></p><p><b>　　計算機外圍設(shè)備</b></p><p><b>　　辦公自動化</b></p><p><b>　　工業(yè)控制</b></p><p><b>　　商用電子</b></p><

25、;p><b>　　電子玩具</b></p><p><b>　　儀器儀表</b></p><p><b>　　汽車電子</b></p><p><b>　　軍用電子</b></p><p>　　1.2.4 51系列單片機</p><

26、;p>　　51系列單片機是在美國Intel公司于20世紀(jì)80年代推出的MCS-51系列高性能8位單片機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它在單一芯片內(nèi)集成了并行I/O口、異步串行口、16位定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、片內(nèi)RAM和片內(nèi)ROM,以及其他一些功能部件?，F(xiàn)在51系列單片機已經(jīng)有了很大的發(fā)展，除了Intel公司之外，Philips、Siemens、Fujutsu、OKI、Atmel、SST、Winbond等公司都推出了以8051為核心的新一

27、代8位單片機。不同公司推出的51具有各自的功能和特點，但它們的內(nèi)核都是以Intel公司的MCS-51為基礎(chǔ)的，并且指令系統(tǒng)兼容，從而給用戶帶來了廣闊的選擇范圍，同時又可以采用相同的開發(fā)工具。</p><p>　　51系列單片機在存儲器上的配置上采用所謂“哈佛”結(jié)構(gòu)，即在物理上具有獨立的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，而在邏輯上采用相同的地址空間，利用不同的指令和尋址方式進(jìn)行訪問，可分別尋址64KB的程序存儲空間和64KB

28、的數(shù)據(jù)存儲空間，充分滿足工業(yè)測量控制的需要。</p><p>　　80C51系列單片機指的是MCS-51系列和其他公司的衍生產(chǎn)品、變異產(chǎn)品、派生產(chǎn)品的總稱。有些衍生產(chǎn)品是再標(biāo)準(zhǔn)MCS-51基礎(chǔ)上精簡部分一覺和縮減產(chǎn)品功能二形成的（例如AT89C1051、AT89C2051、51LPC系列、LPC900系列等）。而越來越多的衍生產(chǎn)品是在標(biāo)準(zhǔn)MCS-51的基礎(chǔ)上增加了一些片內(nèi)外設(shè)模塊，還增強了一些實用功能而形成的（例

29、如，F(xiàn)lash程序存儲器、EEPROM數(shù)據(jù)存儲器、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊ADC、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器模塊DAC、可編程計數(shù)器陣列PCA、雙數(shù)據(jù)指針、看門狗功能WDT、模擬比較器、SPI串口、I2C串口、CAN串口、I-Wire串口、USB串口、雙串行通信接口UART、在系統(tǒng)內(nèi)編程ISP、在應(yīng)用中編程IAP、融入可編程邏輯器件PLD、增加并行端口、無線收發(fā)接口、紅外線收發(fā)接受扣等功能）。這些增強的51兼容產(chǎn)品，給傳統(tǒng)的80C51單片機注入了新的

30、活力，也拓展了更廣泛的應(yīng)用開發(fā)前景。</p><p>　　一個單片機芯片包括：</p><p>　　中央處理器CPU，它是單片機的核心，用于產(chǎn)生各種控制信號，并完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)邏輯運算與傳送；</p><p>　　內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM，用于存放可以讀寫的數(shù)據(jù)；</p><p>　　內(nèi)部程序存儲器ROM，用于存放程序指令或某些常數(shù)表格；<

31、/p><p>　　21個特殊功能寄存器；</p><p>　　4個8位的并行I/O接口P0、P1、P2、和P3，每個口都可以用做輸入或者輸出；</p><p>　　2個（8051）或3個（8052）定時器/計數(shù)器，用來作外部事件計數(shù)器，也可以用來定時；</p><p>　　內(nèi)部中斷系統(tǒng)具有5個中斷源，2個優(yōu)先級的嵌套中斷結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)二級中斷服務(wù)

32、程序嵌套，每一個中斷源都可以用軟件程序規(guī)定為高優(yōu)先級中斷或低優(yōu)先級中斷；</p><p>　　一個可編程全雙工串行接口，可以用于異步接受發(fā)生器；</p><p>　　內(nèi)部時鐘，單晶體和微調(diào)電容需要外接，振蕩頻率可以高達(dá)40MHZ。</p><p>　　一個具有位尋址功能、適于邏輯運算的位處理器。</p><p>　　80C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

33、如圖1-2所示，其核心部件為中央處理單元或中中央處理器（CPU），它包括運算電路和控電路兩大部分。運算電路以算術(shù)邏輯單元為核心，包括累加器（ACC）、寄存器(B）、程序狀態(tài)字（PSW）和兩個暫存寄存器(TMP)等。算術(shù)邏輯單元是一個8位的全加器，它通過各部分的共同作用可以實現(xiàn)各種算術(shù)運算邏輯運算、數(shù)據(jù)傳輸和程序轉(zhuǎn)移等功能?？刂破髟趩纹瑱C內(nèi)部協(xié)調(diào)各功能部件之間的數(shù)據(jù)傳送和運算操作，是保證單片機各部分能在程序運行過程中自動而協(xié)調(diào)工作的指揮樞

34、紐。</p><p>　　P0.0～P0.7 P2.0～P2.7</p><p>　　圖1-2 80C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.2.5 單片機的學(xué)習(xí)方法</p><p>　　知識上，其實不需要多少東西，會簡單的C語言，知道51單片機的基本結(jié)構(gòu)就可以了。一般的大學(xué)畢業(yè)生都可以了，自學(xué)過這2門課程的高中生也夠條件。設(shè)備

35、上，一般是建議購買一個仿真器，單片機的學(xué)習(xí)分兩方面，一方面是單片機的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，另一方面是單片機的接口技術(shù)。這些都是需要平時多積累，多動手，多思考，這樣才能學(xué)好單片機技術(shù)。</p><p>　　單片機學(xué)習(xí)的4個階段</p><p><b>　　整體了解</b></p><p>　　要知道單片機是什么，單片機有何用，如何系統(tǒng)學(xué)習(xí)單片機，單片機

36、系統(tǒng)設(shè)計的流程是怎樣的，需要掌握哪些輔助軟件。了解這些之后，我們的學(xué)習(xí)就有了目標(biāo)和方法。</p><p><b>　　揭秘　</b></p><p>　　單片機很難學(xué)，是因為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程語言抽象，且實際應(yīng)用中與其他電子技術(shù)和元器件知識相互關(guān)聯(lián)，需結(jié)合起來一起設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品。所以，第二階段要了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的，單片機開發(fā)經(jīng)常會用到哪些電子技術(shù)和元器件知識，如

37、何將一條條編程指令組合成一段段有效的程序。</p><p><b>　　解密　</b></p><p>　　之所以單片機能成為控制核心，設(shè)計出包羅萬象的應(yīng)用系統(tǒng)來，是因為開發(fā)者利用了單片機提供的種種功能及各種外設(shè)。所以，第三階段我們要掌握單片機的各種功能，再加上諸如傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、掃描顯示、串行、中斷的應(yīng)用思維，結(jié)合更多的元器件、電子電路知識，逐個學(xué)習(xí)、體會實際的單

38、片機系統(tǒng)的秘密。</p><p><b>　　遠(yuǎn)航　</b></p><p>　　通過以上三個階段，讀者基本就可掌握單片機的應(yīng)用了。但要設(shè)計出豐富的單片機系統(tǒng)，解決復(fù)雜的實際問題，還需要了解更多的外設(shè)知識及其與單片機的聯(lián)系（如電動機、各類存儲器、繼電器、紅外管等）。這些需要不斷的學(xué)習(xí)和積累。有時候，接到一些開發(fā)任務(wù)，就需要你針對這個任務(wù)自覺地去搜集、學(xué)習(xí)相關(guān)知識，在實

39、踐中不斷載學(xué)習(xí)和提高。</p><p>　　第二章 計價器的功能設(shè)計與方案</p><p><b>　　2.1 功能設(shè)計</b></p><p>　　此次出租車計價器的設(shè)計內(nèi)容主要包括：起步價，白天/晚上不同收費，拼車收費3個部分。根據(jù)調(diào)查，煙臺地區(qū)的出租車計價器收費情況如下：</p><p>　　起步價為7元，不超過3

40、公里不額外收費；</p><p>　　超過3公里但不超過10公里時，白天每公里2元，晚上每公里2.5元；拼車時白天每公里1元，晚上1.5元；</p><p>　　超過10公里時，白天每公里2.5元，晚上每公里3.5元；拼車時白天每公里2元，晚上每公里3元。</p><p>　　顯示部分才用LED液晶顯示屏，分為6位。里程顯示3位，精確到公里；價格顯示3位，精確到元。

41、</p><p><b>　　2.2 設(shè)計方案</b></p><p>　　圖2-1 總體設(shè)計方案圖</p><p>　　AT89C51單片機有較大的活動空間，利用其豐富的IO端口，及其控制的靈活性，不但能實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能，而且能在很大的程度上擴展功能，還可以方便的對系統(tǒng)進(jìn)行升級。用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡?/p>

42、以很容易的實現(xiàn)設(shè)計要求。</p><p>　　按鍵控制：通過按鍵控制行駛里程數(shù)，白天/晚上，拼車計價方式的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　脈沖輸入：用計數(shù)脈沖代替車輪上的霍爾元件，給單片機里程信號，進(jìn)行里程計數(shù)。</p><p>　　AT89C51單片機：計價器的核心，完成控制，運算等工作。</p><p>　　LED顯示單元：采用動態(tài)顯示的方法

43、，顯示金額與里程。</p><p>　　譯碼器單元：選用74LS138譯碼器進(jìn)行片選譯碼，同時對P1口地址進(jìn)行拓展實現(xiàn)顯示部分的選擇</p><p>　　串行口驅(qū)動單元：由于單片機的P0口及P1口的驅(qū)動電路較小，不足以驅(qū)動LED顯示單元的顯示，因此需要外接驅(qū)動將電流增大。</p><p><b>　　第三章 硬件設(shè)計</b></p>

44、<p>　　3.1 控制核心芯片AT89C51</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，它的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出

45、管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　3.1.1 AT89C51的主要特性</p><p>　　與MCS-51系列單片機產(chǎn)品兼容；</p><p>　　4K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器（片內(nèi)具有4K

46、字節(jié)閃速存儲器）；</p><p>　　1000次擦寫周期；</p><p>　　128Bytes的內(nèi)部RAM單元；</p><p>　　4個8位I/O口，即32位可編程I/O口線；</p><p>　　2個16位定時器/計數(shù)器；</p><p><b>　　6個中斷源；</b></p>

47、;<p>　　可編程全雙工串行口；</p><p>　　低功耗空閑和掉電模式；</p><p><b>　　掉電后中斷可喚醒；</b></p><p><b>　　看門狗定時器</b></p><p><b>　　雙數(shù)據(jù)指針</b></p><

48、p>　　靈活的ISP在線編程功能（字或字節(jié)模式）；</p><p>　　寬范圍的工作電壓，VCC的允許變化范圍為了2.7～6.0V；</p><p>　　可設(shè)置為待機狀態(tài)和掉電狀態(tài)；</p><p>　　振蕩器及時鐘電路，全靜態(tài)工作方式，時鐘頻率可為0Hz~24MHz。具有全靜態(tài)的工作方式，表明它不一定要求連續(xù)的工作時鐘定時，在等待內(nèi)部事件期間，時鐘頻率可降至

49、0；</p><p>　　AT89C51芯片在出廠時，閃存處于可擦除狀態(tài)，各地址單元內(nèi)容為FFH，可隨時進(jìn)行編程。編程是按字節(jié)進(jìn)行的。編程電壓VPP有高壓12V的，也有低壓5V的。</p><p>　　3.1.2 AT89C51單片機的引腳圖：</p><p>　　圖3-1 AT89C51單片機引腳圖</p><p>　　下面對其主要引腳進(jìn)

50、行簡介：</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部

51、提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故,P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><

52、p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.4 T0（計時器0外部輸入）&l

53、t;/p><p>　　P3.5 T1（計時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳

54、兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，

55、 ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存

56、儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>

57、　　3.1.3 中斷服務(wù)系統(tǒng)簡介</p><p>　　由于在設(shè)計的過程中主要用到單片機的中斷服務(wù)系統(tǒng)，所以下面對中斷服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行簡介：</p><p>　　中斷的基本概念：可以舉例說明，例如：你正在家中看書，突然電話鈴響了，你放下書本，去接電話，和來電話的人交談，然后放下電話，回來繼續(xù)看你的書。這就是生活中的“中斷”的現(xiàn)象，就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。</p>&l

58、t;p>　　中斷源及中斷請求：向單片機發(fā)出中斷請求的來源稱為中斷源。AT89C51單片機的中斷源共有5個，分別是兩個外部中斷源、兩個定時中斷源和一個串行中斷源。</p><p>　　中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：為了保證系統(tǒng)安全可靠，使用靈活，51系列單片機的中斷系統(tǒng)采用多級管理的機制。為了為了解決多級嵌套問題，51單片機還設(shè)置了兩級中斷優(yōu)先級。51系列單片機的中斷系統(tǒng)由中斷源、中斷請求標(biāo)志位、中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先

59、級寄存器IP及其他輔助電路。</p><p>　　中斷優(yōu)先級的控制原則和邏輯：低優(yōu)先級的請求不能打斷高優(yōu)先級的中斷服務(wù)；同級中斷之間不能嵌套；如果同級的多個中斷請求同時出現(xiàn)，其中斷響應(yīng)次序按單片機查詢次序確定，查詢次序為：外部中斷0 定時器0 外部中斷1</p><p>　　定時中斷1 串行中斷。</p><p>　　中斷處理過程：要滿足單片

60、機的中斷響應(yīng)條件（有中斷源發(fā)出中斷請求；中斷源對應(yīng)的中斷允許位為1；中斷總允許位 EA=1），在滿足中斷響應(yīng)的條件下，CPU響應(yīng)中斷，硬件自動將斷點地址壓入堆棧保護(hù)，在中斷服務(wù)完成后，先撤銷該中斷請求，CP然后返回原程序的斷點（既原來中斷的位置），繼續(xù)原來的程序。</p><p><b>　　3.1.4硬件圖：</b></p><p>　　圖3-2 AT89C51單片

61、機</p><p>　　3.2 LED顯示部分</p><p>　　LED（Light Emitling Diode）是發(fā)光二極管的縮寫,LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的單片機輸出設(shè)備。LED數(shù)碼管以發(fā)光二極管作為發(fā)光單元，顏色有單紅， 黃，藍(lán)，綠，白，黃綠等效果。單色，分段全彩管可用大樓，道路，河堤輪廓亮化，LED數(shù)碼管可均勻排布形成大面積顯示區(qū)域，可顯示圖案及文字，并可播放不同格式

62、的視頻文件。通過電腦下flash、動畫、文字等文件，或使用動畫設(shè)計軟件設(shè)計個性化動畫，播放各種動感變色的圖文效果。單片機應(yīng)用系常采用7段LED數(shù)碼管作為顯示器，這種顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐振動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點，因此應(yīng)用廣泛。</p><p>　　3.2.1 LED驅(qū)動顯示原理：</p><p>　　LED數(shù)碼管顯示器可以文衛(wèi)共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。<

63、/p><p>　　共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，如圖3-3所示。</p><p>　　圖 3-3 共陰極結(jié)構(gòu) </p><p>　　圖 3-4共陽極結(jié)構(gòu)</p><p&g

64、t;　　共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，如圖3-4所示。</p><p>　　單片機驅(qū)動LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和 動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。</p><p><b>　　靜態(tài)方式：</b></p><p>　　LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極

65、點連接在一起接地或+5V；每位的段選線（a-dp）與一個8位并行口相連。如圖所示，該圖表示了一個四位靜態(tài)LED顯示器電路。該電路每一位可獨立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。由于每一位由一個8位輸出口控制段選碼，故在同一時間里每一位顯示的字符可以各不相同。</p><p>　　N位靜態(tài)顯示器要求有N*8根I/O口線，占用I/O口資源較多。故在位數(shù)較多時往往采用動態(tài)顯示方法。&l

66、t;/p><p><b>　　動態(tài)方式</b></p><p>　　在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選碼并聯(lián)在一起。由一個8位I/O口控制，而共陰點或共陽點分別由相應(yīng)的I/O口線控制。顯示時通過位控信號采用掃描的方法逐位的循環(huán)點亮各位數(shù)碼管。動態(tài)顯雖然在任一時刻只有一位數(shù)碼管被點亮，但是由于人眼具有視覺暫留效應(yīng)，看起來與全部數(shù)碼管持續(xù)點亮的效果完全

67、一樣。</p><p>　　這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多；</p><p>　　動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。所以在本次設(shè)計的過程中，顯示部分采用動態(tài)顯示。</p><p>　　硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成，CPU只要送

68、出標(biāo)準(zhǔn)的BCD碼即可，硬件接線有一定標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　軟件譯碼是用軟件來完成硬件的功能，硬件簡單，接線靈活，顯示段碼完全由軟件來處理，是目前常用的顯示驅(qū)動方式。</p><p><b>　　驅(qū)動電流：</b></p><p>　　顯示效果： 由于LED屬于電流敏感元件，其正向壓降的分散性很大，并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的

69、亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當(dāng)溫度變化時驅(qū)動晶片還要能夠自動調(diào)節(jié)輸出電流的大小以實現(xiàn)色差平衡溫度補償。</p><p>　　安全性： 即使是短時間的電流超載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅(qū)動電路后可防止由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大面積損壞。 另外，我們所采用的超大型積體電路還具有級聯(lián)延時開關(guān)特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極體的損害。超大型積體電路還具

70、有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時可自動關(guān)斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。</p><p>　　本設(shè)計中用到8段LED顯示器，下面對其進(jìn)行簡要介紹：</p><p>　　8段LED顯示器由7條發(fā)光二極管組成顯示字段，并按“日”字形排列，其引腳圖如圖3-5所示。這8段發(fā)光管分別稱為a,b,c,d,e,f,g,有的還帶有一個小數(shù)點dp,8段LED由此得名，將8段發(fā)光管陰極都連在一起，

71、稱為共陰極接法，當(dāng)某個字段的陽極為高電平時，對應(yīng)的字段就點亮。共陽極接法是將LED顯示器的所有陽極并接后連到+5V電源上，當(dāng)某一字段的陰極為0時，對應(yīng)的字段就點亮。</p><p>　　圖 3-5 8段LED數(shù)碼管引腳圖</p><p>　　如：顯示一個“3”字，那么應(yīng)當(dāng)是a亮b亮g亮e不亮d亮f不亮c亮dp不亮。LED數(shù)碼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

72、數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個或多個發(fā)光二極管組成，一般情況下，單個發(fā)光二極管的管壓降為1.8V左右，電流不超過30mA。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。</p><p>　　下面以共陰極接法說明顯示字符和數(shù)字量與段編碼關(guān)系。</p><p>　　由于加在7段陽極上的電壓可以

73、用數(shù)字量表示，對于共陰極，如果某位為1，則對應(yīng)段發(fā)光；如為0，則不發(fā)光。數(shù)字量與段的對應(yīng)關(guān)系如表3-1所示： </p><p>　　表3-1 數(shù)碼管數(shù)字量與段的對應(yīng)關(guān)系表</p><p>　　D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0</p><p>　　例如：

74、當(dāng)加到陽極的數(shù)字量為00111111B=3FH時，除dp,g不發(fā)光外，其他6段均發(fā)光，因此顯示一個0字符。對于共陽極接法，加到陰極的數(shù)字量為：11000000=C0H，則顯示0字符。由此可見，共陽極接法的段選碼與共陰極接法的段選碼是邏輯“非”關(guān)系。</p><p>　　3.2.2 硬件圖 </p><p>　　圖 3-6 LED顯示部分</p><p>　　顯示部分

75、分為兩部分：前一部分為總金額顯示，后一部分為里程顯示。在顯示的過程中，里程與金額同步顯示，里程沒增加一公里，金額會根據(jù)設(shè)定的規(guī)則發(fā)生相應(yīng)的變化。這樣設(shè)計的目的是讓顧客可以清楚的看到里程金額的變化，更加的簡單直觀，這樣就可以大幅度的避免顧客與司機之間的糾紛，讓旅途更加的愉快！</p><p><b>　　3.3 片選電路</b></p><p>　　在LED 數(shù)碼管顯示

76、的過程中，字形碼的輸出控制可采用硬件譯碼方式，如采用BCD-7段譯碼/驅(qū)動器74LS1281、74LS49、74LS48、CD4511(共陰極)或74LS46、74LS47、CD4513（共陽極），也可用軟件表的方式將上述16進(jìn)制代碼經(jīng)接口輸出。</p><p>　　在本次設(shè)計的過程中，考慮到設(shè)計者在學(xué)習(xí)的過程中都74LS138譯碼器掌握的比較熟練，選擇它作為譯碼電路的譯碼器。在動態(tài)顯示的過程中，各個數(shù)碼管的公共

77、端接在另一接口的不同位，完成數(shù)位選擇，即片選，控制各數(shù)碼管輪流點亮。</p><p><b>　　3.3.1 硬件圖</b></p><p>　　圖 3-7 譯碼器片選電路</p><p>　　3.3.2 74LS138簡介</p><p>　　74LS138的引腳圖如圖 3-8所示:</p><p&

78、gt;　　圖3-8 74LS138譯碼器引腳圖</p><p>　　74LS138 為3 線－8 線譯碼器，共有 54LS138和 74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式。</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　當(dāng)一個選通端（E1）為高電平，另兩個選通端（(/E2))和/(E3)）為低電平時，可將地址端（A0、A1、A2

79、）的二進(jìn)制編碼在Y0至Y7對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。比如：A2A1A0=110時，則Y6輸出端輸出低電平信號。</p><p>　　利用 E1、E2和E3可級聯(lián)擴展成 24 線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴展成 32 線譯碼器。</p><p>　　若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。</p><p>　　可用在8086的譯碼電路

80、中，擴展內(nèi)存。</p><p><b>　　引腳功能：</b></p><p>　　A.B.C：地址輸入端</p><p>　　STA（E1）：選通端</p><p>　　/STB（/E2）、/STC（/E3）：選通端（低電平有效）</p><p>　　/Y0~/Y7：輸出端（低電平有效）

81、 </p><p><b>　　3.4 驅(qū)動電路</b></p><p><b>　　3.4.1 硬件圖</b></p><p>　　圖3-9 驅(qū)動部分硬件圖</p><p>　　通過學(xué)習(xí)了解，我們可以知道，AT89C51單片機的P0口的輸出電流大約為10mA,P1口由于內(nèi)部具有上拉電阻，輸出電流

82、大約為30mA。6個8段二極管動態(tài)顯示所需的驅(qū)動電流大約為 6*8*10=480mA，因此，僅僅使用單片機是不足以驅(qū)動顯示電路顯示的，還需要外加驅(qū)動電路來驅(qū)動顯示。</p><p>　　3.4.2 74ALS245簡介</p><p>　　74LS245是在單片機中用來驅(qū)動led或者其他的設(shè)備的常用芯片，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。</p><p&

83、gt;<b>　　接收模式：</b></p><p>　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）</p><p>　　DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。</p><p>　　由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，

84、P2口與驅(qū)動器輸入線對應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD和PSEN有效時，74LS245輸入（P0.1←D1），其它時間處于輸出（P0.1→D1）。</p><p>　　3.5 里程計數(shù)單元</p><p>　　3.5.1 霍爾元件簡介</p><p><b>　　車輪&

85、lt;/b></p><p>　　圖3-10傳感器測距示意圖</p><p>　　在實際應(yīng)用的過程中，計算里程是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測到的信號，送到單片機，經(jīng)處理計算,送給顯示單元的，其原理如圖3-10所示。</p><p>　　因為A44E 屬于開關(guān)型的霍爾器件，它的工作電壓范圍比較寬（4.5～18V），其輸出的信號符合TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可

86、以直接接到單片機的IO 端口上，而且其最高檢測頻率可達(dá)到1MHZ，所以在出租車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，集成開關(guān)型霍爾傳感器原理如圖3-11所示。</p><p>　　圖3-11 集成開關(guān)型霍耳傳感器原理圖</p><p>　　A44E 集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器A、霍耳電勢發(fā)生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D 和OC 門輸出E 五個基本部分組成。在輸入端輸入電壓CC V ，經(jīng)穩(wěn)壓器

87、穩(wěn)壓后加在霍耳電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍耳電勢差H V 輸出，該H V 信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC 門輸出。當(dāng)施加的磁場達(dá)到工作點.(即OP B )時，觸發(fā)器輸出高電壓(相對于地電位)使三極管導(dǎo)通，此時OC 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為“開”。當(dāng)施加的磁場達(dá)到釋放點(即rPB )時，觸發(fā)器輸出低電壓，

88、三極管截止，使OC 門輸出高電這種狀態(tài)為“關(guān)”。這樣兩次電壓變換，使霍耳開關(guān)完成了一次開關(guān)動作。</p><p>　　其集成霍耳開關(guān)外形及接線如圖3-12所示。</p><p>　　圖3-12集成霍耳開關(guān)外形及接線</p><p><b>　　3.5.2 硬件圖</b></p><p>　　圖 3-13 模擬脈沖<

89、/p><p>　　在應(yīng)用仿真的過程中，我們選擇了P3.3 口作為模擬信號的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷1，一個脈沖代表一公里（這樣可以節(jié)省時間），單片機就會將金額隨著公里數(shù)的增加而增加。</p><p><b>　　3.6 按鍵單元 </b></p><p>　　在硬件部分添加按鈕的目的是：通過按鈕的閉合，來實現(xiàn)不同功能的要求。按鍵單元包括3個按鈕，其

90、功能分別為：</p><p>　　開始按鈕：當(dāng)顧客上車時按下開始按鈕，等待脈沖，開始里程計數(shù)與金額計算，與P3.0相連接；</p><p>　　白天/晚上按鈕：由于白天和晚上的計費不同，進(jìn)入晚上時按下此按鈕，進(jìn)入晚上計費系統(tǒng),與P3.1相連接；</p><p>　　拼車按鈕：當(dāng)有人拼車時按下此按鈕，進(jìn)入拼車計費系統(tǒng)，與P3.2相連接。</p><

91、p>　　按鍵單元的硬件圖如下圖所示：</p><p>　　圖3-14 按鍵單元硬件圖</p><p>　　上拉電阻的作用：將不確定的信號固定在高電平。如果沒有按鍵按下的時候是高電平，有按鍵的時候是低電平按鍵的功能就是把單片機的引腳接地，現(xiàn)在問題出來了，但你按鍵松開的時候，如果沒有上拉電阻，那么單片機的引腳就會一直停留在低電平，讓單片機誤認(rèn)為一直有按鍵按下。</p>&

92、lt;p>　　反相器的作用：輸入高電平，輸出低電平，增大單片機的驅(qū)動能力。</p><p>　　3.7 單片機最小系統(tǒng)</p><p>　　3.7.1 復(fù)位單元</p><p>　　51系列單片機的復(fù)位是靠外部電路實現(xiàn)的。單片機工作后只要在它的RESET引線上加載10ms以上的高電平，單片機就能有效的復(fù)位。在應(yīng)用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位，如果這些芯片復(fù)

93、位端的復(fù)位電平要求與單片機復(fù)位電平要求一致，則可以將復(fù)位信號與之相連。</p><p>　　常用的復(fù)位電路如圖3-15所示：</p><p>　　圖3-15 復(fù)位電路</p><p>　　3.7.2 晶振電路</p><p>　　單片機內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。通過這兩個引腳在芯片外

94、并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取33pF）。這樣就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生ALE信號，此時得到的信號是機器周期信號。</p><p>　　圖 3-16 晶振電路</p><p><b>　　第四章 軟件設(shè)計</b></p><p>　　4.1 單片機的資源利用&

95、lt;/p><p>　　在設(shè)計的過程中，用到的單片機的資源主要有：</p><p>　　P0.0-P0.7:與數(shù)碼管相連接，作為段選口，輸出字形碼，完成字形的選擇與控制；</p><p>　　P3.0-P3.2：按鍵接口，完成不同功能的轉(zhuǎn)換；P3.3：外接脈沖，模擬行駛里程；</p><p>　　P1.5-P1.7：與74LS138譯碼器相連接，

96、完成數(shù)位選擇，控制各數(shù)碼管輪流點亮。</p><p><b>　　4.2 程序流程圖</b></p><p><b>　　中斷子程序:</b></p><p>　　圖 4-1 中斷程序流程圖</p><p>　　4.3 匯編程序：</p><p>　　如需要完整

97、程序,發(fā)郵件到1165864375@qq.com</p><p><b>　　結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　5.1 工作總結(jié)</b></p><p>　　時光荏苒，寶貴的四年大學(xué)時光如白駒過隙，轉(zhuǎn)眼就到了畢業(yè)季。在這最后的大學(xué)生活中，我們迎來了大學(xué)最后一個重要的課程——畢業(yè)設(shè)計，它是衡量每個大學(xué)生知識掌

98、握程度的關(guān)鍵，而且是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，更是對自己能力的一種提高，所以我們必須高度重視。畢業(yè)設(shè)計是學(xué)校對我們在大學(xué)中所學(xué)知識的一個綜合的檢驗，工作做的好壞，直接體現(xiàn)了學(xué)生個人現(xiàn)階段學(xué)習(xí)動手的強弱，我們必須以最飽滿的熱情，最專業(yè)的態(tài)度來對待它，爭取完美的完成這項任務(wù)。 經(jīng)過幾個月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了，但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中！ 整個畢業(yè)設(shè)計的過程可以大致

99、的總結(jié)如下：</p><p>　　接到任務(wù)書以后進(jìn)行選題，選擇方案，了解課題思路。拿到課題——《基于單片機的出租車計價器設(shè)計》的時候，雖然一開始有些迷茫，不知道何從下手，但是通過老師的知道，同學(xué)討論，以及去圖書館查閱資料，很快就在腦海中形成了大致的思路。俗話說的好“好的開端就相當(dāng)于成功了一半”，因此資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)程?？傊?，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用

100、。很多時候，得到的資料只是一些零碎的片段，還需要通過自己的努力，將其整合在一起。在硬件設(shè)計時，我參考了課本上的LED動態(tài)演示事例，通過自己的改造，添加了驅(qū)動和按鍵，完成了初步的電路設(shè)計。軟件設(shè)計方面，大部分程序是靠自己的努力編寫而成的，LED的動態(tài)顯示程序參考了書上的例題。初步設(shè)計大約在二周內(nèi)完成，之后的大部分時間都是在完善和修改，使出租車計價器達(dá)到既定的要求。在設(shè)計的過程中，最大的感受就是知識掌握的不牢靠，有很多簡單的錯誤都發(fā)現(xiàn)不了，

101、而且還有眼高手低的毛病。通過本次課程設(shè)計，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合起來，考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能</p><p>　　此次出租車設(shè)計的亮點在于它加入了拼車單元，使其更加的完善。不足之處在于沒有實時時鐘單元，因此還需要繼續(xù)努力與完善。</p><p><b>　　5.2 展望</b><

102、;/p><p>　　“養(yǎng)兵千日，用兵一時”。在畢業(yè)設(shè)計中，我為能用上四年所學(xué)而欣慰，同時我深深的感覺到了基礎(chǔ)知識的重要性。專業(yè)課學(xué)習(xí)時，老是感覺所學(xué)知識與實際相差太遠(yuǎn)。這種急功近利的思想使自己對一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)有所放松，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，我深深的體會到了“書到用時方恨少”的含義。雖然遇到了不少的困難但從中我也學(xué)到了很多知識，更培養(yǎng)了我獨立工作與思考的能力，激發(fā)了我的創(chuàng)新意識，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中的探索的艱難

103、和成功的喜悅。雖然這個項目還不是很完善，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。 畢業(yè)以后我將繼續(xù)攻讀研究生，通過這次經(jīng)歷，我會更加的我的專業(yè)，努力的學(xué)習(xí)專業(yè)知識?！叭f丈高樓從地起”，切實做到理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此，我要感謝我的指導(dǎo)老師，林老師，感謝

104、她的悉心指導(dǎo)，幫助我們開拓設(shè)計思路，精心點撥、熱忱鼓勵。由于在設(shè)計期間要進(jìn)行研究生復(fù)試，林老師耐心的給我鼓勵，讓我有精力和時間準(zhǔn)備復(fù)試才不至于手忙腳亂，使我做到復(fù)試和畢業(yè)設(shè)計兩不誤！</p><p>　　林老師知識淵博、經(jīng)驗豐富而且非常的平易近人，對待學(xué)生更是知無不言言無不盡。在做畢業(yè)設(shè)計期間，有很多細(xì)小的問題，林老師都給以耐心的解答，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度使我在遇到問題事不會手足無措，而是更有信心去接受挑戰(zhàn)，更好的完成任務(wù)

105、，我論文設(shè)計的工作自始至終都是在林老師老師全面、具體、細(xì)心的指導(dǎo)下進(jìn)行的。從小到一個芯片的功能介紹，大至程序模塊的設(shè)計，無一不細(xì)致入微。我從林老師身上學(xué)到了很多，再次衷心的感謝她。</p><p>　　此外，我還要感謝在一起設(shè)計討論的同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難和疑惑，直至本設(shè)計的順利完成， 感謝你們給予我的幫助。</p><p>　　在本系統(tǒng)的設(shè)計過程和論文

106、編寫過程中，還有很多老師、同學(xué)和朋友都給予了我許多無私的幫助，尤其是我的導(dǎo)師倪志蓮教授給我提出了很多寶貴的修改意見，在這里，我向這些無私幫助我的人表示衷心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　朱定華，單片機微機原理、匯編與C51及接口技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社，2010</p><p>　　汪貴平，新編單片

107、機原理與應(yīng)用，北京：機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　李學(xué)海，經(jīng)典80C51單片機輕松入門與上手，北京：清華大學(xué)出版社，2009</p><p>　　徐愛鈞，單片機原理實用教程——基于Prteus虛擬仿真，北京：電子工業(yè)出版社，2009</p><p>　　李朝青，單片機原理與接口技術(shù)[M].，北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2005</p>

108、<p>　　Dabis.W.S. PCB and Design: A Structured Approach. Addison-Wesley Pub. Co 2003</p><p>　　姚福安，電子電路設(shè)計與實踐，山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002</p><p>　　閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：高等教育出版社，2007 </p><p>　　

109、白云生，淺談51單片機在出租車計價器的應(yīng)用研究[J]，2006，(05)</p><p>　　徐維祥，單片機微型計算機原理與應(yīng)用[M]，大連：大連理工大學(xué)出版社，1996</p><p>　　周航慈，單片機設(shè)計基礎(chǔ)[M]，北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2005</p><p><b>　　附錄</b></p><p>&