基于單片機的出租車計價器的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 高電平將逐漸下降。RERST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復位操作。按鍵復位電路圖如圖34所示。圖34復位電路 鍵盤接口電路設計(1) 獨立式鍵盤：獨立式鍵盤中，每個按鍵占用一根I/O口線，每個按鍵電路相對獨立。I/O口通過按鍵與地相連，I/O口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。I/O口內部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。鍵盤接口電路如圖35所示：圖35鍵盤接口電路 顯示電路設計 1602LCD的基本參數及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別，兩者尺寸差別如圖361所示。圖361 LM016L結構圖LCD1602主要技術參數：容量:162個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm引腳功能說明：1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表1所示：表1引腳接口說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數據2VDD電源正極10D3數據3VL液晶顯示偏壓11D4數據4RS數據/命令選擇12D5數據5R/W讀/寫選擇13D6數據6E使能信號14D7數據7D0數據15BLA背光源正極8D1數據16BLK背光源負極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數據。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。 顯示模塊采用1602液晶顯示接口電路圖362顯示電路4. 軟件設計 單片機資源使用在本次設計中電路鍵盤用到了P2口，入，顯示電路用到了P1和P3口，P1口為液晶的數據口。 單片機軟件模塊設計 中斷子函數對于中斷程序，只要定時器計數滿就會產生中斷50ms中斷一次，共計20次，秒鐘加1，秒鐘計滿再分鐘加，當分鐘加到99時全部清零。以下是中斷子函數的流程圖如圖421所示：圖421中斷子程序流程圖 判鍵子函數 對于獨立式鍵盤判鍵，首先看有鍵按下不，如果有鍵按下則延時一會兒，在判斷是否真的有鍵按下，如果確實有鍵按下，再判鍵釋放，最后執行鍵功能程序。判鍵子函數的流程框圖如圖422所示： 圖422判鍵子程序流程圖 顯示子程序 1602液晶是字符型液晶，它的內部自帶字符庫，它可以寫兩行的字符，同時每行可以寫40個字符，在寫顯示程序的時候，我們先寫命令，再設定字符顯示，最后寫數據，在每寫一次命令或數據都需要判斷液晶是否忙。液晶顯示程序流程圖如圖423所示： 圖423顯示子程序流首先是LCD的初始化，初始化完成后對LCD進行寫命令，如果系統發現LCD忙，則繼續進行判斷是否忙，如果系統不忙，則寫入命令，如果命令未寫完成則繼續寫命令，寫命令完成后進行字符設置，然后寫入數據，完成數據的寫入之后再判斷LCD是否處于忙的狀態，如果判斷未忙的狀態后繼續進行判斷，如果不忙，則寫入數據響應成功后進行顯示。 總程序流程框圖整體程序的流程框圖如圖43所示：. 使用軟件proteus的介紹 Proteus軟件是來自英國Labcenter electronics公司的EDA工具軟件，它組合了高級原理布圖、混合模式SPICE仿真,PCB設計以及自動布線來實現一個完整的電子設計系統。此系統受益于15年來的持續開發,被《電子世界》在其對PCB設計系統的比較文章中評為最好產品—“The Route to PCB CAD”。Proteus 產品系列也包含了我們革命性的VSM技術,用戶可以對基于微控制器的設計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動態外設模型來對設計進行交互仿真。其功能模塊:—個易用而又功能強大的ISIS原理布圖工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB設計。PROSPICE 仿真器的一個擴展PROTEUS VSM:便于包括所有相關的器件的基于微處理器設計的協同仿真。此外，還可以結合微控制器軟件使用動態的鍵盤，開關，按鈕，LEDs甚至LCD顯示CPU模型。支持許多通用的微控制器,如PIC，AVR，HC11以及8051。最新支持ARM。交互的裝置模型包括：LED和LCD顯示，RS232終端，通用鍵盤，I2C，SPI器件。強大的調試工具，包括寄存器和存儲器，斷點和單步模式。IAR CSPY 和Keil uVision2等開發工具的源層調試。應用特殊模型的DLL界面提供有關元件庫的全部文件 。 5. 系統測試 計價器模式測試 完成設計之后，上電，按系統電源啟動按鍵，設備顯示屏顯示初始化狀態，屏幕 上顯示運行里程，等待時間（00:00:00），出租車起步價（），超過起步里程數（3公里）后的每公里單價（）。 計價器分為2種模式，白天模式和夜晚模式，使用按鍵選定相應模式后，LCD顯示屏上將顯示夜晚模式時設定的參數，使用按鍵進行運行里程和等待時間的模仿，等待時間按鈕每按一次等待時間增加1分鐘。進行測試，計價器可以準確的顯示計價金額及里程數等相應信息。系統初始狀態測試如圖51所示： 系統等待時間測試如圖52所示：系統運行里程測試如圖53所示：，當模擬出租車運行1公里后，符合我們當初設計要求，可以精確的進行計價。 計價器計價參數測試啟動設備進入系統后，分別選擇白天和夜晚模式后進行基本參數的設定測試，例如白天參數設定為蘭州出租車現在執行標準，起步價3公里10元，夜晚參數設定為起步價3公里10元。對系統完成參數設定后，我們分別用白天模式和夜晚模式進行測試。測試完畢后我們會看到系統可以準確的顯示計價金額及里程數等相應信息。所以次計價器的計價參數配置正確。 計價器穩定性測試啟動設備進入系統，長時間運行設備，設備運行情況良好，再不停的進行按鍵壓力測試，設備運行情況良好。通過以上各種測試，可以得出結論，此款基于單片機的出租車計價器的性能穩定，易于操作和使用。但有些方面還可以進一步擴展，以后會進行進一步的改進，使其更加完美。6. 總結出租車計費器系統的設計和測試已經全部完成，能按預期的效果進行實現特定功能,并能夠通過LCD顯示車費金額。本款出租車計價器包括單價輸出、單價調整、以及白天和晚上運營模式之分。另外，多功能出租車計價器還具有性能可靠、電路簡單、成本低、實用性強等特點，加上經過優化的程序，使其有很高的智能化水平。幾個月來，經過自己努力和老師同學的幫助，基本上完成了設計要求的內容，在系統可行性分析、原理圖設計等方面都作了許多實際工作，取得了一些成績，同時也遇到了一些問題，存在一些不足。經過這幾個月的學習和工作，我覺得自己不論是在理論知識方面還是在動手能力方面都有了不小的進步，自己從中受益匪淺。這次設計很好的把以前學到的理論知識應用于實踐，使我認識到理論知識與實踐之間有一定的差距，只有通