出租车计价器系统的研究与设计.docx

修打"孝IlLAZH()M；AGKiaLTURALUNIVERSITY学士学位论文(设计)矿井低压电网过流保护中的相序检测姓名：张婷婷学号专业：电子信息工程指导教师：文凤春职称副教授中国武汉二。年二月目录1概述错误!未定义书签.1. 1出租车计价器概述IV1.2单片机的概述V2总体设计方案的论证及比较错误!未定义书签.2. 1总体设计方案的论证及比较VII3. 2里程计算设计方案论证及比较VIII4. 3设计总框图IX3硬件设计X5. 1硬件设计概述X6. 2AT89S51介绍XI7. 3里程计算设计XIU8. 4显示原理XVI9. 5AT24C02掉电存储单元的设计XXI10. 6按键单元的设计XXIlI4系统的软件设计XXVII11. 模块介绍XXVII12. 2主程序模块XXVII4. 3定时中断服务程序XXX5. 4里程计数中断服务程序XXXI6. 5中途等待中断服务程序XXXI4. 6显示子程序服务程序XXXII5. 7键盘服务程序XXXV5系统调试及测试结果分析错误!未定义书签6. 使用的仪器仪表XXXV7. 2系统调试XXXVI6结论XXXIX致谢XL参考文献XLI出租车计价器系统的研究及设计摘要本文介绍了一种以AT89C51单片机为核心的多功能出租车计价器。该计价器具有单程，往返，白天，夜间，等待等多种模式的计价方式。有显示功能，发票打印功能，防作弊措施。文中在整体方案选择上对两个方案进行了对比，并阐述了硬件配置及性能特点,分为计量模块、显示模块、打印模块、防作弊模块；软件设计采用汇编语言编写，系统程序固化在单片机内部的EEPROM存储器中,程序包括主程序和若干子程序。主程序的功能是开机后负责管理和调用子程序，子程序共有4个，分别是键盘扫描子程序、计量子程序、读日历时钟子程序及显示子程序。在对各芯片在出租车计价器中所起的作用进行分析基础上对总体设计方案进行了分析。关键词单片机，多功能，出租车计价器AbstractInthispaper,ataximeterbasedonaprocessorAT89C51isreported.Thistaximeterhavemanyfunctionssuchassingle,backandforth,wait,dayandnightcost.Andithasdisplayfunction,typeinvoicefunction,stepforavoidingpracticefraud.Inthispaper,afulldescriptionofhardwaredisposal,characterize,planofsoftwareisdescribedindetail.Inthispaper,twoprogramsareenumerated,hardwareincludemetricmodule,displaymodule,printmodule,avoidingpracticefraudmodule:planofsoftwareadoptassembler,everyproceduresolidifysinEEPROMinprocessorAT89C51.itincludesmainprocedureandseveralfilialprocedures,thefunctionofmainprocedureistakingchargeofmanagingandtransferringfilialproceduresthatincludeskeyboardscan,metricpeocedure,calendarclockprocedureanddisplayprocedure.Basedonanalyzingfunctionofeveryprocessorintaximetertotalplanisanalysed.KeywordsAT89C51,multifunctional,Taximeter1概述1.1 出租车计价器概述汽车计价器是乘客及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己十分突出，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己普及自动计价器，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。1. 2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(MicroControllerUnit)0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(EmbeddedMCU)。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13亿片，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。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方面。 显示：通过单片机控制发光二极管或是液晶，显示特定的图形和字符。 机电控制：用单片机控制机电产品做定时或定向的动作。 检测：通过单片机和传感器的联合使用，用来检测产品或者工况的意外发生。 通信：通过RS-232串行通信或者是USB通信，传输数据和信号。 科学计算：用来实现简单的算法。那么单片机是不是解决上述应用的唯一选择呢？淡然不是！目前，在自动控制中，一般有三种选择，分别是嵌入式微机、DSP和单片机。单片机最明显的优点是价格便宜,从几元人民币到几十元人民币。这是因为这类芯片的生产量很大，技术也很成熟。其次，单片机的体积也远小于其他两种方案。单片机本身一般用40引脚封装，当然功能多一些的单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只有8只引脚。当然，单片机无论在速度还是容量方面都小于其他两种方案,但是在实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能。例如,控制电冰箱的控制器就不需要使用嵌入式系统,用一片51就可以轻松实现。所以应用的关键是看能否够用，是否有很好的性能价格比。51系列的单片机已经面世十多年，依然没有被淘汰，还在不断发展中，这就说明是他有广阔的应用前景。2总体设计方案的论证及比较2.1 总体设计方案的论证及比较方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图2.1所示。采用传感器件,输出脉冲信号,经过放大整形作为移位寄存器的脉冲,实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。其原理方框图如图2.1所示。图2.1数字电路方案方案二：采用单片机控制。利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。其原理方框图如图2.2所示。图2.2总体设计思路框图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，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。通过比较以上两种方案，单片机有较大的活动空间，利用单片机丰富的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。为此我们采用了单片机进行设计，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的实现设计要求。2. 2里程计算设计方案论证及比较方案一：采用霍尔线性器件，将转速转变为电压信号提供给单片机，从而达到计算里程的目的。方案二：采用霍尔开关器件中的霍尔传感器A44E,按汽车车轮转速的高低，每转发出相应数目的脉冲信号。通过比较以上两种设计方案,方案一虽然运行可靠,但体积大,精度低,且由于测量值是模拟量,必须经过A/D转换后读入计算机,针对于出租车计价器而言较为烦琐,不适用。因此我们采用方案二。2. 3设计总框图本次设计我们利用单片机AT89S51芯片作为设计的核心,利用霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，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，显示采用6位LED数码管，分屏显示单价、路程、总金额以及时间。总体设计框图如图2.3所示。图2.3总体设计框图3硬件设计3.1硬件设计概述AT89S51是一款非常适合单片机初学者学习的机型，它完全兼容传统的8051,8031的指令系统和引脚，而且是当今较为流行的,综合考虑，本次设计的核心采用AT89S51型单片机。在里程测速方面，霍尔元件体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，因此我们采用霍尔传感器A44E,在显示方面，因为采用LCD液晶段码显示，在距离屏幕1米之外就无法看清数据，所以本次设计采用6位LED发光二级管；在其他方面，我们运用到了AT24C02掉电存储单元以及四个控制按键。其总体设计电路图如3.1所示PlOPIJPI2P3PNP15MD3PIfeMiSDPl7SCKREnP3CRXDPXJTXDP33MlPMTOP35XLP3GWRP37RDXTL2XTALl管PlM第Kl.%三-rc.p2.p2.rc.p2.rci0IGND图3.1设计总体电路图3.2AT89S51介绍AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kByteSISP(In-systemProgrammable)的可反复擦写IOoO次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的T89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。3. 2.1AT89S51的引脚功能说明AT89S51有40个引脚，及MCS-51系列单片机引脚完全兼容。如图3.2所示。其各自引脚功能如下：Vcc：电源电压。GND：地。POn：PO口是一组8位漏极开路型双向I/O接口，也即地址/数据总线复用口。当访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH编程时，PO口接受指令字节，而在程序校验时，输出指令字节。Pln：Pl口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O接口，Pl的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。FLASH编程和程序校验时，Pl接收低8位地址。P2口:P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动4个HL逻辑门电路。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时P2口送高8位地址数据。FLASH编程或校验时，P2亦接收高位地址和其他控制信号。P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O接口。P3口输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。RST：复位输入。ALE/PROG：当访问外部数据时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。对FLASH存储器编程时，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。EA/VPP:外部访问允许。PSEN：程序储存允许。区函输出是外部程序存储器的度选通信号。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。XTAL1：振荡器反相放大及内部是钟发生器的输入端。PDIPPioq140VP11匚239POO(ADO)P12匚338P0.1(AD1)P1.3437：!P0.2(AD2)P14匚53口P0.3(AD3)(MoSl)P1.5匚635P0.4(AD4)(MISO)Pl.6匚7M：!P0.5(AD5)(SCK)P1.7C833PO.(ADe)RST匚932：!P0.7(ADT)(RXD)P3.0C1031EAVPP(TXD)P3.1C1130ALEF11(INTO)P3.2匚1229PSEN(IRTT)P3.3Cj1328P2.7(A15)(TO)P3.4匚1427P2.6(A14)(T1)P3.51526P2.5(A13)(WR)P3.6C1625：!P2.4(A12)(RB)P3.7匚1724P2.3(A11)XrAL2匚1823P2.2(A10)XTALI匚1922P2.1(A9)GND匚2021HP2.0(A8)图3.2AT89S51的引脚结构3. 3里程计算设计本次设计里程计算采用霍尔传感器A44E,时下已的到了广泛的应用。3. 3.1霍尔传感器简介霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器,它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻,寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达IMHZ）,耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。按照霍尔器件的功能可将它们分为：霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量，后者输出数字量。霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达m级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达一55150C。3. 3.3里程计算、计价单元的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3.3所示。89S51单片机P32图3.3传感器测距示意图由于A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5-18V）,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IMHZo集成开关型霍尔传感器原理如图3.4所示。Vo/V工作点(On)1BZmT释放点(OFF)10-1KI!Ik图3.4集成开关型霍耳传感器原理图A44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器（即硅霍耳片）B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。在输入端输入电压CCV,经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流,则及这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差HV输出，该HV信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点.（即OPB）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（即rPB）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，使霍耳开关完成了一次开关动作。其集成霍耳开关外形及接线如图3.5所示。图3.5集成霍耳开关外形及接线我们选择了P3.2口作为信号的输入端，内部采用外部中断0（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（我们设车轮的周长是1米），霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断,对脉冲计数，当计数达到100o次时，也就是1公里，单片机就控制将金额自动的加增加，其计算公式:当前单价公里数=金额。3. 4显示原理由于设计要求有单价（2位）、路程（2位）、总金额（3位）显示输出，加上我们另外扩展了时钟显示（包含时分秒的显示），采用LCD液晶段码显示，在距离屏幕1米之外就无法看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能够满足要求，因此我们采用6位LED数码管显示方式。4.1LED显示工作原理1.ED(LightEmitlingDiode)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。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。1.ED数码管显示器可以文卫共阴极和共阳极两种结构。(1)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3.6所示。(2)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3.7所示。o-o-a b Cdefgdp长8<-A -ab Cd ef Sp竺0吕图3.6共阴极结构图3.7共阳极结构在单片机应用系统中，显示器显示常用两种方法：静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种方法单片机中CPU的开销小、编程简单，便于监视和控制但是占用接口线多，硬件电路复杂，成本高。而所谓的动态显示就是利用单片机依次输出每一位数码管的段选码和对应于该位数码管的位选控制信号,一位一位轮流点亮各段数码管。本设计采用共阳极动态显示方式。3.4.2数码管的分屏显示12OO461 2一一4.6图3.IO路程和单价显示（图中显示为总路程12公里,当前单价4.6元）7J8J包回图3.11单价调整显示（图中显示为右起白天单价4.6元/晚上7.8/中途等待1.2元）数据的分屏的显示是通过按键Sl来实现切换的，如图3.12所示。图3.12Sl切换显示屏在出租车不走的时候，按下Sl,可以实现数据的分屏显示，车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示,当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下Sl切换到里程和单价显示屏，供客户查询。3.4.374HC164显示驱动74HC164是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端(DSA或DSB)之一串行输入,任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。从单片机串口输出的信号先送到左边的移位寄存器(74HC164),由于移位脉冲的作用，使数据向右移，达到显示的目的。移位寄存器74HC164还兼作数码管的驱动，插头1(header!)接电源，插头2(header2)接数据和脉冲输出端。电路中的三个整流管D1-D3的作用是降低数码管的工作电压，增加其使用寿命。显示器原理图如图3.13所示：HEADER2121.EDOIxD1.ESSD3PS*先事事依«¥<T-HHcABEIl=SC2H9PKarcVrF1.ED4打1.ED5审审露i三.3w三IrC6AB二三:M3E抬m8EEE1.K-fTBC-74HC1643. 13显示器原理图3.5AT24C02掉电存储单元的设计AT24C02芯片引脚配置如图3.14所示。AT24C02芯片引脚配置说明如表3.1所示。A2AO地址引脚SDA>SCLI2C总线接口WP写保护引脚，WP接VSS时，禁止写入高位地址，WP接VDD时，允许写入任何地址GND接地端VCC电源端掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通AO二1 'J 8O=I VCCAlU27n WPA2匚36n SCLGND U45二 SDA表3.1AT24C02芯片引脚说明讯，电压最低可以到2.5V,额定电流为ImA,静态电流IOUa(5.5V),芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8脚的DIP图3.14引脚图封装，使用方便。其电路如图3.15所示。图3. 15掉电存储电路原理图图中R8、RlO是上拉电阻，其作用是减少AT24C02的静态功耗，由于AT24C02的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SCL（移位脉冲）和SDA（数据/地址）及单片机传送数据。每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内。当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供主程序使用。3. 6按键单元的设计在单片机应用系统中，常用键盘作为输入设备，通过它将数据、内存地址、命令及指令等输入到系统中，来实现简单的人机通信。3.6.1按键开关的去除抖动功能目前,AT89S51单片机应用系统上的按键常采用机械触点式按键,它在断开、闭合时输入电压波形如图3.16所示.可以看出机械触点在闭合及断开瞬间均有抖动过程,时间长短及开关的机械特性有关,一般为510ms。由于抖动，会造成被查询的开关状态无法准确读出。例如，一次按键产生的正确开关状态，由于键的抖动，CPU多次采集到底电平信号，会被误认为按键被多次按下，就会多次进行键输入操作，这是不允许的。为了保证CPU对键的一次闭合仅在按键稳定时作一次键输入处理，必须消除产生的前沿（后沿）抖动影响。通常消除抖动影响的方法有硬件、软件两种。当按键较少时，可采用硬件方法消除抖动。如图3.16所示安键过程识别区图3.16按键过程4. 6.2独立式键盘的接口电路独立式键盘的接口电路：在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。这时，可将每个按键直接接在一根I/O接口线上，这种连接方式的键盘称为独立式键盘。如图3.17所示。每个独立按键单独占有一根I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不会影响到其他I/O接口线。这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O线，I/O接口线浪费较大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。在此电路中，按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开时，I/O接口线有确定的高电平。当I/O接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。TUlD+5V图3.17独立式键盘电路5. 6.3按键单元的设计电路共采用了四个按键，SI、S2、S3、S4,其功能分别是：Sl分屏显示切换按键，S2功能设定按键，S3.+./白天晚上切换按键，S4.一./中途等待开关。其电路连接如图3.18所示。图3.18按键连接图6. 6.4按键的功能(1) Sl按键的功能在出租车不走的时候，按下Sl,可以实现数据的分屏显示，车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下Sl切换到里程和单价显示屏，供客户查询。(2) S2按键的功能在按下Sl按键之后，若接着按下S2键则进行单价调整(默认为调整白天单价)，当接着按下Sl时，则进行晚上单价调，再次按下Sl可进行中途等待单价调整。当单价调整结束后，可以通过过按下S2按键进行时间调整，默认为调整口寸，接着按下Sl可进行调整分，分调整后再接下Sl可进行秒调整。当时调整完成后,若接着按下S2则又可进行单价调整。(3) S3按键的功能在显示金额及单价时，若按下S3键则显示路程和单价，再次按下S3则可返回显示金额及单价。(4) S4按键的功能在按下Sl按键之后，若接着按下S4按键，则进行设定默认晚上单价，并启动计价器，若没有按下S4则可设定默认单价(白天)，并启动计价器。当设定默认晚上单价结束后，再次接下S4按键则可设定默认中途等待单价，并启动计价器。当设定默认中途等待单价后，若还按一次S4,则返回系统时间的显示。4系统的软件设计4.1 模块介绍本系统的软件设计主要可分为主程序模块、定时计数中断程序、里程计数中断服务程序、中途等待中断服务程序、显示子程序服务程序、键盘服务程序六大模块。下面对各部分模块作介绍。4. 2主程序模块在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化、出租车起价和单价的初始化、中断向量的设计以及开中断、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。当按下Sl时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，由于霍尔开关没有送来脉冲信号，就停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。主程序流程图如图4.1所示。图4.1主程序流程图主程序:ORG0000HAjmpmainORG0003HAJMPTOORGOOOBHAjmptotimeORGOOlBHAjmptostartORG0030HMAIN:MOVSP,#70HMOVTMOD,#11HMOVTHO,#3CHMOVTLO,#OBOHMOVTHl1#3CHMOVTLl,#OBOHMOV22H,#OAHSETBEASETBTROSETBEXOSETBITOSETBETOSETBETlMOVR7,#34MOVR0,#69H7. 3定时中断服务程序在定时中断服务程序中，每100ms产生一次中断，当产生10次中断的时候，也就到了一秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显示。定时中断服务程序流程图如图4.2所示。图4.2定时中断服务程序流程图程序：PUSHPSWMOVTHO,#3CHMOVTLO,#OBOHINCMSlOOMOVA,MSlOOCJNEA,#10,RETURNMOVMSlOO,#0MOVA,SECADDA,#1DAAMOVSEC,ACJNEA,#60H,RETURNMOVSEC,#07.4 里程计数中断服务程序每当霍尔传感器输出一个低电平信号就使单片机中断一次,当里程计数器对里程脉冲计满1000次时，就有程序将当前总额送入里程计数中断服务程序中。在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。7.5 中途等待中断服务程序当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的TI定时器便被启动，每当计时到达10分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。4. 6显示子程序服务程序由于是分屏显示数据，所以就要用到4个显示子程序，分别是：时分秒显示子程序(HMS_DIS)、金额单价显示子程序(CP-DIS)、路程单价显示子程序(DP_DIS)、单价调节子程序(PA_DIS)。程序：HMS_DlSrPUSHACCPUSHPSWSETBRS1MOVRO,#SEC;时分秒的拆分(三个字节)MOVRl,#LEDSLMOVR6,#03HCPDIS:PUSHACCPUSHPSWSETBRSlMOVRO,#COUNTH;MOVRI,#LEDCoUNT2MOVA,R0MOVB,AMOVR1,ADPDISrPUSHACCPUSHPSWSETBRSlMOVRO,#PRICE;单价的拆分（一个字节）MOVRI,#LEDDANJlALMOVA,RoMOVB,APADIS1:PUSHACCPUSHPSWMOVA,LEDDAY.PL:白天单价MOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRMOVSBUF,AJNBTI,$CLRTIMOVA,LEDDAY_PHMOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRMOVSBUF,AJNBTI,$CLRTIMOVA,LEDNIG_PL;晚上单价MOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRMOVSBUF,AJNBTIj.$CLRTIMOVA,LEDNIGPHMOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRCPLACC.4MOVSBUF,AJNBTItSCLRTIMOVAfLEDW_PLMOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRMOVSBUF,AJNBTI1$CLRTIMOVA,LEDWPUMOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRCPLACC.4MOVSBUF,AJNBTIj$CLRTICLRRSlPOPPSWPOPACCRETTAB:DB11H,0D7H,32H,92H,0D4H,98H,18H,ODlH,10H,90H,OFFH4.7键盘服务程序键盘采用查询的方式,放在主程序中，当没有按键按下的时候,单片机循环主程序，一旦右按键按下，便转向相应的子程序处理,处理结束再返回。5系统调试及测试结果分析根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分：硬件调试,软件调试和软硬件联调。测试包括里程计价测试、掉电存储测试。DT9203WAVE6000GF2100DH1718E-5TDS1002数字万用表单片机仿真器烧写器双踪稳压稳流电源数字示波器在软件调试过程中，因为AT89S51及MCS-51系列相兼容，所以在调试WAVE6000调试过程中，我们采用8751来进行调试。如图5. 1所示:图5.1WAVE6000设置图5. 2系统调试根据系统设计方案,本系统的调试共分为三大部分:硬件调试,软件调试和软硬件联调。由于在系统设计中采用模块设计法，所以方便对各电路模块功能进行逐级测试。5. 2.1里程计价测试由于试验条件有限，我们采用电动机附带霍尔元件作为车轮,电机为3V的直流电机，每分的转速可以达到几千转，我们设定电机每转一圈为车轮转动1米，当电机转动达到100O圈时，就表示已经到达了一公里，系统自动将当前的单价加到总金额上。表5.1的测试条件是：设定白天的单价是2.5元，起步价为5元（包含3公里），分别行驶不同里程测得数据如下表。41015374959总金额理论7.522.53590120145实际7.60222.4983590.12119.978145行驶路程理论101537-1959实际41014.8936,9849.0258.023表5.1白天单价测试表5.2测试条件是:晚上的单价设定为3.0元,起步价为5元（包含3公里），分别行驶不同里程测得数据如下表。41015374959总金额理论82641107143173实际82640.989107143.01173,01行驶理论41015374959路程实际41014.8936.9849,0258.023表5.2晚上单价测试表5.3测试条件是：设定在单价为2.5的情况下已经行驶了10（22.5）公里，进行中途等待，分别等待不同的时间（10分钟为一个单位），起步价为5元（包含3公里）。时间前金额2总金额理论27.532.53537.54042.5实际27.49931.49934.98937.50140.OOl42,499表5.3中途等待价格测试里程测试数据的分析：通过表5.1、表5.2、表5.3的数据，我们可以看到系统的计价功能很稳定，误差很小，几乎为零，不过还应该在实际的应用中测试。5. 2.2掉电存储测试表5.4显示的数据表明，系统能在掉电的情况下正确的保存数据，并且能在系统上电后将数据读到相应的存储单元。白天单价晚上单价中途等待单价掉电前数据2.53.02.5重新上电后数据2.53.02.56结论由于使用的是AT89S51单片机作为核心的控制元件，灵敏的霍尔开关型器件A44E霍尔传感器，是本出租车计价器具有功能强、性能可靠、电路简单、成本低实用性强等特点，加上经过优化的程序，使其有很高