湖南工业大学电气与信息工程学院单片机课程设计摘 要随着经济的发展，带动汽车行业快速发展，出租车日益普遍化，在市场经济的环境下，出租车计费的公平性也成了大家在意的话题。了解在出租车上应用的计费系统，对我们日常出行有所帮助。本设计主要分为三章，第一章主要分析并实现了255的计数功能，主要是利用计数器对外部传感器检测的脉冲计数；第二章主要分析并实现50000计数功能，主要也是利用计数器对外部传感器检测的脉冲计数，当车速很快时在一秒时间内就会产生很多脉冲，这样就可以防止溢出的情况；第三章主要分析和实现出租车机会系统以及它所用实现的外部硬件电路和软件。本出租车计费系统由单片机AT89C51和一些外围电路组成，具有结构简单、操作方便、显示清晰、功能强大等特点。本方案使用液晶LCD_1602作为显示器，可以显示数字使系统信息一目了然。比较真实地模拟出租车的空车、载客、到站及对各状况的费用的计算、统计和显示等功能。本系统涉及到的理论知识有： AT89C51单片机工作原理及应用，液晶的使用，出租车计费系统的原理和实现方法。关键词：单片机AT89C51 、 出租车计费系统 、 LCD_1602AbstractWith the development of economy, the rapid development of automobile industry, the taxi increasingly common, in the environment of market economy, fairness taxi billing became people care about the topic. Understand the accounting system in the taxi, on our daily travel help.This design is mainly divided into three chapters, the first chapter mainly analyzes and realizes 255 count features, mainly is the pulse count detection of external sensor using counter; the second chapter mainly analysis and the realization of the 50000 counting function, mainly is the use of pulse counting counter the external sensor detection, when the speed very quickly when in a second time in a lot of pulse, so that we can prevent overflow; taxi opportunity system and its external hardware circuit and the software implementation of the third chapter mainly analysis and implementation.The taxi billing system is composed of MCU AT89C51 and peripheral circuit, has the advantages of simple structure, convenient operation, clear display, powerful features.This scheme uses LCD_1602 as a liquid crystal display, can display numbers enables the system information stick out a mile. A real simulation of empty taxis, passenger, arrival of the situation and the cost calculation, statistics and display function.Theory of knowledge involved in this system are: AT89C51 single-chip microcomputer principle and application, the use of liquid crystal, principle and realization method of the taxi billing system.Keywords :single chip microcomputer AT89C51, taxi billing system, LCD_1602目 录摘 要1Abstract2目 录3第一章 总体设计方案及要求41.1 255计数器的设计方案51.2 50000计数器的设计方案51.3 出租车计费系统的设计方案61.4 课程设计的任务要求71.4.1 外部脉冲自动计数，自动显示。71.4.3 课程设计的要求7第二章 硬件电路的设计82.1 单片机的最小系统硬件电路的设计82. .1.1 单片机AT89S52的介绍92.1.2 复位电路112.1.3 时钟电路122.2 显示硬件电路的设计122.2.1 数码管显示电路122.2.2 液晶显示电路142.3 键盘硬件电路的设计162.4 串行通信接口电路162.5 电源电路的设计172.6 255计数器的硬件的电路设计182.7 50000计数器的硬件电路的设计192.8出租车计费系统的硬件电路设计21第三章 软件设计223.1 255计数器的软件设计233.2 50000计数器的软件设计243.3 出租车计费系统软件设计25第四章 仿真与调试264.1 系统的调试264.2 255计数器的仿真264.3 50000计数器的仿真274.3 50000计数器的仿真28第五章 总结29第六章 附录一 程序源代码306.1 255计数器源代码306.2 50000计数器源代码346.3 出租车计费器程序源代码38第七章 附录二原理图447.1 255计数器电路图447.2 50000计数器电路图457.3 出租车计费系统电路图46参考文献47第一章 总体设计方案及要求本设计是一个以单片机为控制核心的出租车计费系统，利用外中断来对外部传感器检测的脉冲进行计数，采用下降沿触发方式，当外部的脉冲下降沿到来时，触发中断计数加一，同时还有与外部的晶振电路、复位电路、LCD_1602显示电路和按键电路结合，在与软件配合就能实现出租车计费。1.1 255计数器的设计方案以单片机为控制核心255计数器，实现0255的加一计数。利用外中断来对外部传感器检测的脉冲进行计数，采用下降沿触发方式，当外部的脉冲下降沿到来时，触发中断计数加一，同时还有与外部的晶振电路、复位电路、显示电路数码管驱动电路等与在与软件配合就能实现0255的计数。其结构原理框图如下所示：图1.1、255计数器原理框图由原理框图可以看出255计数器的设计思路，用单片机控制处理外部的信号及数据信息，同时也将相应的信息送给显示电路显示。振荡电路也就是时钟电路，主要给单片机提供准确的时序让单片机正常的工作。传感器检测的脉冲用于计数，启停电路主要用于停止、和启动计数器，复位电路用于单片机死机是复位从新工作。1.2 50000计数器的设计方案以单片机为控制核心50000计数器，实现05000的加一计数。利用外中断来对外部传感器检测的脉冲进行计数，采用下降沿触发方式，当外部的脉冲下降沿到来时，触发中断计数加一，同时还有与外部的晶振电路、复位电路、显示电路数码管驱动电路等与在与软件配合就能实现050000的计数。其结构原理框图如下所示：图1.2、50000计数器的原理框图由原理框图可以看出50000计数器的设计思路和255计数器的设计思路是一样的，不在复述。1.3 出租车计费系统的设计方案出租车计费器具有时钟，起步价，里程计费，等待计费及显示几个功能。本设计是一个以单片机为控制核心的出租车计费系统，利用单片机丰富的 IO端口，及其控制的灵活性，实现里程计费功能和价格调节、显示功能。，在与软件配合就能实现出租车计费。其结构原理框图如下所示：图1.3 出租车计费系统原理框图由原理框图可以看出出租车计费系统思路，用单片机控制处理外部的信号及数据信息，同时也将相应的信息送给显示电路显示。振荡电路也就是时钟电路，主要给单片机提供准确的时序让单片机正常的工作。传感器检测的脉冲用于计数，送给单片机处理，运算出路程和价格。启停电路主要用于停止和启动计费，复位电路用于单片机死机是复位从新作。1.4 课程设计的任务要求1.4.1 外部脉冲自动计数，自动显示。1设计一个255计数器：0255计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。2设计一个50000计数器：050000计数，计满后自动清0，重新计数（在数码管中显示）。1.4.2 设计一个出租车计费系统： 起步价为5元（2km以内），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新计费一次，在8位数码管中，前3位显示数码管显示里程数,后3位数码管显示价钱（角，元，十元，百元）1.4.3 课程设计的要求1、根据任务要求选择方案、设计电路、确定元器件型号和参数2、硬件设计：要求设计出完整的电路原理图，包括电源模块、单片机最小系统电路、按键电路、报时电路、显示电路。3、软件设计：包括编程思路，主程序和各子程序模块的流程图及编写方法，并用汇编语言或C语言编写出完整的源程序。4、按图焊接电路，检查无误后通电调试，调试电路的功能是否符合要求。 5、调试与仿真：对设计的硬件和程序进行仿真调试，并给出仿真结果。制作实物进行调试。第二章 硬件电路的设计硬件电路分为255计数器的硬件电路、50000计数器的硬件电路和出租车计费系统的硬件电路三部分组成，而三个部分的硬件电路有重叠的地方，都是以单片机为控制核心的，即主控制电路是一样的，电源电路也是一样的，255与50000计数器的显示电路也是一样的等等，现将各部分电路的工作原理分析如下2.1 单片机的最小系统硬件电路的设计单片机的最小系统由单片机和时钟电路、复位电路以及电源电路组成，单片机的I/O接相应的处理电路，其原理图如下所示：图2.1单片机的最小系统主机选用INTEL公司的MCS-51系列单片机89C51来实现，利用单片机软件编程灵活、自由度大的特点，可擦除下载，力求用软件完善各种控制算法和逻辑控制。本系统选用的89C51芯片时时钟可达12MHZ，运算速度快，控制功能完善，完全能满足温度控制系统的要求。其内部具有128字节数据存储器RAM，还可以通过地址、数据线进行外围扩展。而且内部含有4KB的EPROM不需要外扩展存储器，也有数据通