河南理工大学本科课程设计报告
摘要
本设计是基于STC89C52单片机的控制并利用霍尔传感器测速的出租车计价器。随着国民经济的不断发展和人们生活水平的日益提高，出租车已成为了城市交通中必不可少的一部分。而出租车计价器在出租车的运营中起着至关重要的作用，它是司机与乘客间公平交易的依据，与双方的利益都息息相关，是所有出租车的必备仪表。因此，对出租车计价器的研究具有十分现实的意义，而且精确度高，操作简便，故障率低的计价器也是市场不断追求的目标，具有良好的发展前景。
该计价器可通过按键切换显示里程、金额与等待时间，可按键设置单程和往返价格，可按键实现暂停和清零，还能通过传感器感测车速大小来选择等待模式或计价模式。
总的来说，本设计的硬件电路可分为五个单元：单片机最小系统单元，数码管显示单元，按键单元，指示灯单元及霍尔测速单元。该计价器用STC89C52单片机作为控制核心，由LED数码管来显示行驶里程、车价及等待时间，由按键来进行暂停、切换、清零等操作，由发光二极管作为指示灯，由霍尔传感器来测车速。本设计具有电路相对简单，功能比较齐全，精确度较高等特点，是一款经济实用型的出租车计价器，可以满足出租车司机和乘客的基本需求。
软件部分，本设计采用简洁明了的C语言来编写源程序。其中，键盘扫描和数码管显示采用查询方式，转速信号接收和等待计时采用中断方式，而指示灯由按键标志位控制。程序完全符合设计目标，与硬件配合良好，能够稳定、准确地实现所有的要求，结果令人满意。
关键字：出租车计价器；STC89C52单片机；霍尔测速；切换显示
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目录
1 概述??????????????????????????????3 1.1 功能要求??????????????????????????3 1.2 系统原理??????????????????????????3 1.3 系统组成??????????????????????????3 2 系统总体方案及硬件设计?????????????????????4 2.1系统总体方案 ????????????????????????4 2.2单片机最小系统单元 ?????????????????????4 2.3霍尔测速单元 ????????????????????????6 2.4数码管显示单元 ???????????????????????7 2.5按键单元 ??????????????????????????7 2.6二极管指示灯单元 ??????????????????????8 3 软件设计????????????????????????????9 3.1总体流程 ??????????????????????????9 3.2初始化模块 ?????????????????????????9 3.3按键扫描模块 ????????????????????????9 3.4中断与定时模块???????????????????????10 3.5数据计算模块????????????????????????10 3.6数码管显示模块???????????????????????10 4 Proteus软件仿真????????????????????????11 4.1 Proteus软件仿真电路????????????????????11 4.2 Proteus仿真结果??????????????????????11 5 课程设计体会 ?????????????????????????13
参考文献 ????????????????????????????13
附1：源程序代码 ????????????????????????14 附2：系统原理图 ????????????????????????25
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1 概述
1.1 功能要求
该出租车计价器设计的基本要求是：
（1）能显示里程，单位为公里，最后一位为小数位。 （2）能显示金额数，单位为元，最后一位为小数位。
（3）可设定单程价格和往返价格，单程价格为2元/公里，往返价格为1.5元/公里。
（4）车速<5公里/小时的时间累积为总等待时间，每5分钟等待时间相当于里程数增加1公里。
（5）起步公里数为3公里，价格为5元，若实际距离大于3公里，按规则3计算价格。
（6）按暂停键，计价器可暂停计价，按查询键，可显示总等待时间。
1.2 系统原理
本设计是基于STC89C52单片机的控制，利用霍尔传感器测速的出租车计价器。STC89C52单片机作为控制核心，由霍尔传感器通过感应车轮上磁铁的磁场向单片机输入脉冲信号，单片机系统通过接收到的脉冲数来计算车速、金额及等待时间等，由四位共阴极数码管来显示车速、金额和时间，由按键来进行往返和单程设置以及启动、暂停、清零等操作，另外由发光二极管来指示工作状态。
最核心的程序方面，本设计采用简洁明了的C语言来编写源程序。其中，键盘扫描和数码管显示采用查询方式，转速信号接收和等待计时采用中断方式，而指示灯由按键标志位控制。通过程序来控制单片机系统的工作，从而实现计价器的各项功能。
1.3系统组成
本设计硬件系统组成可分为五个单元：单片机最小系统单元，数码管显示单元，按键单元，指示灯单元及霍尔测速单元。
软件系统也可以大致分为五个大模块：初始化模块，按键扫描模块，中断与定时模块，数据计算模块及数码管显示模块。
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2 系统总体方案及硬件设计
2.1系统总体方案
系统的总体设计方案如图2-1所示，分为五个部分：单片机最小系统单元、霍尔测速电路、路程时间与金额显示单元电路、按键输入单元电路及指示电路。
按键输入电路 M 霍尔测速电路 单片机 最小系 统单元 数码管显示电路 二极管指示电路
图2-1 系统总体设计方案
2.2单片机最小系统单元
单片机的最小系统单元如图2-2所示。
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图2-2 单片机最小系统单元
STC89C52芯片的40个引脚功能分别为： VCC：电源电压。 GND：接地。
RST：复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISKRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。
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地位字节。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：来自反向振荡放大器的输出。
P1口：一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
P2口：一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址
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