出租車(chē)計價(jià)器設計與制作

設計并制作一臺出租車(chē)計價(jià)器。調試時(shí)采用10Hz方波信號模擬，每個(gè)方波代表10m?；疽螅?br /> （1）不同情況具有不同的收費標準
白天 1元/公里 晚上 2元/ 公里 途中等待（30s）1元/30s
（2）數據輸出（6位LED數碼管顯示）
單價(jià)輸出2位 路途輸出2位 總金額輸出2位
（3）按鍵（3個(gè)）
啟動(dòng)計價(jià)開(kāi)關(guān) 數據復位（清零） 白天/晚上轉換

3.4.1模塊1：系統設計
（1）分析任務(wù)要求，寫(xiě)出系統整體設計思路
通過(guò)分析，需要實(shí)現四個(gè)主要的功能模塊，分別為脈沖計數模塊、定時(shí)器計時(shí)模塊、按鍵的處理以及數碼管動(dòng)態(tài)掃描等功能。
定時(shí)器計時(shí)模塊主要完成途中等待（即沒(méi)有脈沖來(lái)時(shí)）30秒的計時(shí)。在啟動(dòng)鍵按下后，定時(shí)器就不停的計時(shí)，只要有脈沖來(lái)就將計時(shí)的值清除為零。如果沒(méi)有脈沖來(lái)，當計時(shí)超過(guò)30秒時(shí)，相應的總金額要按照收費標準計價(jià)。
中斷的管理：盡管中斷有嵌套以及優(yōu)先級的功能，但是由于定時(shí)器已經(jīng)使用一個(gè)了中斷資源，脈沖檢測不宜再采用中斷方式，而是采用查詢(xún)方式。由于需要不停的要清除30秒的計時(shí)，因此，脈沖的計數不采用定時(shí)器的計數方式。
啟動(dòng)鍵觸發(fā)定時(shí)器開(kāi)始工作，而定時(shí)器的運行可以作為脈沖計數的標志，只要定時(shí)器計時(shí)在運行，每來(lái)一個(gè)中斷都應該計數。
主程序完成鍵盤(pán)的掃描和按鍵的處理，查詢(xún)脈沖產(chǎn)生的中斷，并完成脈沖的計數。每個(gè)脈沖代表10米，則當計數到100時(shí)表示1千米的距離，相應的總金額要按照收費標準計價(jià)
（2）選擇單片機型號和所需外圍器件型號，設計單片機硬件電路原理圖
采用MCS51系列單片機At89S51作為主控制器，外圍電路器件包括數碼管驅動(dòng)、獨立式鍵盤(pán)、復位電路等。硬件電路原理圖如圖3-9所示。

圖3-11 出租車(chē)計價(jià)器的硬件電路原理圖

數碼管驅動(dòng)采用2個(gè)四聯(lián)共陰極數碼管顯示，由于單片機驅動(dòng)能力有限，采用74HC244作為數碼管的驅動(dòng)。在74HC244的7段碼輸出線(xiàn)上串聯(lián)100歐姆電阻起限流作用。
獨立式按鍵使用上提拉電路連接，在沒(méi)有鍵按下時(shí)，輸出高電平。P0口用于輸出7段LED共陰極顯示代碼，P2口用于輸出低電平有效的位選碼。0～9的7段LED共陰極顯示代碼：3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH。
（3）分析軟件任務(wù)要求，寫(xiě)出程序設計思路，分配單片機內部資源，畫(huà)出程序流程圖
軟件的任務(wù)要求包括定時(shí)器的設置、按鍵的掃描、按鍵的功能處理、脈沖的計數、路途等待超30秒的計時(shí)以及總金額的計算等。
程序設計的思路：使用中斷方式對定時(shí)器的溢出進(jìn)行計數實(shí)現30秒的計時(shí)。主程序采用查詢(xún)外部中斷標志實(shí)現脈沖的計數，由于每個(gè)脈沖代表10m,因此，當脈沖計數超過(guò)100時(shí)，計價(jià)器按照收費標準計價(jià)。主程序在初始化變量和定時(shí)器參數設置之后，進(jìn)入一個(gè)循環(huán)結構，循環(huán)掃描鍵盤(pán)、查詢(xún)脈沖的中斷、數碼管的動(dòng)態(tài)掃描等功能，當脈沖的中斷標志被查詢(xún)到，若路途等待時(shí)間未超30秒時(shí)，要及時(shí)將路途等待時(shí)間的值清除為零。主程序的流程圖如圖3-12所示。

圖3-12 出租車(chē)計價(jià)器的主程序流程圖