单片机出租车计价器源程序_出租车计价器源程序

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出租车计价器设计与制作

设计并制作一台出租车计价器。调试时采用10Hz方波信号模拟，每个方波代表10m。基本要求：

（1）不同情况具有不同的收费标准

白天 1元/公里 晚上 2元/ 公里 途中等待（30s）1元/30s

（2）数据输出（6位LED数码管显示）

单价输出2位 路途输出2位 总金额输出2位

（3）按键（3个）

启动计价开关 数据复位（清零）白天/晚上转换

3.4.1模块1：系统设计

（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路

通过分析，需要实现四个主要的功能模块，分别为脉冲计数模块、定时器计时模块、按键的处理以及

数码管动态扫描等功能。

定时器计时模块主要完成途中等待（即没有脉冲来时）30秒的计时。在启动键按下后，定时器就不停的计时，只要有脉冲来就将计时的值清除为零。如果没有脉冲来，当计时超过30秒时，相应的总金额要

按照收费标准计价。

中断的管理：尽管中断有嵌套以及优先级的功能，但是由于定时器已经使用一个了中断资源，脉冲检测不宜再采用中断方式，而是采用查询方式。由于需要不停的要清除30秒的计时，因此，脉冲的计数不

采用定时器的计数方式。

启动键触发定时器开始工作，而定时器的运行可以作为脉冲计数的标志，只要定时器计时在运行，每来一个中断都应该计数。

主程序完成键盘的扫描和按键的处理，查询脉冲产生的中断，并完成脉冲的计数。每个脉冲代表10米，则当计数到100时表示1千米的距离，相应的总金额要按照收费标准计价

（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图

采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、复位电

路等。硬件电路原理图如图3-9所示。

图3-11 出租车计价器的硬件电路原理图

数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。

独立式按键使用上提拉电路连接，在没有键按下时，输出高电平。P0口用于输出7段LED共阴极显示代码，P2口用于输出低电平有效的位选码。0～9的7段LED共阴极显示代码：3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH。

（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图

软件的任务要求包括定时器的设置、按键的扫描、按键的功能处理、脉冲的计数、路途等待超30秒的计

时以及总金额的计算等。

程序设计的思路：使用中断方式对定时器的溢出进行计数实现30秒的计时。主程序采用查询外部中断标志实现脉冲的计数，由于每个脉冲代表10m,因此，当脉冲计数超过100时，计价器按照收费标准计价。主程序在初始化变量和定时器参数设置之后，进入一个循环结构，循环扫描键盘、查询脉冲的中断、数码管的动态扫描等功能，当脉冲的中断标志被查询到，若路途等待时间未超30秒时，要及时将路途等待时间的值清除为零。主程序的流程图如图3-12所示。

图3-12 出租车计价器的主程序流程图

中断服务程序主要实现计时功能，当启动键按下之后，定时器开始工作，用一个变量对定时器溢出中断的次数进行计数，达到计时功能，该变量在每次脉冲到来时被清零（在主程序中清零），当脉冲长时间没有来，则当该变量计数超过30秒时，总金额按照途中等待计费标准进行计价。中断程序的流程图如图

3-13所示。

图3-13 出租车计价器的中断服务程序流程图

（4）设计系统软件调试方案、硬件调试方案及软硬件联合调试方案

软件调试方案：伟福软件中，在“文件新建文件”中，新建C语言源程序文件，编写相应的程序。在“文件新建项目”的菜单中，新建项目并将C语言源程序文件包括在项目文件中。

在 “项目编译”菜单中将C源文件编译，检查语法错误及逻辑错误。在编译成功后，产生以 “*.hex”和“*.bin” 后缀的目标文件。

硬件调试方案：在设计平台中，将单片机的P1.0-P1.2分别与3个独立式键盘通过插线连接起来，将P3.2与脉冲信号源连接起来。

在伟福中将程序文件编译成目标文件后，将下载线安装在实验平台上，运行“MCU下载程序”，选择相应的flash 数据文件，点击“编程”按钮，将程序文件下载到单片机的Flash中。

然后，上电重新启动单片机，检查所编写的程序是否达到题目的要求，是否全面完整地完成试题的内容。3.4.2 程序设计

/*晶振：11.0592M T1-250微秒溢出中断一次；P3.2(int0)-中断100次，查询IE0置位，P1^0为启动键；P1^1为清除键；P1^2为白天/晚上的切换键 变量的定义: key_val: 返回按键的值 255-无键

T1_cnt: 定时器溢出数计数

cnt_30: 30秒钟的计时

cnt_distance: 计算路程

cnt_cost: 总金额

state_val: 状态:0-白天 1 夜晚

cost_val[3]: 收费标准：白天单价cost_val[0]=1元/公里；晚上单价cost_val[1]=2元/公里； 等待单价cost_val[2]=1元/30s

led_seg_code：数码管7段码 */ //-------------------#include “reg51.h” unsigned char data cnt_30,cnt_distance,cnt_cost;unsigned int data T1_cnt,D_cnt;unsigned char data key_val,key_val_old;unsigned char data state_val;char code cost_val[3]={1,2,1};char code led_seg_code[10]={0x3f,0x06,0x05b,0x04f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//led_seg_code[0-9]代表0-9 //-------延时-----------------void delay(unsigned int i)//延时 { while(--i);} //-------初始化变量------------------void init_variant()//初始化一些变量的内容 {unsigned char i;cnt_30=0;//30秒的计时 D_cnt=0;//脉冲的个数 cnt_distance=0;//距离的计数

cnt_cost=0;//保存总价格 } //-------扫描键盘-----------------unsigned char scan_key(){ unsigned char i,k;i=P1;if(i==0xff){ k=255;} //无键按下

else //有键按下

{ delay(10);//延时去抖动

if(i!=P1){k=255;} else { switch(i){ case 0xfe: k=0;break;//P1.0按下，启动键

case 0xfd: k=1;break;//P1.1按下，清除键

case 0xfb: k=2;break;//P1.2按下，切换键

} } } return k;} //-------数码管动态扫描-------------void led_show(){unsigned char i,k;

//-----显示单价----k=cost_val[state_val];i=k%10;//暂存个位 P0=led_seg_code[i];P2=0xbf;delay(10);i=k%100/10;P0=led_seg_code[i];P2=0x7f;delay(10);//-----显示距离------k=cnt_distance;i=k%10;//暂存个位 P0=led_seg_code[i];P2=0xf7;delay(10);i=k%100/10;P0=led_seg_code[i];P2=0xef;delay(10);//-----显示总价格-----------k=cnt_cost;i=k%10;//暂存个位 P0=led_seg_code[i];P2=0xfe;delay(10);i=k%100/10;P0=led_seg_code[i];P2=0xfd;delay(10);} //-------计时----------------void timer1()interrupt 3 //T1中断 { T1_cnt++;if(T1_cnt>3999)//如果计数>3999, 计时1s { T1_cnt=0;if(cnt_30

{cnt_30++;} else //超过30秒，途中等待计价

{cnt_30=0;cnt_cost=cnt_cost+cost_val[2];} } } //---------主程序----------------

main(){//初始化各变量 T1_cnt=0;state_val=0;key_val_old=255;init_variant();//初始化51的寄存器

TMOD=0x20;//用T1计时 8位自动装载定时模式，不用T0 TH1=0x19;//250微秒溢出一次;250=(256-x)*12/11.0592-> x= 230.4 TL1=0x19;EA=1;//开中断 ET1=1;

TR1=0;//定时器T0 TCON=0x01;//Int0中断取边沿触发模式 while(1){ key_val=scan_key();// 255;// if(key_val!=key_val_old){ key_val_old=key_val;if(key_val!=255){ switch(key_val){ case 0: //启动键

TR1=1;//启动计时，TR1=1为启动了的标志

break;case 1: //清除键

init_variant();//清除变量

TR1=0;//关闭定时器

break;case 2: //白天/黑夜的切换

if(state_val==0){state_val=1;} else {state_val=0;} break;} } } if(IE0==1&& TR1==1)//每来1个脉冲，中断一次

{ IE0=0;cnt_30=0;//30秒的计时清零

if(D_cnt

{D_cnt++;} else //计数100次，每次10米，表示一公里

{D_cnt=0;cnt_distance=cnt_distance+1;

cnt_cost=cnt_cost+cost_val[state_val];} } led_show();} } //-----出租车计价器程序结束------------