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基于单片机的出租车计价器设计(毕业设计)

毕业设计

课题基于单片机的出租车计价器设计

学生姓名

杨凯

院部

机械工程学院

专业班级 2010机械设计制造及其自动化2班

指导教师

周妍

二 ○ 一四年五月

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

插图清单

表格清单

摘要

Abstract

第1章引言 ................................................................................................................................... - 1 -

1.1概述......................................................................................................................................... - 1 - 第2章计价器设计系统的方案选择........................................................................................ - 2 -

2.1计价器系统的相关要求......................................................................................................... - 2 -

2.1.1计价器系统的基本功能 .............................................................................................. - 2 -

2.1.2计价器系统的技术要求 .............................................................................................. - 2 -

2.2方案论证与比较..................................................................................................................... - 2 - 第3章计价器设计系统的硬件设计...................................................................................... - 4 -

3.1硬件设计总述......................................................................................................................... - 4 -

3.2里程计算模块的设计............................................................................................................. - 5 -

3.3显示模块设计......................................................................................................................... - 7 -

3.4语音模块设计......................................................................................................................... - 8 -

3.5按键电路的设计..................................................................................................................... - 9 -

3.6掉电存储电路的设计........................................................................................................... - 10 -

3.7时钟电路的设计................................................................................................................... - 11 - 第4章计价器设计系统的软件设计...................................................................................... - 12 -

4.1模块介绍............................................................................................................................... - 12 -

4.2主程序模块........................................................................................................................... - 12 -

4.3里程计数中断程序............................................................................................................... - 13 -

4.4定时中断服务程序............................................................................................................... - 13 -

4.5中途等待服务程序............................................................................................................... - 14 -

4.6显示服务子程序................................................................................................................... - 14 -

4.7键盘服务子程序................................................................................................................... - 15 - 第5章系统调试 .......................................................................................................................... - 17 -

5.1 利用仿真软件Proteus进行仿真调试 ................................................................................ - 17 -

5.2里程计价测试....................................................................................................................... - 18 -

5.3掉电存储测试....................................................................................................................... - 19 -

5.4 硬件电路.............................................................................................................................. - 19 -

5.4.1 电路元器件检测....................................................................................................... - 19 -

5.4.2 元器件的焊接方法................................................................................................... - 19 -

5.5硬件检测............................................................................................................................... - 20 -

5.6可行性分析........................................................................................................................... - 20 - 第6章结束语............................................................................................................................... - 22 -

6.1工作结果............................................................................................................................... - 22 -

6.2心得体会............................................................................................................................... - 22 - 参考文献 .......................................................................................................................................... - 23 - 致谢 .......................................................................................................................................... - 24 - 附录 .......................................................................................................................................... - 25 -

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插图清单

图2-1 基于定时芯片的计价器 (3)

图2-2 基于单片机的计价器 (3)

图3-1 系统电路图 (4)

图3-2 霍尔传感器工况图图 (6)

图3-3 霍尔传感器外形及接线 (6)

图3-4 霍尔传感器测里程原理图图 (6)

图3-5 显示电路 (8)

图3-6 语音播报电路 (9)

图3-7 按键电路 (9)

图3-8 掉电存储电路 (11)

图3-9 时钟电路 (11)

图4-1 主程序流程图 (12)

图4-2 里程计数中断程序流程图 (13)

图4-3 定时中断程序流程图 (14)

图4-4 中途等待服务程序流程图 (14)

图4-5 显示服务程序流程图 (15)

图4-6 键盘服务程序流程图 (16)

图5-1 系统调试流程 (17)

图5-2 系统仿真图 (18)

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

表格清单

表3-1 LCD1602基本参数说明 (7)

表3-2 LCD1602引脚说明 (7)

表3-3 AT24C02管脚功能 (10)

表5-1 白天单价测试 (18)

表5-2 晚上单价测试 (19)

表5-3 中途等待价格测试 (19)

表5-4 掉电存储测试 (19)

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基于单片机的出租车计价器设计

摘要

随着城市改革开放的进一步深化，出租车行业发展迅猛，而仪表计价器的市场需求也日益扩大。本着节约成本的原则在出租车服务质量和行业管理方面加以提高，本设计以单片机为主控器、附加霍尔传感器测距，实现对出租车价格计费，采STC89C52A44E

用实现在系统掉电的时候对单价和系统时间等消息进行保存，输出采用LCD1 AT24C02

液晶显示器，采用语音播报模块进行语音播报，采用实现时钟。此602ISD2560DS1302

次设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白昼黑夜来调单价，同时在非运营的时候还能司机还能方便的查看时钟。

关键词：出租车计价器；STC89C52；A44E霍尔传感器；AT24C02

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

Based on Single-chip Taximeter Design

Abstract

With the deepening of reform and opening up the city, taxi industry is developing rapidly, and the meter market demand is also growing. Improvement in cost saving principle in the taxi service quality and management aspects of the industry, the design STC89C52

micro-controller as the main controller, additional A44E Holier sensor location, and the taxi price, using AT24C02 to realize when the power is off the unit and system time message is preserved, output using LCD1602 liquid crystal display, using ISD2560 the voice broadcasting module for voice broadcast, using DS1302 to achieve the clock. The circuit design of the meter can not only achieve the basic pricing, but also based on the day and night to adjust the unit price, at the same time in the non operation can always provide the clock display and convenient for the driver.

Key word: Rental car mileage fare meter；STC89C52；Hall sensor A44E；AT24C02

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第1章引言

1.1概述

在中国出租车行业是一个新兴行业其起于八十年代早期，随着中国经济的快速发展，汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。现在各大城市出租车行业的通用自动化仪表，仪表技术的发展已成定局，预计未来计市场大有可为。

出租车计价器的发展已经有很长的一段历史。最初的出租车计价器主要是机械结构，结构复杂而只有一种功能。随着科学技术的发展，仪器的第二代，使用相结合的计算机和机械手，机械电子的一半，这在出租车也可以完成评估工作。大规模集成电路的出现使得电子仪表、仪器不断更新换代。当把微控制器单板机大规模应用计价器控制系统中后，就是的成形的计价器模块化，而当代的计价器所拥有的统一，标准功能为，计算运费，计算里程并且显示相关数据。现今的微控制器单板机的性价比在不断提高，而且机电控制系统应用越来越普及，其中就包括了出租车计价器，使得其多功能化，成本越来越低，操作越来越人性化和方便，以下是当代计价器的一些基本功能：12

（）液晶显示器，液晶屏可显示各种运行数据，使乘客一目了然；（）在非工作状态时的永久时钟功能，使用日历时钟芯片，该仪器可以永久地显示时钟；（）存储功能，

可存储临时数据便于客户查询信息。

随着中国经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，城市交通的改善，越来越多的计价器被应用。改革开放以来，我国在车辆工程行业发展极其迅速，尤其是在出租车行业已普及至我国各大城市，使得城市中交通工具变得更加丰富，而且也成为了一个城市发展程度、规模的重要标志和评判标准。然而随着出租车的普及，为了使得经营者与消费者达到公平交易，则有交易工具计价器的诞生，所以它的精度、准确度就自然而然显得至关重要。按照国家有关法律、法规，出租车计价器是一种工作计量器具列入强制检定国家第一批，也是近年来加强六个重点测量仪器管理的国家质量技术监督部门。此次设计就是为了提高计价器的精度和准确度，不仅关系到司机和乘客间的利益，而且会使得设计的意义得到了进一步升华，真正做到把科学应用于国民经济的发展。

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

第2章计价器设计系统的方案选择

2.1计价器系统的相关要求

2.1.1计价器系统的基本功能

此次设计的计价器控制系统的主要可以实现：通过一键回复功能数据、分屏显示相关数据、不同时段转换、运营里程计数和计费、时钟显示和掉电存储等功能。按下功能按键后，运行过程如下，先是里程传感器检测汽车行驶信号数据，再是将检测的信号进行信息处理，后送至单片机进行里程、运费计算，并将结果呈现在显示单元上。

2.1.2计价器系统的技术要求

本设计的主要技术要求如下：

计价包括起步价、行车里程计费、等待时间计费三部分，由液晶屏显示总金额、运

999 5.0/3km(3km)3km

行里程、等待时间，最大显示为元，起步价为元含，超过，里程每增加增加元，等待时超过等待时间五分钟后每分钟元，用液晶显示总里程、1km20.5

等待时间和总金额。

1. 计费功能

白天（点到晚上点）起步价为元，晚上（晚上点到第二天点）起步价623 5.00236

为6.00元。

（）当里程时（含），只计起步价

13km3km

（）当里程时，按元计费

23km2/km

（）等待累计时间时，按元计费

35min0.5/min

2. 显示功能

（1）显示行驶里程：由液晶屏显示“XXX”,单位为km。里程范围0-999km。

（2）显示等候时间：由液晶屏显示“XX”,单位为min。计时范围0-59min。

（3）显示总费用：用三位数字显示“XXX”,单位为元。计价范围0-999元，精确到1元。

2.2方案论证与比较

方案一：采用数字电路控制，通过外部电路检测传感脉冲数来计算出租车的行驶里程数，而后通过A/D转换以译码器对检测的信号数据进行译码，再在显示单元中呈现出来。方案一如图1所示：

方案二：利用单片机作为主控制器，利用显示屏作为显示电路，采用外

LCD1602

部晶振电路作为时钟脉冲，以下是方案二的系统流程图，如图2所示：通过以上两种方案的比较，用单片机作为主控器，利用单片机丰富的端口，及

I/O

其控制的灵活性，不仅能实现基本里程的定价和价格调整，时钟显示功能，而且还有很强的扩展性，可以对系统进行升级改善。因此我们采用单片机进行设计。

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图2-1 基于定时芯片的计价器

图2-2 基于单片机的计价器

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

第3章计价器设计系统的硬件设计

3.1硬件设计总述

此次设计计价器控制系统以STC89C52单片机作为主控器，以及其他相关芯片作为各个模块的主体。由于使用STC系列单片机可以使用RS232串口写程序，进而使得实验仿真更加方便快捷，而且与ATMEL公司的系列单片机相比，STC89C52是一个低功率消耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，STC的设备使用的高密度，非易失性存储技术，与标准指令集和针的结构兼容，芯片内集成了通用位中央处理器MCS5180C518

和存储单元，可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方ISP Flash STC89C52

案因此在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

,STC89C52

对于里程传感检测来说，使用霍尔元件（霍尔传感器A44E）有诸多好处，譬如其占据空间小，安装与拆卸容易，而且成本低，便于普片使用，性价比高。对于显示装置，我们采用LCD1602液晶显示器，同样成本低，编写驱动程序也很方便，也可以实现历程和价格以及单价的分屏显示。对于语音播报模块，我们采用ISD2560芯片，此种语音播报芯片使用寿命长，音质好，操作以及驱动程序编写方便。其他方面我们则采用具有IIC设备的AT24C02芯片来进行设计掉电存储模块，采用DS1302芯片来设计系统时钟模块，本次设计共使用4个按键，其中三个是价位调节功能键，另一个则是复位电路的按键。

计价器系统的电路原理图如图3所示。

图3-1 系统电路图

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本课题以单片机作为主控制器接收来自霍尔传感器信号和处理，根据处理结果，然后发送到LCD1602芯片，相应的数据内容在液晶屏上显示，同时，单片机可以根据需要控制语音接入电源了存储单元的内容的语音芯片。同样，用户也可以通过按键对计价器进行设置以达到相关需求。

除单片机以外整个电路还包含了按键、传感器、显示、语音、掉电存储、时钟等几部分电路。4个按键分别于单片机P1口的几个引脚相连，当按键被按下时相应的引脚出现一个低电平，单片机接收到低电平信号执行相应的操作；传感器电路通过P3.2引脚与单片机相连，通过触发中断的方式实现里程的计数；显示电路用的LCD1602芯片的数据传输引脚连接单片机P0口P1.0-P1.3，其控制引脚与单片机的P2口连接P2.0-P2.2；语音播报芯片ISD2560控制引脚和数据传输引脚分别与单片机P1口和P3口连接分别为P1.4-P1.7和P3.4-P3.7；掉电存储电路的AT24C02芯片的控制引脚与单片机的P2口连接P2.4-P2.5。时钟电路的DS1302芯片的控制引脚与单片机的P2口连接分别为P2.3、P2.6和P2.7。

3.2里程计算模块的设计

霍尔传感器是一个磁场传感器是磁电转换可以使用霍尔效应作出来实现，它具有高的灵敏度，线性度好，稳定性高且耐高温度，及体积小等优点，在汽车控制系统中的应用非常广泛。在实际使用中，由于霍尔元件具有体积小，重量轻，因此安装非常方便，同时为低功耗，高频率的霍尔组件相同，抗冲击，耐腐蚀等特点，因此使用寿命长。

霍尔传感器A44E:A44E是一款开关型的霍尔元器件，它的工作电压范围比较宽（4.5~18V），TTL

而且其输出的信号是电平信号，因此它可以直接和单片机耦合相连，而且其最高检测频率可达兆赫。A44E霍尔传感器是根据霍尔效应原理，其内部电路是有各种独立电路组成，比如差分放大电路，温度补偿电路，RS触发器电路以及核心地位的霍尔电压电路，再将这些电路集成化制成磁敏电路。下面阐述其运行动作原理：首先明确其输入信号时磁感应强度，通过集成电路处理后得到一霍尔电压作为输出信号。加在霍尔电压发生器两端的电压先由稳压电路输出的，再根据霍尔效应，通以电流的霍尔片在磁场中将会产生霍尔电压，此电压信号先后经过放大电路放大和RS触发器电路整形后得到方波输送至OC门。此时有“开”和“断”两种情况，如果把磁场增大至放大器输出的电压能把晶体管导通，而此时OC门输出的是低电压，此种状态为“开”；如果把磁场减小至触发器输出的电压可以使得晶体管截止，那么此时OC门输出高电压，此种状态为“关”。

其霍尔传感器内部接线图如图3-3所示。

里程计算、计价单元的设计：由车轮霍尔传感器信号检测装置的里程，送到单片机进行处理后，再由单片机发送给显示装置，其原理如图所示。

我们用单片机的口作为信号的输入口，内部采用外部中断，车轮每转一圈（假P3.20

设车轮的周长是1 米），此时霍尔传感器就会传感检测到一个中断信号，传输给单片机，如此这样1000次的话，表明出租车已行驶1公里，单片机内部将会进行计算，自行增加运行费用，并在显示单元上展现出相关数据。

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

图3-2 霍尔传感器工况图

图3-3 霍尔传感器外形及接线

图3-4 霍尔传感器测里程示意图

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3.3显示模块设计

在本设计中我们使用LCD1602液晶屏来显示出单价、里程、总金额等信息。

LCD1602的基本参数如下：

表3-1 LCD1602基本参数说明

LCD1602的各个引脚的功能如下表所示

表3-2 LCD1602引脚说明

显示器电路原理图如图3-5所示。

显示模块电路电源电压为5V，由VCC引入，LCD1602液晶显示器的数据传输引脚与单片机的P0口连接，以此可以写入要显示的数据内容，而显示器的控制端引脚则与单片机的P2口连接分别为P2.0-P2.2。以此可以写入控制指令设置显示模式以及驱动程序。显示器的对比度可以通过调节控制引脚上的上拉变阻器来实现。

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图3-5 显示电路

3.4语音模块设计

我们采用单片语音录放集成芯片ISD2560作为此次设计中数字语音芯片，由于其本身就具有抗电功能而且音质好，使用操作也方便，无需特殊开发系统。此种芯片每次录音时间约1分钟，使用寿命长。芯片多路转换开关对电平进行直接模拟量存储技术，从而在A/D,D/A转换器使用个数方面进行了优减。用一个单芯片的EEPROM单元直接将每个采样值进行直接存储，因此可以非常真实反映出语音录放效果。避免了量化噪声和“金属声”等不理想的语音效果。ISD2560芯片其内部电路是由定时采样电路，触发器滤波电路以及电压放大等电路，进行高度集成而得，大大减小了芯片体积，由于其有IIC 设备，故其内部也有掉电存储电路。EEPROM内部框图和引脚排列如图所示。由于ISD2560的电平特性是TTL属性，故无需电平转换装置就可直接与单片机进行连接，大大简化电路连接。

语音播报电路如图3-6所示：

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图3-6 语音播报电路

3.5按键电路的设计

按键电路原理图如图3-7所示。

图3-7 按键电路

杨凯：基于单片机的出租车计价器设计

按键：出租车不走时，按下，启动液晶显示器车行走时只有总金额和单 S1S1LCD.

价显示屏在显示，当到达目的地时，可以根据客户要求查看总里程，此时按下切换

到里程和单价显示屏，供客户查询。

按键：在按下按键之后，若接着按下键则进行白天黑夜单价调整（默认为 S2S1S2

调整白天单价），通过计数按下次数进行不同的价格调整。

按键：在按下键之后，语音芯片开始语音播报，系统播放您好！欢迎乘坐 S3S3?

本公司出租汽车，谢谢！播送完毕计价器开始计费；在行使状态下，按下键，表示

”S3

出租车到站，结束行使。这时候，系统播放请检查您的随身物品，欢迎再次乘坐，再

“

见！的提示音。

”

3.6掉电存储电路的设计

掉电保护模块主要是可以自行保护被更改后的数据，防止发生意外断电导致重要信息的丢失以及可能会导致重新设置信息的繁琐。此次设计我们使用了AT24C02芯片。

是一个字节串行，内部有个位字节，还 AT24C022CMOS EEPROM2568AT24C02

有一个字节读写缓冲器。

从而使得按下调整按键、功能按键，此时存储于AT24C02芯片中的信息会被自动读取，实现了一些重要信息的保存，达到所需要求。

AT24C02的管脚及其功能如下表所示：

表3-3 A T24C02管脚功能

根据AT24C02芯片的data-sheet，设计出掉电存储模块电路原理图如图3-8所示：

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图3-8 掉电存储电路

3.7时钟电路的设计

DS1302实时时钟芯片是一种高性能，低功耗的美国达拉斯公司生产的，一个额外的31字节的静态RAM，可以提供日期和单片机系统的时间。与CPU通信同步三线SPI 接口，可用于多字节时钟信号和RAM数据突发模式传输。实时时钟提供秒，小时，天，周，月和年，不到一个月31天可以自动调整，并且具有闰年补偿功能。2.5 ~ 5.5V宽电压工作。双电源（主电源和备用电源），可设置备用电源充电模式，充电电源提供支持的能力。时钟操作可以使用个或个小时的时间格式通过旗帜决定。DS130

2412AM / PM

2I / O RST

与单片机之间可以简单地采用同步串行通信的方法，只有三根线：复位（），I / O数据电缆，串行时钟（SCLK）。DS1302时钟芯片内部可以掉电存储，实时保存时间信息，而且功率消耗要小的多。DS1302用于数据记录，特别是对一些重要的数据记录，能实现数据，同时记录数据的时间，因此它被广泛地应用于测量系统。

时钟电路如图3-9所示：

图3-9 时钟电路

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第4章计价器设计系统的软件设计

4.1模块介绍

本系统的软件部分主要分为主程序、里程中断程序、定时中断程序、中途等待子程序、显示子程序、键盘子程序几个模块。

4.2主程序模块

主程序模块示意流程图如图4-1所示。

图4-1 主程序流程图

在主程序模块中，要先对各芯片进行初始化、出租车计价初始化、中断向量的设定以及开中断、循环等待等工作。而且，在主程序模块中还需要对各种寄存器进行启动或清零，并对它们进行初始化。然后，主程序将读取各寄存器的内容，完成开启，重置和计费等操作。

当按下功能按键时，计价器启动，系统将根据寄存器中的数据内容计算并将所行驶里程数与起价公里数进行对比。此时会有两种计算结果，根据公式和要求的单价值进行计算，并将计算结果在显示器上显示。其中，若霍尔传感器传感检测到里程计数信号停止，此时需判断是否有语音播报键按下，若没有表明是中途停车等待的情形；若有，表

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明是到达目的地信号，此时计价器停止计价，显示器显示相应的数据内容，待车再次发动时，对所有数据惊醒清零初始化处理，但是时钟依旧常规运行。

4.3里程计数中断程序

里程计数中断服务程序示意流程图如图4-2所示。

图4-2 里程计数中断程序流程图

在里程计数中断子程序中，车轮每转一圈（我们设车轮的周长是米），霍尔传感

器就检测并输出一个信号，引起单片机的中断，对脉冲计数，当计数达到次时，也

1000

就是公里，单片机就控制将金额自动的加增加，送数据到相应的显示单元，并调用显1

示子程序显示。

4.4定时中断服务程序

定时中断服务程序示意流程图如图4-3所示。

编写定时中断服务程序时，可以设定50ms产生一次中断，这样累计产生20次，就达到1s，如此再执行中断后的终端服务程序，以及相应的操作。

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图4-3 定时中断程序流程图

4.5中途等待服务程序

中途等待服务程序示意流程图如图4-4所示：

图4-4 中途等待服务程序流程图

若霍尔传感器传感检测到里程计数信号停止，语音播报按键（欢送语）没有被按下，此时偌定时器计数达5分钟，就进行等待计价运算，一旦霍尔传感器恢复检测到里程计数总中断信号，也就是等待子程序结束，就恢复正常的计价运算。

4.6显示服务子程序

液晶显示程序示意流程图如图4-5所示：

单片机课程设计简易计算器的设计

目录摘要 (1) 绪论 (1) 1.设计要求及功能分析 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 基本功能 (2) 2.设计方案 (2) 2.1 硬件部分设计方案 (2) 2.1.1 单片机部分 (2) 2.1.2 按键部分 (2) 2.1.3 显示部分 (2) 2.2 软件部分设计方案 (2) 3.系统的硬件总体设计 (4) 3.1 系统的总体硬件设计 (4) 3.2 键盘连接电路 (4) 3.3 显示屏连接电路 (5) 3.4 单片机芯片AT89C51 (6) 3.5 外接电路 (7) 4.系统的软件总体设计 (8) 4.1 键盘识别程序设计 (8) 4.2 显示程序 (11) 4.3 运算程序 (11) 5.元器件清单及程序清单 (12) 5.1 元器件清单 (12) 5.2 程序清单 (12) 6.软件仿真 (18) 6.1 仿真验证 (18) 6.2 性能分析 (20) 6.3 出现故障及其原因 (20) 6.4 解决方法 (20) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (21) 附录PCB图 (22)

简易计算器的设计学生：李飞马鹏超舒宏超指导老师：王孝俭摘要：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。关键词：单片机、计算器、控制电路、仿真。绪论设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法，掌握矩阵扫描的编程方法，掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除，具备清零、等于功能，16个按键功能依次为：数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 1．设计要求及功能分析 1.1设计要求：本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器，实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个，一个AT89C51单片机芯片，一个液晶显示屏，一个4*4键盘和一个排阻（10K）做P0口的上拉电阻，可以实现16位的数值操作计算。 1.2基本功能：首先，计算器可现实8位数字，开机运行时，只有数码管最低位显示为“0”，其他位全部不显示；

出租车计价器课程设计报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2012 —2013 学年第 2 学期）课程名称：可编程逻辑器件设计开课实验室：信自楼 2013 年4月 11日

一、引言汽车计价器是乘客与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已十分突出，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。随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。我们设计采用8086为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。二、总体设计方案利用8253作为定时/计数器，控制电机转速并测量电机的转数；8255作为输入输出接口，控制数码管显示启动后经过的里程数（小数点后取2位有效值）。硬件连接说明：直流电机控制器的基础上，增加了一个电机测速电路构成。 8255的B口作为数码管的笔划码驱动；C口的低4位作为段码控制，显示实际里程，同时，也用于输出键盘的列扫描码；PC6、PC7输入行扫描码，用于识别按键，程序中仅使用了PC6行上的四个按键，其定义如下： X1：启动/停止键；X2：加速键，与X3、X4键组合使用；X3：“+”键；X4：“-”键。 A口仅使用了PA0，输出PWM脉冲信号，通过驱动芯片驱动电机，其输出电压的高低与PWM脉冲的占空比成正比。电机的转数，通过霍尔元件变换为脉冲个数，送入8253的通道2，计数后，将转数转换为里程数，最小单位为0.01公里，送CPU记录，结果由数码管显示出来。

AT89C51单片机简易计算器的设计

AT89C51单片机简易计算器的设计单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。一、总体设计根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。（2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。（3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数

值，按等号就会在LCD上输出运算结果。（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。系统模块图：二、硬件设计（一）、总体硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。总体设计效果如下图：

单片机课程设计计算器

课程设计说明书课程设计名称：单片机课程设计课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院专业班级：学生学号：

学生姓名：学生成绩：指导教师：课程设计时间：至

格式说明（打印版格式，手写版不做要求）（1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。（5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。（9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。

课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。

出租车计价器系统完整版

智能电子产品设计与制作课程设计（论文）题目: 《出租车计价器系统设计》学院：电气与电子信息工程学院专业名称：学号：学生姓名：同组成员：指导教师：课设时间：2011年5月23日—2011年6月10日目录

一．设计目的 (2) 二．设计要求 (2) 三．系统结构 (2) 四．功能模块设计 (3) 五．软件设计 (5) 六．电路组装与调试 (6) 七．电路仿真 (7) 八．总结 (8) 八．附录 (9)

出租车计价器课程设计一、设计目的随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而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。而采用单片机进行的设计，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地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S52单片机为主控器，以红外对管测转速，对实际里程的模拟，实现对出租车的多功能的计价设计，并采用AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜和中途等待来调节单价。二、设计要求出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步价开始，当汽车程行驶未满3公里时，均按起步价计算。过3公里后,实现每1公里单价收费，中间遇暂停时，计程数不再增加，开始计时收费，测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时，白天和夜晚价格不同，可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。（默认起步价为5元/3公里，里程单价白天为1.5元/公里，夜晚为1.8元/公里，等待计时单价为0.5元/5分钟）三、系统结构根据设计的要求选择实验的方案：采用单片机进行的设计，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地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。设计采用AT89S51单片机为主控器，以红外对管和电机测转速（按键替代），实现对出租车的基本的计价设计，并采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管，相对液晶显示价格便宜，利用单片机丰富的I/O端口，及其控制的灵活性，实现基本的计价功能。器系统结构图如下：四、功能模块 1、单片机模块

AT89C51单片机C实现简易计算器

AT89C51单片机简易计算器的设计一、总体设计根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。（2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。（3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。系统模块图：

二、硬件设计（一）、总体硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。总体设计效果如下图：

（二）、键盘接口电路计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。矩阵键盘的工作原理：计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。图 2 矩阵键盘布局图矩阵键盘内部电路图如图3所示：

出租车计价器课程设计报告

软件学院课程设计报告课程题目出租车计价器班级集成13-4 专业集成电路设计与集成系统学生学号指导教师（填写自己班的指导教师）年月日 1.课程设计目的全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的组合逻

辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。 2.课程设计题目描述和要求 2.1.课程设计题目描述 ①.实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为7.0元，并在车行3km 后按2.2元/km 计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。 ②.现场模拟功能：以开关或按键模拟公里计数，能模拟汽车起动、停止、暂停等状态。 ③.将车费和路程显示出来，各有一位小数。 2.2.总体设计思路框架 2.3.课程设计题目要求 ①.设计正确，方案合理。 ②.程序精炼，结构清晰。 ③.设计报告含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 ④.上机演示。 ⑤.有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 3.设计思想和设计内容 3.1 出租车计费设计

该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数，起步价是7元，行驶3公里，以后2.2元/公里。并且设计选择模块，在车费超过20元每公里加收50%车费即3.3元/公里。 3.2 基本设计思想出租车计费器根据设计要求可初步分为3方面——显示、记里程数、记费。之后再根据三方面分别设计模块。1.显示模块。一般计数器显示数字为1-F即16进制，而16进制不方便观看，所以在设计这一模块时我们将16进制改为10进制输出进而设计了译码模块。2、里程模块。设计要求对里程计数主要分为两个方面，计数以及公里数比较。即3公里之内收7元，3公里之后20元（通过计算为9公里）以内每公里2.2元，9公里以外为每公里3.3元。所以，我们将里程模块分为里程计数模块以为比较模块。3.计费模块。计费模块同里程比较模块所以将两个模块合二为一，为价格计算模块。 4.Verilog代码 4.1顶层模块 module taxi( clk,stop,rst_n, time1,time2,time3,time4, seg1,seg2,seg3,seg4 ); input clk; input stop; input rst_n; output [6:0]time1; output [6:0]time2; output [6:0]time3; output [6:0]time4;

单片机设计简易计算器

简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成，键盘部分主要完成输入功能；单片机主要完成数据处理功能，包括确定按键，完成运算，以及输出数据；显示器部分主要完成单片机输出的显示。本设计的思路是利用单片机性能好，稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤：第一步，硬件的选取和设计；第二步，程序的设计和调试；第三步，Protues 系统仿真。硬件是设计的骨骼，不仅关系到设计总体方向的确定，还要综合考虑节能，环保，以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要，包括选用的芯片，显示设备的选取，输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的，因此选用了ATMEGA16单片机作为主体，输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂，是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言，在“ICC AVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件，以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键，程序的调试需要大量的时间，耐心，还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误，经过认真修改，最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证，是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析矩阵键盘的扫描 —

》图矩阵键盘图如图所示，单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连，用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的，首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出，且PD0—PD3依次设置为低电平，而PD4—PD7设置为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，而PD0—PD3仍然为输出，假如此时M1键按下，则PD0与PD4相连，因为PD0是低电平，而PD4是输入，所以PD4会被拉为低电平，同理，如果M2被按下，则PD5会被拉低，M3按下，PD6会被拉低，M4按下，PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程，当我们判断是那一个键盘按下时，我们首先设置8个I/O口为输出，输出为FE,即，PD0为低电平，其他全为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，如果M1被按下，则PD4会比被拉为低电平，此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下，设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下，就继续检测M4—M8,一次类推，就可以检测出16个按键了。在这次设计中，16个按键M1—M16所对应检测值分别为：EE，DE，BE，7E，ED，DD，BD，7D，EB，DB，BB，7B，E7，D7，B7，77。数字显示与计算本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序，显示出结果。《

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。引言十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

单片机出租车计价器课程设计报告书

word完美格式嵌入式系统基础课程说明书设计题目：出租车计价器学院：太原理工大学现代科技学院班级：电子信息姓名：学号：

一、设计题目：出租车计价器二、设计思路：如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 ●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。四、里程计数器的原理（光电式）在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（P3.4）。

五、LED显示电路对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 P0.7-P0.0 数码管输出数据 P2.7-P2.4 数码管位选六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上8.6元；由一开关进行选择。每公里1.5元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计 67个数产生一个溢出中断。七、电路原理图及引脚

单片机简易计算器课程设计

课程设计题目名称简易计算器设计课程名称单片机原理及应用学生姓名班级学号 2018年6 月20日

目录一设计目的本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位整数数范围内的基本四则运算，并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。二总体设计及功能介绍根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机，实现对计算器的设计。具体设计及功能如下：由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LED显示数据和结果；另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16个按键即可，设计中采用集成的计算键盘；执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。

三硬件仿真图硬件部分比较简单，当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。因此，只要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。四主程序流程图程序的主要思想是：将按键抽象为字符，然后就是对字符的处理。将操作数分别转化为字符串存储，操作符存储为字符形式。然后调用compute()函数进行计算并返回结果。具体程序及看注释还有流程图五程序源代码 #include #include #include/* isdigit()函数*/ #include/* atoi()函数*/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。引言十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

单片机出租车计价器课程设计

单片机出租车计价器课程设计 This manuscript was revised on November 28, 2020

出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。显示器：用LED 显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。四、里程计数器的原理（光电式）在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。五、LED 显示电路对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED 数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。六、计价器的计价要求计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产生一个溢出中断。七、电路原理图及引脚八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B ，T1工作方式2 数码管输出数据数码管位选显示小数点（长亮）计价器工作开关白天/夜间切换计数脉冲输入

出租车计价系统设计

分类号：200 届本科生毕业论文题目：出租车计价系统设计作者姓名：李小双学号：2007080416 系(院)、专业：机械与电子工程学院指导教师姓名：胡波指导教师职称：讲师

宿州学院毕业设计出租车计价系统设计 200 年月日摘要摘要：：出租车计价器是乘客与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。而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。而采用单片机进行的设计，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，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。关键词：出租车计价器；单片机；控制 ABSTRACT Abstract：Taximeter is both passengers and drivers of the transaction criteria, it is the taxi industry an important symbol, a taxi is the most important tools. It relates to the interests of both transactions. Has a good performance regardless of the meter is a vast number of taxi drivers or passengers are very necessary. Therefore, the car meter is also very much a study of value. The use of analog circuits and digital circuit design of the meter as a whole circuit of a larger scale, using the device, a failure rate is high and difficult to debug, the pattern of switching need to use mechanical switches, mechanical switch will cause a long-time contacts Bad, functions not easy to achieve. SCM used for the design, a relatively powerful, with less hardware and appropriate software can easily coordinate with each other to achieve the design requirements, flexibility and strong, can be programmed by software to complete more of the additional Function. Pricing model for the switch, software programming and can easily cite the achievement. To avoid a mechanical switch the destabilizing factors. Keywords: Taximeter ；89 S51 MCU ；control

单片机4X4键盘计算器课程设计报告书

《单片机课程设计报告》教学院：专业班级：学号：学生：指导教师：时间：地点：

单片机课程设计任务书一、课题名称单片机课程设计二、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的单片机课程设计。通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。三、设计容设计基于51单片机的简易计算器系统电路，并以该电路为基础进行编程，要求能够实现0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。四、设计要求 1、设计简易计算器，要求能对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算。 2、用4×4的键盘作为输入设备。 3、用LED或LCD进行显示。 4、编写无符号数加、减、乘、除运算、输入和显示的程序。 5、对系统的进行综合和调试，使其具有对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。 6、编写课程设计的总结

六、设计报告课程设计报告的基本容至少包括封面、正文、附录三部分。课程设计报告要求统一格式，字体工整规。 1、封面封面包括“《单片机课程设计》课程设计报告”、班级、、学号以及完成日期等。 2、正文正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成：（1）课程设计题目；（2）课程设计任务与要求；（3）设计过程（包括设计方案、设计原理、创新点以及采用的新技术等）；（4）方案的比较与论证；（5）硬件电路设计，各个模块的设计与器件的选择；（6）软件程序的设计与调试；（7）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）； 3．附录附录1：系统设计原理图附录2：系统硬件元器件清单附录3：系统的程序七、考核方式与成绩评定办法及格（60分～69分）、60分以下为不及格。

单片机出租车计价器课程设计

嵌入式系统基础课程说明书设计题目：出租车计价器学院：太原理工大学现代科技学院班级：电子信息姓名：学号：一、设计题目：出租车计价器二、设计思路：如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。

●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。四、里程计数器的原理（光电式）在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。五、LED显示电路对Array设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产生一个溢出中断。七、电路原理图及引脚八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B，T1工作方式2 MOV TH1, #0BDH ;自动重装 MOV TL1, #0BDH ;计67个数 SETB TR1 ;计数器启动 CLR ;点亮小数点dp MOV R4, #0FFH ;置数-1

基于单片机的出租车计价器设计(毕业设计)

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