陳雪 鄭琳 高鑫

沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院

基于單片機(jī)的模擬計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳雪 鄭琳 高鑫

沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院

本設(shè)計(jì)的是一個(gè)基于單片機(jī)STC89C52的出租車自動(dòng)計(jì)價(jià)器，帶復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、鍵盤電路等功能。在通電狀態(tài)下液晶顯示LCD1602顯示起步價(jià)，里程收費(fèi)。在等待時(shí)間時(shí)，有三種收費(fèi)方式，用戶可以通過(guò)按鍵的方式來(lái)調(diào)整起步價(jià)，里程收費(fèi)，等待時(shí)間收費(fèi)。通過(guò)按鍵模擬出租車的運(yùn)行、暫停、停止這三個(gè)狀態(tài)。在LCD1602液晶上可以顯示運(yùn)行的時(shí)間，運(yùn)行時(shí)暫停的時(shí)間，通過(guò)計(jì)算可以得出總的里程數(shù)，從而可以計(jì)算對(duì)應(yīng)客戶的乘車費(fèi)用。

STC89C52 LCD1602液晶 出租車計(jì)價(jià)器

1 硬件設(shè)計(jì)

計(jì)價(jià)器開啟時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)顯示實(shí)時(shí)時(shí)間，系統(tǒng)能夠自動(dòng)校正時(shí)間，用戶也可以且通過(guò)按鍵這一手動(dòng)方式來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行矯正。計(jì)價(jià)器有默認(rèn)的起步公里數(shù)與起步價(jià)，當(dāng)然用戶可以通過(guò)手動(dòng)設(shè)置計(jì)價(jià)器的起步公里數(shù)以及起步價(jià)。

其中起租里程3公里，起步價(jià)白天為6元、晚上為6.9元。每天6:30至22:00之間作為“白天”模式，計(jì)價(jià)費(fèi)用為每公里單價(jià)1.5元；22:00至次日6:30之間作為“夜晚”模式，計(jì)費(fèi)費(fèi)用作為每公里單價(jià)1.8元。

計(jì)價(jià)器將“行駛里程數(shù)”與“等待時(shí)間”作為計(jì)價(jià)的兩個(gè)因素。當(dāng)汽車行駛里程少于起步里程數(shù)時(shí)，費(fèi)用按起步價(jià)計(jì)算；行駛里程超過(guò)起步里程，對(duì)超出起步里程數(shù)的部分實(shí)行每公里按單價(jià)收費(fèi)的方式來(lái)計(jì)算費(fèi)用；在行車過(guò)程中遇到等待時(shí)，等待時(shí)間每超過(guò)10s按每秒0.4元收費(fèi)。

系統(tǒng)使用的是最小單片機(jī)開發(fā)板作為控制核心，外拓以電源模塊、按鍵模塊、復(fù)位模塊、顯示模塊等部分構(gòu)成。獨(dú)立式鍵盤：在獨(dú)立式鍵盤中，每個(gè)按鍵電路是相對(duì)獨(dú)立的，每個(gè)按鍵占用一個(gè)I/O口。I/O口通過(guò)按鍵接地，且在I/O口連接上拉電阻，當(dāng)按鍵為斷開狀態(tài)時(shí)，引腳端的電平為高電平狀態(tài)；當(dāng)按鍵狀態(tài)為按下的連接狀態(tài)時(shí)，引腳端在連接的一剎那接地，此時(shí)電平由高電平狀態(tài)被更改為低電平狀態(tài)。

2 軟件設(shè)計(jì)

中斷程序，用于處理較為“緊急”的事件。在該系統(tǒng)中，只要定時(shí)器計(jì)數(shù)滿時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生50ms一次的中斷指令，總共會(huì)發(fā)送20次中斷，之后秒數(shù)加1，當(dāng)秒數(shù)計(jì)滿60次時(shí)，秒數(shù)歸0分鐘數(shù)加1，當(dāng)分鐘加到99時(shí)則全部清零。

對(duì)于獨(dú)立式鍵盤的判斷，首先系統(tǒng)要確認(rèn)是否有鍵按下，如果檢測(cè)到有鍵按下則系統(tǒng)會(huì)做一次延時(shí)操作，然后再次判斷是否真的有鍵按下，此功能用來(lái)避免一些誤操作。如果系統(tǒng)二次確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)有鍵按下，再判斷按鍵釋放，最后執(zhí)行對(duì)應(yīng)按鍵的功能程序，執(zhí)行用戶所需要執(zhí)行的操作指令。

LCD1602液晶顯示屏自帶了字符庫(kù)，可以顯示兩行字符，每行可以顯示40個(gè)字符。在編寫顯示程序的時(shí)候，需要先寫入命令，再去設(shè)定字符的顯示，最后寫入想要顯示的數(shù)據(jù)。在每寫一次寫入命令或者數(shù)據(jù)的時(shí)候，系統(tǒng)都需要去判斷液晶是處于繁忙狀態(tài)。

3 系統(tǒng)測(cè)試

步驟一：焊接完畢后檢測(cè)外觀狀態(tài)，確認(rèn)每個(gè)引腳連接無(wú)誤。

步驟二：通電，進(jìn)入設(shè)置頁(yè)面。分別為時(shí)間設(shè)置、白天價(jià)格設(shè)置、夜晚價(jià)格設(shè)置。

步驟三：進(jìn)入time set（時(shí)間設(shè)置），設(shè)置時(shí)間,分別是“時(shí)、分、秒、星期、年、月、日?！?/p>

步驟四：返回，進(jìn)入bai-can shu-set（白天價(jià)錢設(shè)置），里面有三項(xiàng)設(shè)置3L、3W、DD，分別是3公里以內(nèi)價(jià)錢設(shè)置，超出三公里每公里價(jià)錢設(shè)置，等時(shí)超出3分鐘每分鐘等時(shí)價(jià)錢。

步驟五：返回，進(jìn)入wan-can shu-set（夜晚價(jià)錢設(shè)置），里面有三項(xiàng)設(shè)置3L、3W、DD，分別是3公里以內(nèi)價(jià)錢設(shè)置，超出三公里每公里價(jià)錢設(shè)置，等時(shí)超出3分鐘每分鐘等時(shí)價(jià)錢。

步驟六：設(shè)置完畢后，進(jìn)入主界面，模擬里程，測(cè)試價(jià)格。

4 結(jié)論

系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)下可以顯示當(dāng)前時(shí)間、起步價(jià)、超出部分每公里單價(jià)，通過(guò)鍵盤可以修改當(dāng)前時(shí)間，系統(tǒng)可自行設(shè)定晝夜的起步價(jià)、超出部分每公里單價(jià)。系統(tǒng)分為白天模式與夜間模式，可自行設(shè)定晝夜的起步價(jià)和每公里單價(jià)數(shù)，通過(guò)時(shí)間的不同進(jìn)入白天模式或者黑夜模式。初始設(shè)定的起步里程為3公里，白天3公里以內(nèi)6元、夜間3公里以內(nèi)6.9元。早晨6:30到晚上10:00，按白天模式計(jì)費(fèi)，白天初始超出部分每公里1.5元；晚上10:00到次日早晨6:30，按夜間模式計(jì)費(fèi)，超出部分每公里單價(jià)為1.8元。

[1] 李廣弟,朱月秀,冷祖祁.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].第3版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.1

[2] 李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1996

[3] 馬忠梅，張凱，馬巖.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.11

[4] 胡輝.單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)—21世紀(jì)高等院校規(guī)劃教材[M].水利水電出版社，2005.7

[5] 劉守義.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1996.8

陳雪、高鑫，女，沈陽(yáng)工學(xué)院，學(xué)生。

鄭琳（通訊作者），女，漢族，遼寧人，沈陽(yáng)工學(xué)院，教師，講師，碩士學(xué)位。