电子技术课程设计任务书电子技术课程设计任务书2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。

要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件选择要有计算依据。

3．主要参考文献：[1]谢自美。

电子线路设计、实验、测试[M]华中理工大学，2001[2] 彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，1997[3] 毕满清. 电子技术实验与课程设计[M]. 北京：机械工业出版社，1995[4] 陈明义. 电工电子技术课程设计指导[M]. 长沙：中南大学出版社，2002[5] 陈永甫. 新编555集成电路应用800例[M]. 北京：电子工业出版社20004．课程设计工作进度计划：序号起止日期工作内容1 2011-1-3 布置任务，教师讲解设计方法及要求2 2011-1-4 学生查找阅读资料，并确定方案3 2011-1-5 学生设计小组会议，讨论方案4 2011-1-6~11 设计、仿真实验5 2010-1-12~13 写说明书，小组讨论6 2010-1-14 答辩指导教师苏泽光日期： 2010 年 12 月日目录引言 (1)1 系统设计 (2)1.1设计内容 (2)1.2设计目的 (2)1 3设计要求 (2)1.4设计思路 (2)1.5设计框图 (2)1.6设计所需的元件 (3)2.工作原理 (3)2.1总体构想 (3)2.2 AT89S51单片机及其引脚说明 (3)2.3 AT24C02引脚图及其引脚功能、掉电存储单元设计 (5)2.4里程计算、计价单元的设计 (6)2.5 按键单元的设计 (8)2.6语音功能的设计 (8)3.系统主程序设计 (8)3.2 定时中断服务程序设计 (9)3.3 里程计数中断服务程序设计 (9)3.4 中途等待中断服务程序设计 (9)3.5 显示子程序服务程序设计 (9)3.6 键盘服务程序设计 (9)4.系统测试 (11)4.1 测试使用的仪器或软件 (11)4.2 出租汽车里程计价表VHDL程序 (11)4.2.1模块设计 (11)4.2.2 VHDL程序设计 (11)4.3 出租汽车里程计价表模块原理图符号 (14)4.4 程序仿真图 (15)结论 (17)参考文献 (18)心得体会 (19)附录1 主要元器件清单 (20)附录2 电路原理图及印制板图 (21)摘要本设计阐述了以多数地区的出租车计价器为例，采用VHDL硬件描述语言编写主程序并利用EDA技术仿真设计的出租车计费器，使其具有计量功能、漏电保护功能、语音功能等。

本设计是以单片机AT89C51为核心,以8279、7407, 75451等智能芯片为外设的出租车计价器的微机系统设计。

给出了硬件电路图及主程序流程图,阐述了软硬件设计过程中关键技术的处理。

关键词：出租车计价器，单片机AT89S51，VHDL，EDAThis design expatiated in most areas of the taxi devices as an example, the authors VHDL VHDL write main-level programs and using EDA technology simulation design taxi piece, make its have metering, leakage protection function, the speech function etc. This design based on single-chip microcomputer AT89C51 as the core, with 75451 etc, 8279, 7407 intelligent chips for peripheral taxi meter of microcomputer system design. It also presents the hardware circuit diagram and main program flowchart, elaborated the hardware and software design process of key technologies of the processing.Keywords: taxi meter, microcontroller, VHDL, EDA AT89S51引言凡是坐过出租车的人都知道，只要出租车一开动，随着行驶里程的增加，都会看到出租车前面的计价器里程数字显示的读数从零开始逐渐增大，而当行驶到某一数值（如3km）时计费数字显示开始从起步价（如8元）增加。

到达目的地时，便可以按计价器显示的数字收费。

随着生活水平的提高，人们已不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。

于是，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。

但是总存在着买卖纠纷困扰着行业的发展。

而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。

用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。

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。

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。

为此我们采用了单片机进行设计，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。

现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。

而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。

1 系统设计1.1设计内容（1）设计秒信号、0.1分信号脉冲产生器。

（2）选用十进制系数乘法器。

（3）设计四级BCD码计数、译码和显示器。

（4）选用产生行驶里程信号的干簧继电器作为脉冲产生电路。

1.2 设计目的（1）掌握出租汽车里程计价表的设计、组装与调试方法。

（2）掌握同步十进制系数乘法计数芯片74167的工作原理。

（3）进一步加深对计数、寄存器、译码及显示电路的理解。

1.3设计要求（1）根据任务，设计整机逻辑电路，画出详细框图和总原理图。

（2）选用中小规模集成器件，实现所选定的电路。

提出器材清单。

（3）在逻辑箱上接插电路，并进行单元电路调试和整机调试。

（4）检查设计结果。

1.4 设计思路本次设计以51单片机作为控制器，用霍尔传感器集成芯片44E检测并输出脉冲，送到单片机，由单片机完成计程数及车费的换算及显示。

输出采用7 段数码显示管。

通过人工按键的方式进行情况的切换。

1.5 设计框图图1-1 程序设计框图1.6 设计所需的元件AT89S51单片机一个，喇叭一个，七段显示器4个，M24C02DW6芯片一个，RESPACK3原件四个，74HC164芯片四个，行程开关SW-PB若干个，con2，3，4插针各一个，电源若干，接地若干，电阻若干，无极性电容若干个。

2.工作原理2. 1总体构想它由以下几个部件组成：单片机AT89S51、总金额及单价显示部件、键盘控制部件，AT24C02 掉电存储控制、里程计算单元、串中显示驱动电路等。

利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。

不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。

具体电路参见“总体电路图”。

图2-1单片机控制方案2.2 AT89S51单片机及其引脚说明AT89S51是一个低功耗，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，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有很高性价比。

AT89S51是一个有40个引脚的芯片，引脚配置如下图所示。

图2-2AT89S51引脚配置AT89S51芯片的40个引脚功能为：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。

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。

P0口一组8位漏极开路型双向I/O口。

也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

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（IIL）。

Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。

P1口部分端口引脚及功能如表1所示。

表1 P1口特殊功能P1口引脚特殊功能P1.5 MOSI（用于ISP编程）P1.6 MOSI（用于ISP编程）P1.7 SCK（用于ISP编程）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（IIL）。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个访问期间不改变。