课程设计报告项目名称：出租车计价器设计与制作课程名称：单片机技术二级学院：电气与电子工程学院系：电气工程系班级：14电气4班学号：29学生姓名：黄凌周小组成员：刘智超黄凌周指导教师：钟立华成绩：报告完成日期2016年12月20日目录摘要21 课程设计任务书31.1 课程设计任务31.2 课程设计方案32硬件电路设计42.1 振荡电路42.2 复位电路设计52.3 键盘接口电路52.4 显示电路62.4.1 1602LCD的基本参数及引脚功能62.4.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路72.5 单片机各引脚功能说明73软件设计103.1 单片机资源使用103.2 单片机软件模块设计103.2.1 中断子函数103.2.2 判键子函数113.2.3 显示子程序113.3 总程序流程框图12总结13参考文献14附录1 元件件清单15附录2原理图16附录3 程序清单17摘要本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。

复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。

时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。

在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。

通过按键模拟出租车的运行，暂停，停止。

在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。

在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。

关键字STC89C52；1602液晶；出租车计费器1 课程设计任务书1.1 课程设计任务基于单片机出租车模拟计价器，采用at24c02存储芯片+LCD1602液晶显示等设计而成。

用24c02来存储单价，通过按键来模拟增加里程，模拟出租车向前开。

通过液晶显示器显示当前的行驶状态、行驶公里、行驶时间时间（时、分、秒）、费用、单价、等信息。

可以设置每公里单价，以及夜间单价和白天单价的不同模式，设置后掉电无需重新设置，设置有等待/继续计时模式。

计费分行走的里程*单价+等待的时间*价格。

1.2 课程设计方案方案一：采用数字电子技术，利用555定时芯片构成多谐振荡器，或采用外围的晶振电路作为时钟脉冲信号，采用计数芯片对脉冲尽心脉冲的计数和分频，最后通过译码电路对数据进行译码，将译码所得的数据送给数码管显示，一下是该方案的流程框图，方案一如图1.1所示：图1.1方案一方案二：采用EDA技术，根据层次化设计理论，该设计问题自顶向下可分为分频模块，控制模块计量模块、译码和动态扫描显示模块，其系统框图如图1.2所示：图1.2方案二方案三：采用MCU 技术，通过单片机作为主控器，利用1602字符液晶作为显示电路，采用外部晶振作为时钟脉冲，通过按键可以方便调节，以下是方案三的系统流程图，本方案主要是必须对于数字电路比较熟悉，成本又高。

方案图如图1.3所示：图1.3方案三方案总结：通过各个方案的比较本次采用方案三，不但控制简单，而且成本低廉，设计电路简单。

2硬件电路设计2.1 振荡电路单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。

通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容（电容和一般取20pF ）。

这样就构成一个稳定的自激振荡器。

振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号，再在二分频的基础上三分频产生ALE 信号，此时得到的信号时机器周期信号。

振荡电路如图2.1所示：图2.1振荡电路STC89C521602液晶LED 灯电源电路 按键电路 复位电路2.2 复位电路设计复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。

按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的RESET键，电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。

上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。

上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。

RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。

按键复位电路图如图2.2所示。

图2.2复位电路2.3 键盘接口电路(1)独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根I/O口线，每个按键电路相对独立。

I/O口通过按键与地相连，I/O口有上拉电阻，无键按下时，引脚端为高电平，有键按下时，引脚电平被拉低。

I/O口内部有上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。

键盘接口电路如图2.3所示：图2.3键盘接口电路2.4 显示电路2.4.1 1602LCD的基本参数及引脚功能1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图10所示。

图10 LM016L结构图LCD1602主要技术参数：容量:16×2个字符芯片工作电压:4.5—5.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引脚功能说明：1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表1所示：表1引脚接口说明表编号符号引脚说明编号符号引脚说明1 VSS 电源地9 D2 数据2 VDD 电源正极10 D3 数据3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据/命令选择12 D5 数据5 R/W 读/写选择13 D6 数据6 E 使能信号14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：背光源正极。

第16脚：背光源负极。

2.4.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路图2.4显示电路2.5 单片机各引脚功能说明下面对STC89C52各引脚的功能进行较为详细的介绍：1)电源引脚Vcc和VssVcc(40脚)：电源端为+5V Vss(20脚)：接地端。

2)时钟电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL2(18脚)：接外部晶体和微调电容的一端。

在单片机内部它是振荡电路反向放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体固有频率。

若需采用外部时针电路时，该引脚输入外时钟脉冲。

要检查89C52的振荡电路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。

XTAL1(19脚)：接外部晶体和微调电容的另一端。

在片内，它是振荡电路反向放大器的输入端。

在采用外部时钟时，该引脚必须接地。

3)控制信号脚 RST ALE PSEN 和EA。

RST(9脚)：RST是复位信号输入端，高电平有效。

在此输入端保持两个机器周期(24个时钟振荡周期)的高电平时，就可以完成复位操作。

ALE/PROG（30引脚）：地址锁存允许信号端。

当STC89C52上电正常工作后，ALE 引脚不断向外输出正脉冲信号。

此频率为振荡器频率fosc的1/6，当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。

在CPU访问片外数据存储时，每取值一次（一个机器周期）会丢失一个脉冲。

平时不访问片外存储时，ALE端也以1/6的振荡频率固定输出正脉冲，因而ALE信号可以用作对外输出时钟或定时信号。

如果你想看一下STC89C52芯片的好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有脉冲信号输出，则STC89C52基本上是好的。

ALE的负载驱动能力为8个LS型TTL（低功耗高速TTL）。

PSEN（29脚）；程序存储允许输出信号引脚，在访问片外程序存储器时，此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。

此引脚接ERROM的OE端。

PSEN端有效，即允许读出ERROM/ROM中的指令码。

CPU在从外部ERROM/ROM取指令期间，每个周期PSEN两次有效。

不过，在访问片外RAM时，要少产生两次PSEN负脉冲信号。

要检查一个STC89C52小系统上电后CPU能否正常到ERROM/ROM中读取指令码，也可用于示波器看PSEN端有无脉冲输出。

如有，说明基本上工作正常。

EA/VPP（31脚）：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。

当EA 引脚接高电平时，CPU只访问片内ERROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令。

但在PC（程序计数器）的值超过OFFFH（对8751/8051为4k）时，将自动转向执行片外存储器的程序。

当出入信号EA引脚接低电平（接地）时，CPU只访问外部ERROM/ROM并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。

对于无芯片内的ROM的8031或8032，须外扩ERROM，此时必须将EA引脚接地。

如果使用有片内ROM的STC89C52，外扩ERROM也是可以的，但也要使EA接地。

4)I/O（输入/输出端口，P0，P1，P2，P3）P0口：P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O端口。

P1口：8位准双向I/O端口。

P2口：即可以做地址总线输出地址高8位，也可以做普通I/O用，（此时为准双向口）。

P3口：双功能口，即可以做普通I/O口用（此时为准向口，也可以按每位定义实现第二功能操作）。

见表1。

表1 P3口的第二功能表3软件设计3.1 单片机资源使用在本次设计中像电路键盘用到了P2口，其中P2.0到P2.5口作为键盘的输入，显示电路用到了P1和P3口，P1口为液晶的数据口。

3.2 单片机软件模块设计3.2.1 中断子函数对于中断程序，只要定时器计数满就会产生中断50ms中断一次，共计20次，秒钟加1，秒钟计满再分钟加，当分钟加到99时全部清零。

以下是中断子函数的流程图如图3.1所示：3.2.2 判键子函数对于独立式键盘判键，首先看有键按下不，如果有键按下则延时一会儿，在判断是否真的有键按下，如果确实有键按下，在判键释放，最后执行键功能程序。

判键子函数的流程框图如图3.2所示：图3.2判键子程序流程图3.2.3 显示子程序1602液晶是字符型液晶，它的内部自带字符库，它可以写两行的字符，同时每行可以写40个字符，在写显示程序的时候，我们先写命令，再设定字符显示，最后写数据，在每写一次命令或数据都需要判断液晶是否忙。