器有个外接端子，个是电源的正负极端子，最后个是脉冲信号输出，只要将此信号输出端接到单片机的口端子上便可以实现距离检测。其中，单片机的引脚作为信号的输入端接收来自传感器输出的信号，采用外部中断进行计数。车轮每转圈，霍尔传感器就产生个脉冲信号，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，霍尔传感器的输出端输出低电平。当车轮转动圈时小磁铁提供个磁场，则霍尔传感器输出次低电平完成次数据采集，从而产生信号。霍尔传感器检测并输出信号到单片机的计算脉冲输入端，引起单片机的中断，对脉冲计数，当计数达到特定的次数时，里程就会增加，单片机对里程进行计算后，通过接口电路将计算好的结果传送到数码管并显示出来。存储电路存储电路的作用是储存上次的里程金额和等待时间。本设计采用公司的可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，芯片内的信息可以在断电的情况下保存年以上，而且采用脚的封装，使用方便。存储电路如图所示。图中是上拉电阻，其作用是减少的静态功耗。由于的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线时钟脉冲和数据地址与单片机和口连接，进行传送数据。图存储电路时钟显示电路本设计采用基于的时钟电路，空车时显示当前时间。是美国公司推出的种高性能低功耗带的实时时钟电路，的引脚排列,其中为后备电源，为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。和是振荡源，外接晶振。是复位片选线，通过把输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。为串行数据输入输出端双向，为时钟输入端。如图所示。图时钟显示电路第四章软件系统设计本系统的软件设计主要分为系统主程序数据处理子程序等待时间计时子程序和键盘扫描子程序四个模块，下面对每块进行介绍。系统主程序本设计中采用了主程序调用各个子程序的方法。在函数编写开始，要进行初始化，包括对系统初始化和对硬件设备进行初始化，并使硬件处于就绪状态。在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化出租车起价和单价的初始化中断向量的设计以及开中断循环等待等工作。系统主程序流程图如图所示。图系统主程序流程图数据处理子程序每当霍尔传感器输出个低电平信号就使单片机中断次，在计数中断服务程序，里程和金额都相应变化，当然等待时间也换算成里程当速度小于时，每分钟相当于公里。计算程序根据里程数分别进入不同的计算公式。如初始化开始数据处理键盘扫描结束等待计时果里程大于公里，则执行公式金额里程单价否则，执行公式总金额起步价。数据处理子程序流程图如图所示。图数据处理子程序流程图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中断次，共计次，秒钟加，秒钟计满再分钟加，当分钟加到时全部清零。以下是中断子函数的流程图如图所示计算里程开始里程公里金额元金额单价里程显示金额结束否是图中断子程序流程图中断子涵数流程图等待时间计时子程序当出租车的速度时等待时间开始计时，并换算成里程，进行计算后显示等待时间和金额。当停止键按下时停止计时和计费并显示金额，当有查询键按下时显示等待时间，当有清除键按下时存储本次金额。等待时间计时子程序如图所示。开始是否产生中断结束否否否否是是是是图等待时间计时子程序键盘扫描子程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，旦右按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。键盘扫描子程序流程图如图所示。开始停止键按下公里小时开始计时，并显示停止计时，开始计路程停止计时，计费，显示金额查询键按下存储本次金额清除键按下显示等待时间结束是否是否否是是否图键盘扫描子程序里程计数中断服务程序每当霍尔传感器输出个低电平信号就使单片机中断次，当里程计数器对里程脉冲计满次时，就有程序将当前总额送入里程计数中断服务程序中。开始功能键按下单双程设置切换键按下切换单双程确认键按下空车指示灭，开始计价计时，显示里程，金额停止键按下结算金额显示显示时间查询键按下显示等待时间与里程清除键按下存储金额查询键按下显示上次金额结束否是否是是否是否是是否否否是在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。中途等待中断服务程序当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的定时器便被启动，每当计时到达分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。图中断子程序流程图显示子程序服务程序由于是分屏显示数据，所以就要用到个程，而对这次用语言来实现单片机的编程还不太熟练，所以也花费了些时间来熟悉语言的编程。复习了段时间的理论知识后，我便开始着手设计方案，通过比较，最终确定了利用单片机来实现里程表的计程计费。方案确定后，我便分模块设计了系统原理图软件方面，绘制了流程图，并利用语言编写了全部程序。软硬件均设计完成之后，我通过软件对系统进行了仿真，仿真结果达到设计任务的指标，实现了设计的预期目标。通过几个月的努力，我最终完成了本次毕业设计任务。本次设计我学习到了不少知识，但由于自己的理论知识水平有限，实践知识和设计经验不足，在设计过程中难免存在些问题，尚有许多不足，个别功能还不能很好的实现，实物制作并没有完成。下步的工作，是对计程车计价器的功能和实用性方面进步完善，并完成实物的制作，真正做成有实用价值的应用仪器。恳请各位老师批评指正，以使我在以后的学习和实践中加以改进和提高。参考文献李群芳,黄建单片机微型计算机与接口技术北京电子工业出版社,马淑华,王凤文,张美金单片机原理与接口技术北京北京邮电大学出版社,张迎新单片微型计算机原理应用及接口技术北京国防工业出版社张鑫,华臻,陈书谦单片机原理及应用电子工业出版社,丁元杰单片微机实题集与实验指导书机械工业出版社,董辉汽车电子技术传感器北京北京理工大学出版社魏永昌单片机外围电路设计北京电子工业出版社致谢时光如水，三年的大学生活即将结束。回首三年的求学历程，对那些引导我帮助我激励我的人，我心中充满了感激。首先感谢我的论文指导老师田玉丽老师，从论文的选题到资料的查找，直到最后的定稿到离不开她的细心指导。在此谨向田老师表示我最诚挚的敬意和感谢,其次感谢我的同学们，是你们所给予我的友谊让我在这个陌生的城市体会到家的温暖，是你们在我迷茫的时候给了我信心。我还要感谢我的辅导员宋钛老师，以及这三年来细心教导我的所有老师，谢谢您们对我的帮助和指导。最后要感谢我的爸爸妈妈，愿您们永远健康幸福。附录附录元器件清单附表元器件清单序号名称大小数量电阻个电阻个电阻个电阻个电阻个电容个电容个个排阻个四位体共阴极数码管个个按键个晶振个霍尔传感器个个个附件套附录设计原理图图设计原理图显示子程序，分别是时分秒显示子程序金额单价显示子程序路程单价显示子程序单价调节子程序。开始是否产生中断结束否否否否是是是是图整体程序流程图定时器初始化开始液晶初始化判断按键函数数据处理显示函数液晶清屏判断按键函数运行暂停停止数据处理显示函数液晶清屏清零函数结束否是否是是否否是键盘服务程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，旦右按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。图键盘扫描子程序开始功能键按下单双程设置切换键按下切换单双程确认键按下空车指示灭，开始计价计时，显示里程，金额停止键按下结算金额显示显示时间查询键按下显示等待时间与里程清除键按下存储金额查询键按下显示上次金额结束否是否是是否是否是是否否否是第五章系统运行的仿真与测试设计仿真中采用辅助软件对程序进行编译，从而生成中单片机能够读取并载入的文件。在软件中画出仿真电路，另外为了将注意力集中在单片机对系统的控制上，将车速检测电路有传感器输出的信号简化为用个脉冲信号源替代，通过改变脉冲频率模拟车速变化。把编译后生成的导入到单片机中，进行仿真。以下是对系统的几种主要状态的运行测试。空车状态空车状态时，空车指示灯亮，数码管显示当前时间。空车状态仿真电路及其显示如图所示。图空车状态仿真电路单双程模式切换按下功能键，进入单双程选择模式。如图和图所示。数码管显示单价，数字前带负号表示当前单价。图单程模式仿真电路图双程模式仿真电路模式选定后按确认键进入运行状态，空车指示灯灭，该模式对应的指示灯亮双程亮，单程不亮。数码管前四位显示里程，后四位显示金额。以双程模式运行状态为例，如图所示。图双程模式运行状态仿真电路等待模式当车速小于，系统进入等待模式，等待指示灯亮，数码管显示等待时间。如图所示。图等待模式仿真电路查询模式时间再按下该键回到显示里程和金额状态，查询指示灯亮。如图所示。当到达终点后，按下停止键，系统停止运行，此时按查询键可查询总等待图查询状态仿真电路交易完成之后，按下清除键，系统回到空车状态，空车指示灯亮，数码管显示当前时间。仿真时由于软件本身存在延时等现象，所以显示结果可能存在误差，但并不影响该系统的功能。仿真结果表示该系统能实现设计的全部功能要求。里程计价测试由于试验条件有限，我们采用电动机附带霍尔元件作为车轮，电机为的直流电机，每分的转速可以达到几千转，我们设定电机每转圈为车轮转动米，当电机转动达到圈时，就表示已经到达了公里，系统自动将当前的单价加到总金额上。表的测试条件是设定白天的单价是元，起步价为元包含公里，分别行驶不同里程测得数据如下表。总金额理论实际行驶路程理论实际表白天单价测试表测试条件是晚上的单价设定为元，起步价为元包含公里，分别行驶不同里程测得数据如下表。总金额理论实际行驶路程理论实际表晚上