單片機課程設計--對外部脈沖計數(shù)及出租車計費系統(tǒng)的設計

1、<p>　　課 程 設 計</p><p><b>　　資 料 袋</b></p><p>　　電氣與信息工程 學院（系、部） 2011 ~ 2012 學年第 1 學期 </p><p>　　題 目 對外部脈沖計數(shù)及出租車計費系統(tǒng)的設計

2、 </p><p>　　成 績 起止日期 2011 年 12 月 19 日～ 2011 年 12 月 30 日</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　2011 —2012 學年第 1 學期</p><p>　　學院（系、部）

3、 專業(yè) 班級</p><p>　　課程名稱： 單片機應用系統(tǒng) </p><p>　　設計題目： 對外部脈沖計數(shù)及出租車計費系統(tǒng)的設計 </p><p>　　完成期限

4、：自 2011 年 12 月 19 日至 2011 年 12 月 30 日共 2 周</p><p>　　指導教師（簽字）： 年 月 日</p><p>　　系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日</p><

5、;p><b>　　（單片機應用系統(tǒng)）</b></p><p><b>　　設計說明書</b></p><p>　　起止日期： 2011 年 12 月 19 日 至 2011 年 12 月 30 日</p><p>　　電氣與信息工程學院（部）</p><p><b>　　年

6、 月 日</b></p><p>　　單片機課程設計指導書</p><p>　　電氣與信息工程學院實驗室</p><p><b>　　一、設計任務：</b></p><p>　　1．1 外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。</p><p>　　1．1．1設計一個255計數(shù)器：0－255計數(shù)

7、，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。</p><p>　　1．1．2設計一個50000計數(shù)器：0－50000計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。</p><p>　　1．2 設計一個出租車計費系統(tǒng)： </p><p>　　起步價為5元（2km以內(nèi)），2km后，0.8元/0

8、.5km;要求每500m刷新計費一次，在8位數(shù)碼管中，前3位顯示數(shù)碼管顯示里程數(shù),后3位數(shù)碼管顯示價錢（角，元，十元，百元）</p><p>　　注：要求首先采用PROTEUS完成單片機最小系統(tǒng)的硬件電路設計及仿真；程序仿真測試通過后，再下載到單片機實訓板上執(zhí)行。</p><p>　　二、單片機最小系統(tǒng)硬件資源介紹：</p><p><b>　　89S51

9、單片機；</b></p><p><b>　　6位共陽極數(shù)碼管；</b></p><p>　　段碼驅(qū)動器74HC573，位選譯碼器74HC138；</p><p><b>　　4路獨立式按鍵；</b></p><p><b>　　外部晶振電路；</b></p&

10、gt;<p>　　ISP下載接口（In system program,在系統(tǒng)編程）；</p><p>　　DC+5V電源試配器（選配）；</p><p>　　ISP下載線（選配）。</p><p>　　單片機最小系統(tǒng)實訓板硬件資源分布見圖1元件布局圖和圖2電路原理圖：其中P1為外部電源輸入座（DC+5V），S8為電源最小系統(tǒng)的電源開關，E1和C3為電源

11、濾波，去耦電容。D1為系統(tǒng)電源指示燈。J2為ISP下載接口，S7系統(tǒng)復位按鍵。CRY1，C1，C2為外部時針電路。IC1為89S51（DIP-40），左上角為第一腳。PRE1，PRE2。為上拉排阻（阻值4.7k—10k）。J5，J9，J6，J10分別對應單片機的P0，P1，P2，P3口。便于二次開發(fā)。6路共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示電路，P0口通過74HC573（起驅(qū)動和隔離作用，讓電流通過74CH573流入公共地），來控制數(shù)碼管的8路段碼，P

12、20-P22通過74HC138譯碼器（使用其中的6路）控制數(shù)碼管的公共端（中間還有三極管做驅(qū)動器）。這樣設計的理由：為了保證該單片機最小系統(tǒng)的二次開發(fā)的資源充足和合理性。如果單只做一個動態(tài)顯示電路，可以省去74HC573，和74HC138。</p><p><b>　　圖1 元件布局圖</b></p><p>　　圖2 單片機最小系統(tǒng)原理圖</p>&l

13、t;p><b>　　三、設計思路：</b></p><p>　　1、255計數(shù)：255可用8位二進制數(shù)表示，故本設計可直接采用可以重裝載的計數(shù)器T1模式二進行計數(shù)。然后對TL1的內(nèi)容進行相應的二進制---十進制轉(zhuǎn)換：首先TL1的內(nèi)容除以64H，所的商就是十進制的百位，然后用余數(shù)除以0AH，所得的商就是十進制數(shù)的十位，余數(shù)即相應的十進制的個位。接著將相應的十進制數(shù)進行譯碼，并在LED數(shù)碼

14、管上顯示出來。每來一個脈沖其顯示的結(jié)果加一，直加至255然后T1重新開始計數(shù)。</p><p>　　圖3 255計數(shù)程序流程圖</p><p>　　1、255計數(shù)：255可用8位二進制數(shù)表示，故本設計可直接采用可以重裝載的計數(shù)器T1模式二進行計數(shù)。然后對TL1的內(nèi)容進行相應的二進制---十進制轉(zhuǎn)換：首先TL1的內(nèi)容除以64H，所的商就是十進制的百位，然后用余數(shù)除以0AH，所得的商就是十進制

15、數(shù)的十位，余數(shù)即相應的十進制的個位。接著將相應的十進制數(shù)進行譯碼，并在LED數(shù)碼管上顯示出來。每來一個脈沖其顯示的結(jié)果加一，直加至255然后T1重新開始計數(shù)。</p><p>　　1、000~255循環(huán)計數(shù)程序：</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　AJMP START</p><p&

16、gt;<b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　START: MOV TMOD,#60H ;計數(shù)器T1，工作方式2</p><p>　　MOV TH1,#00H;計數(shù)初值</p><p>　　MOV TL1,#00H</p><p>　　SETB TR1;開啟計數(shù)器T1</p&g

17、t;<p>　　MOV DPTR,#TABLE;查表首地址</p><p>　　MAIN: MOV A,TL1;二-十進制轉(zhuǎn)換</p><p>　　MOV B,#64H</p><p>　　DIV AB;取百位存于A，余數(shù)存于B</p><p>　　MOV 30H,A;百位存于30H地址</p>

18、;<p>　　MOV A,B;取余數(shù)繼續(xù)轉(zhuǎn)換</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p>　　DIV AB;取十位存于A，個位存于B</p><p>　　MOV 31H,A;取十位存于31H地址</p><p>　　MOV 32H,B;取個位存于32H地址</p><p

19、>　　LCALL DISPLAY;顯示</p><p>　　JNB TF1,MAIN</p><p>　　CLR TF1;清除溢出標志（因為沒有開中斷，也可以不清除）</p><p>　　SJMP MAIN;循環(huán)執(zhí)行</p><p>　　DISPLAY: MOV R0,#00H;位選首值</p><

20、;p>　　MOV R1,#30H;段選值對應首地址</p><p>　　MOV R2,#03H;3位數(shù)碼管，循環(huán)3次</p><p>　　LOOP1:MOV P2,R0;循環(huán)取數(shù)</p><p><b>　　MOV A,@R1</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR;查表取段碼&

21、lt;/p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY;顯示上延時</p><p>　　INC R0;改變位選取值</p><p>　　INC R1;改變段選對應地址取值</p><p>　　DJNZ R2,LOOP1</p>

22、;<p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY: MOV R7,#64H;延時子程序</p><p>　　LOOP: NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p>

23、<p>　　DJNZ R7,LOOP</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H;數(shù)碼管段碼顯示二進制數(shù)</p><p>　　DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　2、0~50000計數(shù)：由于超

24、出了255，而直接將TH1,TL1中的數(shù)取出來轉(zhuǎn)換顯得有些繁瑣，于是采用中斷，每中斷一次將脈沖數(shù)存在Rn寄存器中，而每一個Rn中只存0~99，計到100就向高位進一，而本寄存器則清零。</p><p>　　2、0~50000循環(huán)計數(shù)程序：</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　AJMP START</

25、p><p>　　ORG 001BH;中斷入口地址</p><p>　　AJMP INTT1 ;轉(zhuǎn)中斷程序</p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　START: MOV TMOD,#50H ;計數(shù)器T1，工作方式1</p><p>　　MOV

26、TH1,#0FFH ;計數(shù)初值</p><p>　　MOV TL1,#0FFH</p><p>　　SETB TR1 ;開啟計數(shù)器T1</p><p>　　SETB EA ;開總中斷</p><p>　　SETB ET1 ;開T1中斷允許</p><p>　　MOV

27、 DPTR,#TABLE;查表首地址</p><p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　MOV R6,#02H</p><p>　　DD: LCALL MAIN ;等待中斷處理，循環(huán)執(zhí)行</p

28、><p><b>　　SJMP DD</b></p><p>　　MAIN: MOV A,R1 ;R1存0~99</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 30H,A

29、</b></p><p><b>　　MOV 31H,B</b></p><p>　　MOV A,R2 ;R2存0~99，但表示0~9900</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p&g

30、t;<b>　　MOV 32H,A</b></p><p><b>　　MOV 33H,B</b></p><p>　　MOV A,R3 ;R3存0~5，但表示0~50000</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p><b>　　DIV AB</b&

31、gt;</p><p><b>　　MOV 34H,A</b></p><p><b>　　MOV 35H,B</b></p><p>　　LCALL DISPLAY ;顯示</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　INT

32、T1: MOV TH1,#0FFH;繼續(xù)賦初值</p><p>　　MOV TL1,#0FFH</p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　LOOPA: CJNE R1,#05H,LOOPB;最高位到5轉(zhuǎn)移</p><p>　　DJNZ R6,LOOPD</p><

33、;p>　　MOV R6,#02H ;為能顯示50000專門設置</p><p>　　MOV R1,#00H ;顯示了50000后返回0</p><p>　　SJMP LOOPD</p><p>　　LOOPB: CJNE R2,#64H,LOOPC;計到99轉(zhuǎn)移</p><p>　　MOV R2,#0

34、0H ;清零</p><p>　　INC R1 ;向高位進一</p><p>　　SJMP LOOPA ;繼續(xù)判斷，以防出現(xiàn)顯示遺漏</p><p>　　LOOPC: CJNE R3,#64H,LOOPD;計到99轉(zhuǎn)移</p><p>　　MOV R3,#00H

35、;清零</p><p>　　INC R2 ;向高位進一</p><p>　　SJMP LOOPB ;繼續(xù)判斷，以防出現(xiàn)顯示遺漏</p><p>　　LOOPD: RETI ;中斷返回，加一后繼續(xù)顯示</p><p>　　DISPLAY:MOV R5,#06H

36、;顯示子程序</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R0,#30H</p><p>　　L1: MOV P2,R4 ;位選</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR<

37、;/p><p>　　MOV P1,A ;段選</p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　INC R4</b></p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R5,L1</p>&l

38、t;p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY: MOV R7,#64H ;延時子程序</p><p>　　LOOP: NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p>

39、;<p>　　DJNZ R7,LOOP</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H;數(shù)碼管顯示段碼二進制</p><p>　　DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　3、出租車計費程序：</

40、p><p>　　LL EQU 50 ;假設來一個脈沖表示車輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)與車輪周長的乘積</p><p>　　ORG 0000H ;即每個脈沖表示車子走的路程設為50m（為顯示方便設大點）</p><p>　　AJMP START</p><p><b>　　ORG 001BH</b></p><p&g

41、t;　　AJMP INTT1 ;轉(zhuǎn)中斷處理</p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　START: MOV SP,#3FH</p><p>　　MOV TMOD,#50H ;來2個脈沖表示行進100m,每走100m進入中斷處理</p><p>　　MOV TH1,#0FFH</p

42、><p>　　MOV TL1,#0FEH</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB ET1</b></p><p>　　MOV DPTR,#TABLE;查表

43、首地址</p><p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R5,#00H</p><p>　　MOV R6,#32H</p>&

44、lt;p>　　DD: LCALL MAIN</p><p><b>　　SJMP DD</b></p><p>　　MAIN: MOV A,R4 ;R4對應數(shù)碼管前2位，表示路程，</p><p>　　MOV B,#0AH ;精度為0.1km</p><p><b>　

45、　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 30H,A</b></p><p><b>　　MOV 31H,B</b></p><p>　　MOV A,R2;R2對應數(shù)碼管3、4位，表示路程，單位為km</p><p>　　MOV B,#0AH</p>

46、<p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 32H,A</b></p><p><b>　　MOV 33H,B</b></p><p>　　MOV A,R5 ;R5對應數(shù)碼管4、5位，表示費用，單位為元</p><p>

47、;　　MOV B,#0AH ;精度為0.8元</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 34H,A</b></p><p><b>　　MOV 35H,B</b></p><p>　　MOV A,R6;R6對應數(shù)碼管6

48、、7位，表示費用</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 36H,A</b></p><p><b>　　MOV 37H,B</b></p><p>　　LCALL

49、DISPLAY</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　INTT1: MOV TH1,#0FFH</p><p>　　MOV TL1,#0FEH</p><p><b>　　INC R3</b></p><p><b>　　INC R2&l

50、t;/b></p><p>　　CJNE R2,#64H,LOOPC</p><p><b>　　INC R4</b></p><p>　　MOV R2,#00H ;R2存中斷次數(shù)</p><p>　　LOOPC: CJNE R5,#64H,LOOPA ;R5計到100則

51、重新開始</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　MOV R4,#00H </p><p>　　MOV R1,#00H</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　MOV R5,#00H</p><p>　　MOV R6,#32

52、H</p><p>　　SJMP LOOPB</p><p>　　LOOPA: CJNE R3,#05H,LOOPB ;每中斷5次進行相應處理</p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　CJNE R1,#05H,L

53、OOPB</p><p>　　MOV R1,#04H ;專門設置為處理2.0km以內(nèi)的計費問題</p><p><b>　　MOV A,R6</b></p><p>　　ADD A,#08H ;2.0km以后每加0.5km R6加0.8元</p><p><b>

54、;　　MOV R6,A</b></p><p>　　SUBB A,#64H</p><p>　　JC LOOPB;判斷R6中的數(shù)是否大于100 </p><p>　　INC R5;若超出一百，則向R5進一，并舍棄R6的百位</p><p><b>　　MOV A,R6</b>&

55、lt;/p><p>　　MOV B,#64H</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV R6,B </p><p>　　LOOPB: RETI ;中斷返回</p><p>　　DISPLAY:MOV P2,#0

56、0H ;顯示</p><p><b>　　MOV A,30H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#01H<

57、/p><p><b>　　MOV A,31H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#02H</p><p&

58、gt;<b>　　MOV A,32H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　ADD A,#80H</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#03

59、H</p><p><b>　　MOV A,33H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#04H</p>&

60、lt;p><b>　　MOV A,34H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#05H</p><p><b&

61、gt;　　MOV A,35H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#06H</p><p><b>　　MOV A,36H

62、</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　ADD A,#80H</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　MOV P2,#07H</p><p>&

63、lt;b>　　MOV A,37H</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　D

64、ELAY: MOV R7,#64H ;延時子程序</p><p>　　LOOP: NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R7,LOOP</p><p><

65、;b>　　RET</b></p><p>　　TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;數(shù)碼管顯示段碼二進制</p><p>　　DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　四：下圖為000——255的計數(shù)圖</p><p>　　下圖為0——50000的計數(shù)</p>

66、<p>　　下圖為計程車的計費系統(tǒng)圖</p><p><b>　　五：課程設計心得</b></p><p>　　時光飛逝，一轉(zhuǎn)眼，一個學期又進尾聲了，本學期的單片機綜合課程設計也在兩周內(nèi)完成了。</p><p>　　俗話說“好的開始是成功的一半”。說起課程設計，我認為最重要的就是做好設計的預習，認真的研究老師給的題目，要分析的透徹。

67、其次，老師對實驗的講解要一絲不茍的去聽去想，因為只有都明白了，做起設計就會事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設計，到頭來一點收獲也沒有。最后，要重視程序的模塊化，修改的方便，也要注重程序的調(diào)試，掌握其方法。</p><p>　　本次單片機課程設計的任務， </p><p>　　1．1 外部脈沖自動計數(shù)，自動顯示。</p><p>　　1．1．1設計一個2

68、55計數(shù)器：0－255計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。</p><p>　　1．1．2設計一個50000計數(shù)器：0－50000計數(shù)，計滿后自動清0，重新計數(shù)（在數(shù)碼管中顯示）。</p><p>　　1．2 設計一個出租車計費系統(tǒng)： </p><p>　　起步價為5元（2km以內(nèi)

69、），2km后，0.8元/0.5km;要求每500m刷新計費一次，在8位數(shù)碼管中，前3位顯示數(shù)碼管顯示里程數(shù),后3位數(shù)碼管顯示價錢（角，元，十元，百元）</p><p>　　注：要求首先采用PROTEUS完成單片機最小系統(tǒng)的硬件電路設計及仿真；程序仿真測試通過后，再下載到單片機實訓板上執(zhí)行。</p><p>　　我們都是在寢室自己動手，編寫程序，用proteus仿真。在這次難得的課程設計過程

70、中我鍛煉了自己的思考能力和動手能力。通過編寫程序和設計電路的過程中，加強了我思考問題的完整性和實際生活聯(lián)系的可行性。在方案設計選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了我們綜合應用單片機的能力，對單片機的各個管腳的功能也有了進一步的認識。還鍛煉我們個人的查閱技術資料的能力，動手能力，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。并且我們熟練掌握了有關器件的性能及測試方法</p><p>　　回顧起此次單片機課程設計，至今我仍感慨頗多，從編程到仿真，

71、從理論到實踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種

72、各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，對單片機匯編語言掌握得不好……通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。</p><p>　　這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在老師的辛勤指導下，終于游逆而解。同時，在老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心的

73、感謝！同時通過這次的課程設計作品的制作讓我對單片機的理論有了更加深入的了解，在具體的制作過程中我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書本上的知識與實際的應用存在著不小的差距，書本上的知識很多都是理想化后的結(jié)論，忽略了很多實際的因素，或者涉及的不全面，可在實際的應用時這些是不能被忽略的，我們不得不考慮這方的問題，這讓我們無法根據(jù)書上的理論就輕易得到預想中的結(jié)果，有時結(jié)果甚至很差別很大。通過這次實踐使我更深刻的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性，我們在今后的學習工作中會更