[完整版]基于STC89C52单片机出租车计价器设计毕业论文设计40论文(3)

1.2 基本原理

计价器系统主要由五部分组成：分别为基于霍尔传感器A44E的里程检测单元、STC89C52单片机、外扩串行EEPROM-AT24C02、独立键盘和LED显示。

霍尔传感器主要用于检测汽车行使的里程数，出租车车轮每旋转一周，霍尔传感器A44E便产生一相应的脉冲输出，并把该脉冲交由单片机进行处理，单片机则根据程序设定，通过计算脉冲个数换算出已行驶里程（里程=脉冲个数*出租车车轮周长），然后再根据从EEPROM-AT24C02中读取的单价等相关数据进行总的消费金额的计算：当里程小于3公里时，总金额=起步价+等待时间*等待单价；当里程大于3公里时，总金额=起步价+（里程-3）*运行单价+等待时间*等待单价；计算好的金额、等待时间、里程和单价等数据信息都可实时地显示在数码管上。其中，等待时间可根据霍尔传感器A44E是否有脉冲输出加以判断，如可设定等待时基为5s,即假如A44E在5s后仍无脉冲输出便认为进入等待时间，并由单片机STC89C52内部计时器对其进行计时。

独立键盘可以调整单价等相关数据，当按下某按键，会给单片机相应端口一低电平信号，单片机会通过循环扫描检测到此信号，并根据预先设置好的程序做出相应的处理；调整好的数据存储到EEPROM中，掉电后可以使该数据不丢失，下次得电后直接从EEPROM-AT24C02中读到单片

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机，并通过数码管实时显示。系统结构图如图1-1所示。

独立键盘A44E霍尔传感器脉冲输入STC89C52调整切换输出显示数码管显示AT24C02EEPROM图1-1系统结构图

数据储存6

第2章 硬件设计

2.1 单片机最小系统单元

主控机系统采用STC公司生产的 STC89C52单片机，它含有512 字节数据存储器RAM，内置8K 的电可擦除FLASH ROM，可重复编程，大小满足主控机软件系统设计，所以不必再扩展程序存储器。芯片外围电路最高可接入40MHZ的晶振（AT单片机数值一般为24ＭＨＺ）。复位电路和晶振电路，以及P0口接入的10K的上拉电阻便构成了STC89C52 单片机工作所需的最简外围电路。单片机最小系统电路图如图2-1所示。

GNDS0 清零S1 递增S2 递减S3 功能S4 切换R5510U41234A0A1A2GNDAT24C02VCCWPSCLSDA8765VCCGNDS0S?SW-PBS?SW-PBS3SW-PBS?SW-PBS4U11234567891011121314151617181920P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTP3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1GNDVCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.74039383736353433323130292122232425262728C?LEDR3R65.1k5.1k掉电存储单元GNDSTC89C52C4S?30pC5SW-PBY111.0592MR7200C322UFVCC按键电平复位电路30p内部时钟电路R8GND1K

图2-1 单片机最小系统

STC89C52单片机的复位端接74LS14，它是一个史密特触发输入的芯片，高电平有效，具有稳定波形的作用。RST端若由低电平上升到高电平并持续2个周期，系统将实现一次复位操作；在该复位电路中，按一下复位开关，利用电容冲放电的所产生的延时，就会在RST端产生一段时间的高电平，进而进行复位操作。外接12M的晶振和两个30pF 电容组成系统的内部时钟电路，其中电容主要起到滤波、微调以及利用其充放电过程帮助单片机晶振启振的作用 [1] 。

对于单片机的P0口，可以作为地址数据总线使用，也可以作为一般的IO口使用。但当其作为IO使用时，由于输出属于开漏电路，无上拉电阻故也无法进行高低电平的操作，此时必须接上拉电阻，一般阻值选为10K。但P0口不能同时作为地址数据总线和IO使用。本设计利用Ｐ０口的IO功能 [2] 。

2.2 霍尔传感器单元

A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽(4.5～18V)，其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的IO 端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ[3] 。

A44E 集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。

在输入端输入电压Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差VH输出，该VH信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点时，触发器输出高电平，三极管导通， OC门输出端输出低电压，这种状态为开；当触发器输出低电平时，三极管截止，OC门输出高电压，这种状态为关 [4] 。这样两次电压变换，使霍尔开关完成了一次开关动作。A44E霍尔传感器原理如图2-2所示。

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