系統(tǒng)框圖主要由主控制器、單片機(jī)復(fù)位、時鐘振蕩、LED顯示、總體電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2.3所示。

本設(shè)計電路圖如圖2.4所示。本系統(tǒng)控制器使用單片機(jī)AT89C51，顯示器用4位共陽LED數(shù)碼管以動態(tài)掃描法實現(xiàn)。

圖2.4  出租車計價器總電路圖

3  設(shè)計語言及軟件介紹

C語言是一種計算機(jī)程序設(shè)計語言，它既具有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它由美國貝爾研究所的D.M.Ritchie于1972年推出，1978年后，C語言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上，它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且各類科研都需要用到C語言，適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動畫，具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。

Keil uVision4是一款與51系列兼容單片機(jī)匯編和C語言的軟件開發(fā)系統(tǒng)，該軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。它的集成開發(fā)環(huán)境集成了一個項目管理器和一個功能豐富 有錯誤提示的編輯器，以及設(shè)置選項，生成工具，在線幫助等功能。利用Keil uVision4可以編譯C、匯編、C和匯編的混合編程源程序，并把它們組織到一個能確定的目標(biāo)應(yīng)用的項目中去。Keil uVision4會自動編譯，匯編，連接嵌入式應(yīng)用，并為你的開發(fā)提供一個單一的焦點。

4  系統(tǒng)軟件設(shè)計

4.1 概述

整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件是一個小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。用C語言完成對設(shè)計的軟件編程，程序開始首先定義幾個函數(shù)，以及幾個初值；然后通過延時程序連接顯示電路和AT89C51，然后編寫價程序和時間程序，同時設(shè)計一個中斷程序，還有體現(xiàn)按鍵功能的程序?qū)懭爰白x取數(shù)據(jù)子程序，之后再經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，由數(shù)碼管顯示出來，不斷循環(huán)。

主程序的主要功能是實現(xiàn)整個計價器系統(tǒng)的實時顯示，時間價的轉(zhuǎn)換，按鍵控制功能。主程序流程圖如圖4.2.1所示。

圖4.2.1  主程序流程圖

延時程序的主要功能是對單片機(jī)和顯示數(shù)碼管之間的延時轉(zhuǎn)換，以及按鍵和數(shù)碼管之間的延時作用。延時子程序流程圖如圖4.2.2所示。

圖4.2.2  延時子程序流程圖

價計算顯示子程序?qū)�對出租車行駛的價計算和數(shù)碼管對價的顯示。其流程圖如圖4.2.4所示。

圖4.2.4  價計算顯示子程序圖

時間顯示子程序主要是對出租車行駛中時間的顯示操作。時間顯示子程序流程圖如圖4.2.5所示。

圖4.2.5 時間顯示子程序圖

     中斷子程序主要是對出租車系統(tǒng)中每個中斷環(huán)節(jié)的控制盒實現(xiàn)。中斷子程序流程圖如圖4.2.6所示。

圖4.2.6 中斷示子程序圖

#include<reg52.h>

#define uchar unsigned char

#define uint  unsigned int

sbit p00=P0^0 ;

sbit p01=P0^1 ;

sbit p02=P0^2 ;

sbit p37=P3^7 ;

uint i,j;

uint code Seg[19]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x80};

//數(shù)碼管譯碼表：   { 0  ， 1 ， 2 ， 3 ， 4  ，5    6     7   8    9    0    . }       P}

uchar jps,ks,key_do;//鍵盤緩存，上次有按鍵按下標(biāo)志位，按鍵已處理標(biāo)志位

uint count_10ms=0,second=0;

float cost;    //

void delay(uint tt)  //延時函數(shù)

{

  uint i;

  for(;tt>0;tt--)

    for(i=0;i<200;i++);

}

void LED(uint d1,uint d2)

{

       if(d1==1)  P0=(P0|0xf0)&0x1f;

       if(d1==2)  P0=(P0|0xf0)&0x2f;

       if(d1==3)  P0=(P0|0xf0)&0x4f;

       if(d1==4)  P0=(P0|0xf0)&0x8f;

       P0=P0|0x0f;

       P1=Seg[d2];

}

int keyscan()     //鍵盤掃描函數(shù)

{

  int t=0;

  if(p00==0) { t=1; jps=1;}

  if(p01==0) { t=1; jps=2;}

  if(p02==0) { t=1; jps=3;}

  return(t);  

}

void money()    //價計算

{

  count_10ms++;

  if(count_10ms==100)

     {count_10ms=0;second++;}

  if(second<=3) cost=5.0;

       else if(second>3) cost=5.0+0.7*(second-3);

}

void ledshow()

{  

       while(j%2==0)   //  價顯示

              {

                      LED(1,(int) (cost/10) );

                      delay(5);

               LED(2,(int) cost%10 );

                      delay(5);

                      LED(3,(int) (cost*10)%10 );

                      delay(5);

                      LED(4,(int) (cost*100)%10 );

                      delay(5);

                      LED(2,11);

                      delay(5);

              }

       while(j%2==1)   //    時間顯示   

       {

                     LED(1,second/10);

                    delay(5);

                     LED(2,second%10);

                     delay(5);

                     LED(3,count_10ms/10);

                     delay(5);

                     LED(4,count_10ms%10);

                     delay(5);

                     LED(2,11);

                     delay(5);            

          }

}

void Time_fun() interrupt 1    //10ms中斷函數(shù)

{

  uint k;

  if(k==15) { k=0; p37=1; }

    else k++;

  TH0=(0xffff-10000)/256;  //10ms

  TL0=(0xffff-10000)%256;  //10ms

  if(i%2==1) money();     //   暫停/播放

  if((ks==1)&&(keyscan()==1)&&(key_do==0))

        {                                    

              k=0;

              p37=0;   //按鍵提示音

              key_do=1;

              if(jps==1) i++;  //   暫停/播放鍵

              if(jps==2) j++; //    時間價顯示轉(zhuǎn)換

              if(jps==3)  //   清零鍵

                     {

                       count_10ms=0;

                       second=0;

                       cost=0;

                     }

        }  

  ks=keyscan();

  if(ks==0)  key_do=0;

}

main()

{  

       TMOD=0x01;     //Time0為16計數(shù)器

       TH0=(0xffff-10000)/256;

       TL0=(0xffff-10000)%256;

       TR0=1;    //打開定時器

       IE=0x82;  //EA=1  ET0=1  打開中斷

       while(1)

    {

              ledshow();

    }

}

;

結(jié) 論

本文介紹了基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)字溫度計控制系統(tǒng)的設(shè)計，對整個硬件電和軟件程序設(shè)計做了分析，文中介紹了數(shù)字溫度計的現(xiàn)狀及發(fā)展，介紹了仿真軟件Proteus及Keil的基本知識，一個月來，經(jīng)過我們的努力，基本上完成了設(shè)計要求的內(nèi)容，在系統(tǒng)可行性分析、原理圖設(shè)計等方面都作了許多實際工作，取得了一些成績，也遇到了一些問題，存在一些不足。經(jīng)過這一個月的學(xué)習(xí)，我們在理論知識方面還是在動手能力方面都有了不小的進(jìn)步，受益匪淺。這次設(shè)計很好的把以前學(xué)到的理論知識應(yīng)用于實踐，使我們認(rèn)識到理論知識與實踐之間有一定的差距，只有通過不斷的努力學(xué)習(xí)和實踐才能很好的把理論知識應(yīng)用到實踐當(dāng)中，也只有通過不斷的實踐才能對理論知識的理解。

通過這次設(shè)計不僅學(xué)會了如何去查找相關(guān)資料，更重要的是通過查找資料和翻閱書籍學(xué)到了不少知識，擴(kuò)大了知識面，提高了知識水平。經(jīng)過單元設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計鞏固了以前所學(xué)的專業(yè)知識，真正認(rèn)識到理論聯(lián)系實際的重要性，為以后的學(xué)習(xí)和工作提供了很多有價值的經(jīng)驗。通過這次設(shè)計不僅增強了動腦能力和動手能力，也提高了我們思考問題、分析問題、解決問題的能力，更重要的是學(xué)會用工程化的思想來解決問題。

這次設(shè)計使我們認(rèn)識到完整、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)分析問題、解決問題的思想是多么的重要，只有擁有了科學(xué)的態(tài)度才能設(shè)計出有用的產(chǎn)品。另外通過本次設(shè)計，也使我們認(rèn)識到自己理論知識的應(yīng)用能力有很大的欠缺，需要在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步提高。