29-单片机原理及接口技术课程设计（出租车计价器设计）(3)

本科生课程设计（论文）

第3章 软件设计

本系统的软件设计主要可分为主程序模块、定时计数中断服务程序、里程计数中断服务程序、显示子程序服务程序、键盘服务程序五大模块。各模块都具有不同的功能实现，在电路中实现不同的任务内容，下面对各部分模块进行简单的介绍。

3.1 主程序模块

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。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。

当按下S1时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，由于霍尔开关没有送来脉冲信号，就停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。在出租车不走的时候，按下S1，可以实现数据的分屏显示，车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，按下S1 切换到里程和单价显示屏。

使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的齿轮盘上粘上一粒磁钢，霍尔元件固定在前叉上，当车子转动时霍尔元件靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。

在掉电保护电路中，使用AT24C02芯片外接电阻设计掉电保护电路，该电路是利用定时器没一秒产生一次计数脉冲，将单片机的数据保存在芯片中，此电路设计为了保证单片机在突然断电的情况下，储存断电之前的单片机里的数据显示，在恢复上电后将保存的数据传送给单片机，保证数据不会丢失。

在单片机将程序处理完毕后，通过LED设计的显示电路将单片机处理完的数据显示在数码管上。方便乘客查询

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系统主程序流程图如图4.1所示。

N开始初始化数据 Ys1按下？Ys2按下？N 设定晚上单价 Ns4按下？Y设置默认单价白天 设定中途等待单价Ns4按下？启动计价器 N 里程中断Y到一公里？YNY 返回时间显示 s3按下？NY 总路程+1总金额+1显示路程和单价传感器有信号？NYN Ys3按下？ 显示金额及单价停止计价和里程计数

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图4.1主程序流程图

3.2 定时中断服务程序

在定时中断服务程序中，每100ms 产生一次中断，当产生10 次中断的时候，也就到了一秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显示。然后恢复现场并中断返回。

定时中断服务程序流程图如图4.2所示。

图4.2 定时中断服务程序流程图

恢复现场并中断返回调用显示子程序数据送显示缓存单元Y中断10次？N重置计数初值保护现场开始9

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3.3 里程计数中断服务程序

外中断0服务程序用于对单片机P3.2口输入的圈脉冲进行计数，为十六进制计数器。每次计数一次后，对里程数据进行一次存储操作。当车轮每转一圈，通过霍尔元件将脉冲数输入单片机内，通过计数器计出脉冲数，再用乘法子程序算出里程数。里程处理子程序流程图如图4.3所示。

图4.3里程计算子程序流程图

返回显示里程值将车轮转数转化为里程点亮里程指示灯开始3.4 显示子程序服务程序

由于出租车计价器是分屏显示数据，通过开关控制显示不同的数据，所以就要用到4 个显示子程序，在显示的过程中调用显示子程序，四个显示子程序分别是：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。

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3.5 键盘服务程序

键盘采用查询的方式，采用独立式按键电路放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦有按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。流程图如图4.4所示。

图4.4 键盘服务程序流程图

恢复现场并中断返回键盘处理程序Y是否按下按键N初始化保护现场开始11