系統框圖主要由主控制器、單片機復位、時鐘振蕩、LED顯示、總體電路結構框圖如圖2.3所示。

本設計電路圖如圖2.4所示。本系統控制器使用單片機AT89C51，顯示器用4位共陽LED數碼管以動態掃描法實現。

圖2.4  出租車計價器總電路圖

3  設計語言及軟件介紹

C語言是一種計算機程序設計語言，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、小及微型機上，它可以作為工作系統設計語言，編寫系統應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。它的應用范圍廣泛，具備很強的數據處理能力，不僅僅是在軟件開發上，而且各類科研都需要用到C語言，適于編寫系統軟件，三維，二維圖形和動畫，具體應用比如單片機以及嵌入式系統開發。

Keil uVision4是一款與51系列兼容單片機匯編和C語言的軟件開發系統，該軟件提供了豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具，全Windows界面。它的集成開發環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應用的項目中去。Keil uVision4會自動編譯，匯編，連接嵌入式應用，并為你的開發提供一個單一的焦點。

4  系統軟件設計

4.1 概述

整個系統的功能是由硬件電路配合軟件來實現的，當硬件基本定型后，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：一是監控軟件（主程序），它是整個控制系統的核心，專門用來協調各執行模塊和操作者的關系。二是執行軟件（子程序），它是用來完成各種實質性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執行軟件是一個小的功能執行模塊。這里將各執行模塊一一列出，并為每一個執行模塊進行功能定義和接口定義。各執行模塊規劃好后，就可以規劃監控程序了。首先要根據系統的總體功能選擇一種最合適的監控程序結構，然后根據實時性的要求，合理地安排監控軟件和各執行模塊之間地調度關系。用C語言完成對設計的軟件編程，程序開始首先定義幾個函數，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，同時設計一個中斷程序，還有體現按鍵功能的程序寫入及讀取數據子程序，之后再經過數據轉換，由數碼管顯示出來，不斷循環。

主程序的主要功能是實現整個計價器系統的實時顯示，時間價的轉換，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和顯示數碼管之間的延時轉換，以及按鍵和數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

價計算顯示子程序將對出租車行駛的價計算和數碼管對價的顯示。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中每個中斷環節的控制盒實現。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，上次有按鍵按下標志位，按鍵已處理標志位

uint count_10ms=0,second=0;

float cost;    //

void delay(uint tt)  //延時函數

{

  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

{

  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

{

  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 論

本文介紹了基于AT89C51單片機的數字溫度計控制系統的設計，對整個硬件電和軟件程序設計做了分析，文中介紹了數字溫度計的現狀及發展，介紹了仿真軟件Proteus及Keil的基本知識，一個月來，經過我們的努力，基本上完成了設計要求的內容，在系統可行性分析、原理圖設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。經過這一個月的學習，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步，受益匪淺。這次設計很好的把以前學到的理論知識應用于實踐，使我們認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習和實踐才能很好的把理論知識應用到實踐當中，也只有通過不斷的實踐才能對理論知識的理解。

通過這次設計不僅學會了如何去查找相關資料，更重要的是通過查找資料和翻閱書籍學到了不少知識，擴大了知識面，提高了知識水平。經過單元設計和系統設計鞏固了以前所學的專業知識，真正認識到理論聯系實際的重要性，為以后的學習和工作提供了很多有價值的經驗。通過這次設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，更重要的是學會用工程化的思想來解決問題。

這次設計使我們認識到完整、嚴謹、科學分析問題、解決問題的思想是多么的重要，只有擁有了科學的態度才能設計出有用的產品。另外通過本次設計，也使我們認識到自己理論知識的應用能力有很大的欠缺，需要在以后的學習中進一步提高。