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51单片机出租车计价器(汇编语言)_出租车计价器实现车轮转速

作者：羊村懒王 | 2024-04-08 13:02:37

踩

出租车计价器实现车轮转速

51单片机出租车计价器(汇编语言)

要求

使用信号发生器作为模拟出租车轮胎转速
使用数码管可显示费用,里程,速度
按钮按下开始计费
按钮抬起后停止计费
按钮再次按下后清零
里程达到2km前费用均为8元
里程达到2km后每千米2.6元
代码部分使用汇编语言完成,不可使用c语言编译

效果图

里程达到2km前费用均为8元
里程达到2km后每公里2.6元
按钮抬起后里程不再增加
按钮再次按下后清零

理论基础

指令系统
数据传送: 寄存器寻址,寄存器间接寻址等
中断: 外部中断
89C51单片机定时器的4种模式及其应用
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实现思路

数码管显示

要实现数码管的显示,需要同时输出段码和位码才能让数码管显示

位码

控制数码管的显示位

段码

控制数码管的具体显示
共阳极段码表

DB	0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H, 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H  //[0~9]
DB	88H, 83H, 0C6H, 0A1H, 86H, 8EH  //[A~F]
DB	89H, 0C7H, 8CH, 0C1H, 91H, 0FFH  //[H L P U Y 灭]
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这里建议在程序调试初期使用0-F的16进制段码表
实例:

MOV P2,#00H		;位码
MOV P1,#0C0H		;段码
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此时数码管的第1位会显示为数字0

定时刷新

本程序中需要12位数码管全部显示,所以需要定时刷新所有数码管
而刷新程序周期为5ms (下面会解释)
如果一次只刷新1位会导致显示不稳定
(即每次自增显示位,然后与某数ANL)

Display:
    LCALL Delay
    MOV    A, cDisplayBit
    MOV    P2, A
    MOV    DPTR, #DisplayTable1
    MOV    A, #cDisplayBuffer
    ADD    A, cDisplayBit
    MOV    R0, A
    MOV    A, @R0
    MOVC   A, @A+DPTR
    MOV    P1, A
    INC cDisplayBit
    ANL cDisplayBit,#0FH
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以上程序调用一次只会刷新一个数码管,刷新范围0-15位(0FH)
所以需要一次全部刷新所有数码管

Display:
    MOV R5,#0CH		;需要扫描12个位
D1: 
    LCALL Delay
    MOV    A, cDisplayBit
    MOV    P2, A
-------------------------------------;译码
    MOV    DPTR, #DisplayTable1
    MOV    A, #cDisplayBuffer
    ADD    A, cDisplayBit
    MOV    R0, A
    MOV    A, @R0
    MOVC   A, @A+DPTR
    MOV    P1, A
--------------------------------------
    INC cDisplayBit
    DJNZ R5,D1
    MOV cDisplayBit,#00H		;自增,清零
    RET
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在本程序中设置了两个显示缓冲区

cDisplayBuffer 存储单字节BCD码 如 08H 07H 有12位
BCD 存储双字节BCD码 如 12H 60H 有6位
1
2

BCD送入cDisplayBuffer的程序

LOOSE:        
   MOV R5,#06H	    ;总共5个字节,需要循环5次
   MOV R0,#BCD    ;6位双字节首地址
   MOV R1,#cDisplayBuffer	    ;12位单字节缓冲区地址
   
LOOP1:
   MOV A,@R0
   ANL A,#0F0H	    ;取高位
   SWAP A
   MOV @R1,A
   INC R1
   MOV A,@R0	    ;存高位
   ANL A,#0FH	    ;取低位
   MOV @R1,A	    ;存低位
   INC R0
   INC R1
   DJNZ R5,LOOP1
   RET
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小数点显示

带小数点的共阳极段码表

DB 0BFH, 86H, 0DBH, 0CFH, 0E6H, 0EDH, 0FDH, 87H, 0FFH, 0EFH
1

只需要在显示程序后追加一个程序,指定段码,使用同样的BCD译码进行叠加显示即可看到小数点

    LCALL Delay
    MOV    P2, #01H
    MOV    DPTR, #DisplayTable2
    MOV    A, #cDisplayBuffer
    ADD    A, #01H
    MOV    R0, A
    MOV    A, @R0
    MOVC   A, @A+DPTR
    MOV    P1, A
    LCALL Delay
    MOV    P2, #05H
    MOV    DPTR, #DisplayTable2
    MOV    A, #cDisplayBuffer
    ADD    A, #05H
    MOV    R0, A
    MOV    A, @R0
    MOVC   A, @A+DPTR
    MOV    P1, A
    LCALL Delay
    MOV    P2, #0AH
    MOV    DPTR, #DisplayTable2
    MOV    A, #cDisplayBuffer
    ADD    A, #0AH
    MOV    R0, A
    MOV    A, @R0
    MOVC   A, @A+DPTR
    MOV    P1, A
    RET
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Delay为防抖程序
DisplayTable2为带小数点的共阳极段码表
如果不想写的这么冗杂也可以直接置小数点

    LCALL Delay
    MOV    P2, #01H
    MOV    P1,#80H
    LCALL Delay
    MOV    P2, #05H
    MOV    P1,#80H
    LCALL Delay
    MOV    P2, #0AH
    MOV    P1,#80H
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80H为共阳极 “.” 的段码

计速

频率捕捉

速度需要显示为1s内平均速度,我们要先捕捉到信号发生器的频率再进行计算操作
所以我们需要使用到89C51单片机的两个计时器的两个功能
本程序中T0计时器使用边缘中断模式
T1计时器使用计时器模式,产生5ms的定时程序
在程序开头需要指明中断程序的入口地址

   ORG 0000H
   SJMP MAIN
   ORG 0003H
   LJMP 外部中断
   ORG 001BH
   LJMP 定时器
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T0对应的中断子程序,每次对速度自增,1s后取值清零实现频率捕捉

   INC cache  ;速度所在地址单元
   RETI
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T1对应的中断子程序
为了实现1s的计时需要使用到一个Temp标志位,
每次自增,在MAIN程序中判断是否达到200即可实现1s的定时功能
定时5ms的中断程序
该单片机晶振为22.1184MHz
计算过程略

   MOV TH1,#0DCH    
   MOV TL1,#00H
   INC cTemp
   RETI
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部分主程序

M1:
   MOV	A,cTemp   ;5ms定时，计200次为1秒
   XRL	A,#200
   JNZ	M1		;不满200继续循环
   LCALL 速度计算
   MOV	cTemp,#0
   MOV	cache,#0	;速度置零
   SJMP	M1	;死循环
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速度计算

轮胎每秒转1圈折合km/h为

1 r/s = 6.588 km/h
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这里需要精确显示,所以需要使用到双字节乘法和双字节译码程序
51单片机的MUL指令是针对16进制数的,不要天真的以为是10进制数乘法
在这里插入图片描述
双字节乘法例子

12 34H * 56 78H = 06 26 00 60H
1

结果有4个16进制数,存放于4个地址中
双字节译码程序
R0是待译码双字节数高位地址
R1是译码结果的高字节地址
调用前先将R0和R1寄存器赋值

BinDec:	;双字节BCD译码
   CLR A
   MOV @R1,A
   INC	R1
   MOV @R1,A
   INC R1
   MOV @R1,A
   PUSH 7
   MOV R7,#16
BD1:
    CLR C
    INC R0
    MOV A,@R0
    RLC A
    MOV @R0,A
    DEC R0
    MOV A,@R0
    RLC A
    MOV @R0,A
    PUSH 1
    MOV A,@R1
    ADDC A,@R1
    DA  A
    MOV @R1,A
    DEC R1
    MOV A,@R1
    ADDC A,@R1
    DA  A
    MOV @R1,A
    DEC R1
    MOV A,@R1
    ADDC A,@R1
    DA  A
    MOV @R1,A
    POP 1
    DJNZ R7,BD1
    POP 7
    RET
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@Ri表示寄存器内地址位所储存的16进制数

译码前
@R0: 01H		@R0+1:01H
译码后R0会被清零所以需要和数据缓存位分开
译码后
@R0: 00H		@R0+1:00H
@R1: 00		@R1+1:02		@R1+2:57
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所以速度计算的具体思路就是使用双字节乘法
每秒转过的圈数 * 6.588 即可
由于小数点的影响我们有以下几种方案
先假设频率是10,速度65.8km/h

6588 * 10 = 06 58 80
1

嗯,看起来很简单
看一下16进制

16 BCH * 0AH = 01 01 58
1

哦豁完蛋,溢出了,译码程序只能够译码2位16进制数
01 01H = 0257
01 58H = 0344
和原来的数完全不沾边
那么就需要一点骚操作了

10进制
65 * 10 = 06 50
16进制
41H * 0AH = 02 8A H
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缺了后面的8但已经大差不差
那我们能不给强行补上呢
事实上是可以的,而且还挺准的

0E0H * 0AH = 08 C0H
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然后取高位加到前面的低位上去

02 8AH
   08H
02 92H = 06 58 
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锵锵,6588就出现了
你问我E0咋来的?
猜的(真切)
在调试的时候我已经把译码程序都加上去了,然后实在无奈了
对着低位一波操作结果发现数字对了,甚至还很准确
再把小数点加上就很nice了
效果图
在这里插入图片描述
(谁家出租车能跑到600多 23333~~)

计程

里程追加

如题所示,在多次使用乘法之后我放弃了
难点

183 * 1000 = 18 30 00
1

早就溢出了,这才转了1000圈,才1.83km
而且需要储存走过的圈数至少需要2位16进制位才够用
这样译码器负担更重
即使是

也还是存在问题
如果带上一个系数,比如说
每转10圈再对路程进行更新
然而该方法我尝试过同样也行不通
寄
所以我最后采用的方案是进行追加操作
使用4个地址位来作为我的缓存位
前两位可以直接接到显示缓冲区

00 00 00 00
	  18 30
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使用DA和ADDC命令便可轻松做到

DA 命令可以简单理解为 出现字母的数转化为10进制数
MOV A,#0AH
DA A
A的值为 10H
MOV A,#10H
DA A
A的值同样是10H
而当A大于100后使用DA命令会将C置1
对高位进行ADDC 高位,#00H操作即可实现进位
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程序较为简单,这里不给出了

计价

里程判断

需要对里程进行判断,小于等于2km时不对价格进行追加
这里我选用的方案是
减2后判断是否出现进位
若没有出现则退出并置数码管为8

   MOV A,BCD+2
   CLR C
   SUBB A,#02H	;判断是否大于2
   JC PRET	;小于2直接置8然后退出
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PRET:
	MOV BCD+2,#08H
	RET
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价格追加

和里程追加同理
只是这里每一圈追加的数是

26 * 183 = 4758
1

同样也需要4个缓冲位
小数点自己处理一下

按钮功能

抬起后价格不增加

在外部中断程序中加入JB对按钮进行监听
速度显示还是得放外面,不然成0去了
只要信号发生器还开着速度就不会是0

   INC cache  ;speed
   JB P3.7,EXIT 
   LCALL 路程
   LCALL 价格
   RETI
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再次按下后清零

这里需要涉及到
循环中只进行一次的操作
回想到高级程序语言,我们可以这样

mark = 1 标志位置1
while(1):
	if mark == 1:
		只运行一次的程序
		mark = 0 标志位置0
	循环程序
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这样就实现了每次按下按钮之后都对地址进行一次清零
最终的外部中断程序修改如下

外部中断:
   INC cache  ;speed
   JB P3.7,EXIT ;按下放通,抬起就置mark为0
   LCALL 里程
   LCALL 价格
   MOV A,mark	;取mark
   XRL A,#1	;判断mark
   JZ 清零	;清零内存
   RETI
EXIT:
   MOV mark,#01H	;mark置1
   RETI
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这里给个清零程序
(直接FF干光算了,其实到80H就可以了)

清零:
   MOV	mark,#00H	;mark清零
   MOV R1,#0FFH
   MOV R0,#20H	;地址清零
C1:
   MOV @R0,#00H
   INC R0
   DJNZ R1,C1
   RETI
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汇编源代码

   ORG 0000H
   SJMP MAIN
   ORG 0003H
   LJMP TRIGGER		;外部中断
   ORG 001BH
   LJMP TIMER		;定时器

DisplayTable1: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,76H,38H,73H,3EH,6EH,00H
DisplayTable2: DB 0BFH, 86H, 0DBH, 0CFH, 0E6H, 0EDH, 0FDH, 87H, 0FFH, 0EFH	
cDisplayBuffer 	EQU 	20H  	;12位段码实际值的缓冲区 12位
cDisplayBit	EQU	2CH
cTemp    EQU 	2DH
path	EQU	2FH
mark	EQU	6AH
cache	EQU	36H
result	EQU	75H	;运算结果
BIN	EQU	46H	;译码器译码后的BCD
BCD	EQU	40H	;40-45 6个BCD位 

MAIN:
   MOV cache,#00H
   MOV cTemp,#00H
   MOV TMOD,#10H    
   MOV TH1,#0DCH	    
   MOV TL1,#00H	
   SETB ET1    
   SETB TR1
   SETB	IT0
   SETB	EX0
   SETB EA

M1:
   MOV	A,cTemp   ;5ms定时，计200次为1秒
   XRL	A,#200
   JNZ	M1
   LCALL SPEEDCOUNT
   MOV	cTemp,#0
   MOV	cache,#0	;速度置零
   SJMP	M1	;死循环

;0 按下,1抬起
TRIGGER:
   INC cache  ;speed
   JB P3.7,EXIT ;按下放通,抬起就置mark为0
   LCALL PATHINC
   LCALL PRICEINC
   MOV A,mark	;取mark
   XRL A,#1	;判断mark
   JZ CCLR	;清零内存
   RETI

TIMER:        ;5ms计时器
   MOV TH1,#0DCH    
   MOV TL1,#00H
   LCALL SHOW
   INC cTemp
   RETI

SPEEDCOUNT:
   MOV A,cache
   MOV B,#0E2H
   MUL AB
   MOV result+1,B
   MOV B,#41H
   MOV A,cache
   MUL AB
   ADD A,result+1
   MOV result+1,A
   MOV A,B
   ADDC A,#0
   MOV result,A
   MOV R0,#result
   MOV R1,#BIN
   LCALL BinDec
   MOV BCD+5,BIN+2	;L
   MOV BCD+4,BIN+1	;M 00 06 58
   RET
   
BinDec:	;双字节BCD译码
   CLR A
   MOV @R1,A
   INC	R1
   MOV @R1,A
   INC R1
   MOV @R1,A
   PUSH 7
   MOV R7,#16
BD1:
    CLR C
    INC R0
    MOV A,@R0
    RLC A
    MOV @R0,A
    DEC R0
    MOV A,@R0
    RLC A
    MOV @R0,A
    PUSH 1
    MOV A,@R1
    ADDC A,@R1
    DA  A
    MOV @R1,A
    DEC R1
    MOV A,@R1
    ADDC A,@R1
    DA  A
    MOV @R1,A
    DEC R1
    MOV A,@R1
    ADDC A,@R1
    DA  A
    MOV @R1,A
    POP 1
    DJNZ R7,BD1
    POP 7
    RET

PRET:
   MOV BCD,#08H	;2km内直接置8返回
   RET
   
TORET:
   RET
   
EXIT:
   MOV mark,#01H	;mark置1
   RETI
   
CCLR:
   MOV	mark,#00H	;mark清零
   MOV R1,#0FFH
   MOV R0,#20H	;地址清零
C1:
   MOV @R0,#00H
   INC R0
   DJNZ R1,C1
   RETI
   
PATHINC:
   CLR C
   MOV A,#30H	;L
   ADDC A,cache+2
   DA A
   MOV cache+2,A
   MOV A,#18H	;H
   ADDC A,cache+1
   DA A
   MOV cache+1,A
   MOV A,BCD+3
   ADDC A,#0
   DA A
   MOV BCD+3,A
   MOV A,BCD+2
   ADDC A,#0
   DA A
   MOV BCD+2,A
   RET
   
PRICEINC:
   JB P3.7,TORET ;检测按钮
   MOV A,BCD+2
   CLR C
   SUBB A,#02H	;判断是否大于2
   JC PRET	;小于2直接置8然后退出
   MOV A,#58H ;L
   ADD A,cache+4 ;L
   DA A
   MOV cache+4,A
   MOV A,#47H
   ADDC A,cache+3
   DA A
   MOV cache+3,A   
   MOV A,#00H
   ADDC A,BCD+1
   DA A
   MOV BCD+1,A
   MOV A,#00H
   ADDC A,BCD
   DA A
   MOV BCD,A
   RET
   
SHOW:
   LCALL LOOSE
   LCALL Display
   RET
   
LOOSE:        
   MOV R5,#06H	    ;总共6个字节,需要循环6次
   MOV R0,#BCD	    ;时间序列存储首地址
   MOV R1,#cDisplayBuffer	    ;12位缓冲区
   
LOOP1:
   MOV A,@R0
   ANL A,#0F0H	    ;取高位
   SWAP A
   MOV @R1,A
   INC R1
   MOV A,@R0	    ;存高位
   ANL A,#0FH	    ;取低位
   MOV @R1,A	    ;存低位
   INC R0
   INC R1
   DJNZ R5,LOOP1
   RET

Display:				;通用显示程序
   MOV R5,#0CH
D1: 
    LCALL Delay
    MOV    A, cDisplayBit
    MOV    P2, A
    MOV    DPTR, #DisplayTable1
    MOV    A, #cDisplayBuffer
    ADD    A, cDisplayBit
    MOV    R0, A
    MOV    A, @R0
    MOVC   A, @A+DPTR
    MOV    P1, A
    INC cDisplayBit
    DJNZ R5,D1
    MOV cDisplayBit,#00H
D2:
    LCALL Delay
    MOV    P2, #01H
    MOV    P1,#80H
    LCALL Delay
    MOV    P2, #05H
    MOV    P1,#80H
    LCALL Delay
    MOV    P2, #0AH
    MOV    P1,#80H
	RET

Delay:	;防抖
   MOV	R0,#10
   MOV	R1,#10
   DJNZ	R1,$
   DJNZ	R0,$-4
   RET

END
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翻译比较生硬,结构不够优雅

仿真文件

传送门

后记

本计价器还有多种实现思路,这里就不作叙述了
希望大家能够有所收获

参考了这篇文章
基于MCS-51单片机使用定时器编写时钟程序(汇编)

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