基于STC89C52单片机出租车计价器设计_毕业设计(论文
课程设计-正文
摘要本设计是基于STC89C52单片机的控制并利用霍尔传感器测速的出租车计价器。
随着国民经济的不断发展和人们生活水平的日益提高，出租车已成为了城市交通中必不可少的一部分。
而出租车计价器在出租车的运营中起着至关重要的作用，它是司机与乘客间公平交易的依据，与双方的利益都息息相关，是所有出租车的必备仪表。
因此，对出租车计价器的研究具有十分现实的意义，而且精确度高，操作简便，故障率低的计价器也是市场不断追求的目标，具有良好的发展前景。
该计价器可通过按键切换显示里程、金额与等待时间，可按键设置单程和往返价格，可按键实现暂停和清零，还能通过传感器感测车速大小来选择等待模式或计价模式。
总的来说，本设计的硬件电路可分为五个单元：单片机最小系统单元，数码管显示单元，按键单元，指示灯单元及霍尔测速单元。
该计价器用STC89C52单片机作为控制核心，由LED数码管来显示行驶里程、车价及等待时间，由按键来进行暂停、切换、清零等操作，由发光二极管作为指示灯，由霍尔传感器来测车速。
本设计具有电路相对简单，功能比较齐全，精确度较高等特点，是一款经济实用型的出租车计价器，可以满足出租车司机和乘客的基本需求。
软件部分，本设计采用简洁明了的C语言来编写源程序。
其中，键盘扫描和数码管显示采用查询方式，转速信号接收和等待计时采用中断方式，而指示灯由按键标志位控制。
程序完全符合设计目标，与硬件配合良好，能够稳定、准确地实现所有的要求，结果令人满意。
关键字：出租车计价器；STC89C52单片机；霍尔测速；切换显示目录1 概述 (3)1.1 功能要求 (3)1.2 系统原理 (3)1.3 系统组成 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1系统总体方案 (4)2.2单片机最小系统单元 (4)2.3霍尔测速单元 (6)2.4数码管显示单元 (7)2.5按键单元 (7)2.6二极管指示灯单元 (8)3 软件设计 (9)3.1总体流程 (9)3.2初始化模块 (9)3.3按键扫描模块 (9)3.4中断与定时模块 (10)3.5数据计算模块 (10)3.6数码管显示模块 (10)4 Proteus软件仿真 (11)4.1 Proteus软件仿真电路 (11)4.2 Proteus仿真结果 (11)5 课程设计体会 (13)参考文献 (13)附1：源程序代码 (14)附2：系统原理图 (25)1 概述1.1 功能要求该出租车计价器设计的基本要求是：（1）能显示里程，单位为公里，最后一位为小数位。
基于单片机多功能出租车计价器设计论文
基于单片机多功能出租车计价器设计引言本次课程设计利用单片机技术来实现一台多功能出租车计价器，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。
1.1 出租车计价器概述计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数（等候时间一般折算成一定比例的里程来计算）。
出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。
出租汽车的实际里程通过传感器的脉冲信号在计价器里折算成一定的计价营运里程。
目前市场上出租车计价器功能主要有具有数据的复位功能、白天/晚上转换功能、数据输出功能、计时计价功能等等，但能够进行语音播报数据信息的出租车计价器还是比较少见的，针对这一点我们来设计一款多功能出租车计价器，在原有功能的基础上增加单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时间、语音播报数据信息等功能。
1.2本设计任务1.2.1设计任务设计一款基于AT89S51单片机的出租车计价器。
1.2.2 设计要求1.基本要求(1)不同情况具有不同的收费标准。
● 白天● 晚上● 途中等待（>10min 开始收费）(2)能进行手动修改单价。
(3)具有数据的复位功能。
(4)IO 口分配的简易要求。
● 距离检测使用霍尔开关A44E● 白天/晚上收费标准的转换开关● 数据的清零开关● 单价的调整（最好使用＋和－按键）(5)数据输出（采用LCM103）。
● 单价输出 2 位● 路程输出 2 位● 总金额输出3 位(6)按键。
● 启动计时开关● 数据复位（清零）● 白天/晚上转换2.发挥部分(1)能够在掉电的情况下存储单价等数据。
(2)能够显示当前的系统时间。
(3)语音播报数据信息。
1.3 系统主要功能本课程设计所设计的出租车计价器的主要功能有：数据的复位、白天/晚上转换、数据输出、计时计价、单价输出及调整、路程输出、语音播报数据信息、实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息等功能。
输出采用8 段数码显示管。
本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。
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基于单片机的出租车计价器设计(毕业设计) 出租车计价器设计原理毕业设计课题基于单片机的出租车计价器设计学生姓名院部专业班级指导教师二○ 一四年五月杨凯：基于单片机的出租车计价器设计目录插图清单表格清单摘要Abstract第1章引言................................................................................................................................... - 1 -1.1概述......................................................................................................................................... - 1 -第2章计价器设计系统的方案选择........................................................................................ - 2 -2.1计价器系统的相关要求......................................................................................................... - 2 -2.1.1计价器系统的基本功能.............................................................................................. - 2 - 2.1.2计价器系统的技术要求.............................................................................................. - 2 - 2.2方案论证与比较..................................................................................................................... - 2 -第3章计价器设计系统的硬件设计...................................................................................... - 4 - 3.1硬件设计总述......................................................................................................................... - 4 -3.2里程计算模块的设计............................................................................................................. - 5 -3.3显示模块设计......................................................................................................................... - 7 -3.4语音模块设计......................................................................................................................... - 8 -3.5按键电路的设计..................................................................................................................... - 9 -3.6掉电存储电路的设计........................................................................................................... - 10 -3.7时钟电路的设计 ................................................................................................................... - 11 -第4章计价器设计系统的软件设计...................................................................................... - 12 -4.1模块介绍............................................................................................................................... - 12 -4.2主程序模块........................................................................................................................... - 12-4.3里程计数中断程序............................................................................................................... - 13 -4.4定时中断服务程序............................................................................................................... - 13 -4.5中途等待服务程序............................................................................................................... - 14 -4.6显示服务子程序................................................................................................................... - 14 -4.7键盘服务子程序................................................................................................................... - 15 -第5章系统调试.......................................................................................................................... - 17 -5.1 利用仿真软件Proteus进行仿真调试................................................................................ - 17 -5.2里程计价测试....................................................................................................................... - 18 -5.3掉电存储测试....................................................................................................................... - 19 -5.4 硬件电路.............................................................................................................................. - 19 -5.4.1 电路元器件检测....................................................................................................... - 19 - 5.4.2 元器件的焊接方法 ................................................................................................... - 19 - 5.5硬件检测............................................................................................................................... - 20 -5.6可行性分析........................................................................................................................... - 20 -第6章结束语 ............................................................................................................................... - 22 -6.1工作结果............................................................................................................................... - 22 -6.2心得体会............................................................................................................................... - 22 - 参考文献.......................................................................................................................................... - 23 - 致谢 .......................................................................................................................................... - 24 - 附录.......................................................................................................................................... - 25 -铜陵学院毕业设计插图清单图2-1 基于定时芯片的计价器………………………………………………………3 图2-2 基于单片机的计价器…………………………………………………………3 图3-1 系统电路图……………………………………………………………………4 图3-2 霍尔传感器工况图图…………………………………………………………6 图3-3 霍尔传感器外形及接线………………………………………………………6 图3-4 霍尔传感器测里程原理图图.........................................................6 图3-5 显示电路.................................................................................8 图3-6 语音播报电路...........................................................................9 图3-7 按键电路.................................................................................9 图3-8 掉电存储电路...........................................................................11 图3-9 时钟电路.................................................................................11 图4-1 主程序流程图...........................................................................12 图4-2 里程计数中断程序流程图............................................................13 图4-3 定时中断程序流程图..................................................................14 图4-4 中途等待服务程序流程图............................................................14 图4-5 显示服务程序流程图..................................................................15 图4-6 键盘服务程序流程图..................................................................16 图5-1 系统调试流程...........................................................................17 图5-2 系统仿真图 (18)杨凯：基于单片机的出租车计价器设计表格清单表3-1 LCD1602基本参数说明...............................................................7 表3-2 LCD1602引脚说明.....................................................................7 表3-3 AT24C02管脚功能.....................................................................10 表5-1 白天单价测试...........................................................................18 表5-2 晚上单价测试...........................................................................19 表5-3 中途等待价格测试.....................................................................19 表5-4 掉电存储测试 (19)铜陵学院毕业设计基于单片机的出租车计价器设计摘要随着城市改革开放的进一步深化，出租车行业发展迅猛，而仪表计价器的市场需求也日益扩大。
基于单片机的出租车计价器设计毕业设计
基于单片机的出租车计价器设计摘要随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。
而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。
而采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，且灵活性强，而且可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
本设计采用AT89S52单片机为主控器，以RPR-220光电传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，并采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息，通过ISD2560实现语音播报功能，输出采用8段数码管进行显示。
本次毕业设计设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜和中途等待来调节单价，同时具有语音播报和数据打印功能。
关键词：出租车计价器；单片机；AT89S52；光电传感器；语音播报AbstractAlong with the development of industry, taxi cab is an important part of urban transportation, strengthen management and reduce from drivers and passengers, the dispute has good performance on the meter taxi drivers and passengers alike is very necessary. While using analog and digital circuit design of the whole circuit meter, use of large scale, high failure than devices, debugging. The design and MCU, relatively powerful functions, use less of the hardware and software of appropriate coordination can be easily realized design requirements, and flexibility, can be accomplished by software programming additional functions. This design USES for the master, AT89S52 SCM in RPR - 220 distance of photoelectric sensor, the valuation of the taxi multifunctional design, and using AT24C02 realization of power system, through such information preservation unit ISD2560 realizing speech function, using digital output for 8 pipe display This circuit design, not only can realize the basic meter, and can according to the valuation, but also according to day and night and wait to adjust the unit half-way, both in voice and data printing. Keywords: The meter taxi, SCM, AT89S52 devices, Photoelectric sensor, Speech目录1绪论 (1)1.1出租车计价器概述 (1)1.2论文主要工作 (1)2系统方案设计 (2)2.1设计要求 (2)2.2出租车计价器控制方案设计 (3)3出租车计价器硬件设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (4)3.2速度及里程检测电路设计 (5)3.2.1A44E霍尔传感器检测电路设计 (5)3.2.2RPR-220光电传感器检测设计电路 (7)3.3AT24C02掉电存储电路设计 (7)3.4键盘电路设计 (8)3.5数据显示电路设计 (9)3.6 8255接口电路设计 (10)3.7语音播报系统计 (11)3.8票据打印电路设计 (11)4软件设计 (13)4.1系统主程序 (13)4.2定时中断服务程序 (15)4.3里程计数中断服务程序 (16)4.4中途等待中断程序 (16)4.5显示程序 (16)4.6计算程序 (16)4.7键盘扫描程序 (17)5实验调试 (18)5.1电路的安装与调试 (19)5.2中途等待测试 (21)5.3掉电单元测试 (21)6总结 (22)致谢 (22)参考文献 (23)附录A系统源程序 (24)附录B系统原理图 (38)1绪论1.1出租车计价器概述随着交通行业的发展，出租车已经成为城市交通生活中必不可少的一部分，从加强行业管理和减少司机与乘客之间的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。
单片机课程设计论文---出租车计价器
2.4硬件设计 ......................................................................................................... - 6 -
2.4.1 AT89S52单片机及最小系统..................................................................- 6 -
2.4.2 测距单元.................................................................................................- 8 -
5课程设计体会 ............................................................................................... - 14 -
参考文献 ......................................................................................................... - 16 -
规模较大用到的器件多造成故障率高难调试。而采用单片机进行的设计
相对来说功能强大是深化单片机应用的良好途径用较少的硬件和适当的软件
相互配合可以很容易地实现设计要求且灵活性强可以通过软件编程来完成更
基于AT89C52单片机的出租车计价器的设计
基于AT89C52单片机地出租车计价器地设计摘要随着城市改革开放地进一步深化，出租车行业迅速发展，出租车计价器地市场需求量也大大增加，计价器作为出租车地一个重要组成部分，计价器地普及必将大势所趋，预计未来计价器市场将很有发展前景.与此同时计价器作为出租汽车地经营者和乘坐出租汽车地消费者之间用于公平贸易结算地工具，计价器计价准确与否，直接关系到经营者和消费者地经济利益.因此怎样设计出一种既能准确计价又能方便司机地计价器尤为重要.本课题是出租车计价器系统地设计.以出租车计价器地实用性和节约成本为起点出发，以AT89C52 单片机为中心、通过霍尔传感器对脉冲地计数实现对里程和总金额地统计，人机交互界面输出采用LCD1602液晶屏.独立按键进行复位、清零、白天黑夜模式选择功能地控制，本电路设计地计价器不但能实现基本地计价，掉电时进行数据存储，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，进行里程、单价、总车价相关信息地显示.关键词：单片机，出租车计价器，DS1302，AT24c02，LCD1602Based on AT89C51 taxi meter designAbstractWith the further deepening of reform and opening up of the city, the taxi industry rapid development, the taximeter market demand also increased significantly, as an important part of the taxi meter, the meter's popularity is bound to the trend of the times, it is expected that the future meter the market is promising. At the same time the meter as taxi operators and taxi consumer tools for fair trade settlement, the accuracy of the meter denominated, directly related to the economic interests of operators and consumers. Therefore, how to design a both accurate pricing but also convenient for the driver's meter is particularly important.The issue is the design of the taxi meter system. Taxi meter practicality and cost savings as the starting point, AT89C52 microcontroller as pulse count on the mileage and the total amount of statistics, interactive interface output LCD1602 LCD. Independent button reset, clear, day and night control mode selection function, the meter circuit design not only to achieve the basic pricing, but also according to the day and night, half-way wait to adjust the unit price, mileage, price, gross vehicle price-related information.Keywords: single-chip,LCD1602, Taximeter ,Hall sensor,AT24C02目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (I)Keywords (I)第一章绪论 (1)1.1选题地目地和意义 (1)1.2出租车计价器地发展史 (1)1.3国内地一些研究成果 (2)第二章出租车计价器地方案论证 (3)2.1出租车计价器地功能要求 (3)2.1.1出租车计价器地基本功能 (3)2.1.2 出租车计价器地主要功能 (3)2.2方案论证 (4)2.3系统工作原理 (5)第三章出租车计价器地硬件设计 (6)3.1单片机地介绍 (6)3.2单片机最小系统 (7)3.2.1 电源供电模块 (8)3.2.2 复位电路 (8)3.2.3 晶振电路 (8)3.3掉电存储模块地设计 (9)3.4时钟电路模块设计 (9)3.5路程测量电路模块设计 (10)3.5.1 霍尔传感器简介 (10)3.5.2 里程计算计价单元地设计 (10)3.6显示电路地设计 (11)3.6.1 LCD1602简介 (11)3.6.2 显示电路地硬件设计 (12)3.7按键电路地设计 (12)第四章出租车计价器地软件设计 (13)4.1模块介绍 (13)4.2主程序模块 (14)4.3里程计数中断服务程序模块 (15)4.4中途等待中断服务程序模块 (15)4.5显示程序模块 (16)4.6按键服务程序模块 (17)第五章系统调试 (18)5.1软件调试 (18)5.1.1 仿真调试 (18)5.1.2 里程计价测试 (19)5.1.3 掉电存储模块测试 (20)心得体会 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)第一章绪论1.1 选题地目地和意义随着我国经济地迅速发展，各大城市涌现出了大量地出租车行业，出租车行业已经是城市公共交通地重要组成部分，成为人们生活、工作必不可少地交通工具，发挥着重要地作用.显然，出租车行业已经在我国地交通运输占据着重要地地位，作为衡量乘客与出租车司机之间利益地重要工具——计价器，已经发挥着不可取代地作用[1].出租车计价器是出租车服务行业里必不可少地计量工具，出租车必须在配备由出租车运营公司统一认定地出租车计价器后才能投入运营.现阶段地出租车计价器，可以根据行车里程和等待时间进行计价并且还可以通过判断白天、黑夜来自动调整起步价，除此之外，计价器还可以实时显示日期，提供空牌指示灯，方便乘客寻找空车[2].作为出租车运营商与广大乘客之间经济利益地直接衡量工具，它地性能好坏，直接关系到运营者与广大乘客之间地经济利益.出租车计价器是出租车司机与广大乘客之间经济利益地衡量工具，它是整个出租车行业发展地里程碑，具有高性能、高稳定性地计价器对广大出租车司机以及广大乘客来说，都非常重要.由于技术上地原因，现阶段地计价器并不完善，但不管现在还是将来，出租车计价器都具有着重要地研究及应用价值. 1.2出租车计价器地发展史改革开放以后，我国开始兴起出租车行业，那时候地出租车行业主要集中在北京、上海大城市，随着改革开放地深入发展，我国出租车行业地发展也逐渐加快.最早地出租车计价器大部分是由台湾生产，随后，国内地机械厂商开始推出国产出租车计价器，我国第一家出租车计价器制造厂是重庆重机厂.多年来，国内外出租车计价器构造单一，且基本上为纯机械构造，只具备单一地计程功能，在当时，只能算作一个里程表来使用，并没有计价功能，需要出租车司机自己进行计算，显得很繁琐.随着科学技术地发展，尤其是电子产业地发展，产生了手摇计算机与机械结合地半电子半机械化地计价器，此时，它能完成计价与计程工作，比上一代计价器多了计价功能，因此，被人们称为第二代出租车计价器.后来，随着集成电子产业地发展，市场上又陆续出现了纯电子器件构造地出租车计价器，这种计价器不管在功能上，还是在稳定性上，都要出色地多，因此，全电子化地计价器很快取代了半电子化地计价器，成为现在出租车运营商广泛应用地出租车计价器.计价器地功能不断完善，不仅能够完成计价工作，还能实时显示日期、播报、打印数据单等功能，纯电子器件构造地出租车计价器地广泛应用，促进了出租车行业地发展，推动了整个交通行业地发展，为人们地出行带来了极大地方便1.3 国内地一些研究成果目前国内地研究成果很多，在此主要列出两篇与本设计相关地研究成果.1.陈伟宏在论文“基于单片机地多功能出租车计价器地设计“在对系统可行性进行分析总结后，提出将AT89C52用于出租车计价器地设计，阐述了利用单片机作为出租车计价器主控器地思想，并对整个设计过程进行了仿真.仿真结果显示，该计价器不仅能完成计价计程地工作，还能够实时显示时间、存储、打印、语音等功能，并且还可以防止司机作弊.与已有地系统相比，该计价器所具有地功能更完善，更强大，性能更可靠[3].2.杨世品、陈林在“基于PROTEUS地单片机出租车计价器地设计”中，将出租车计价器地地整个设计电路用PROTEUS进行仿真，提高了出租车计价器设计研发地效率，同时，推动了单片机应用系统以及电子电路地发展.在整个设计过程中，PROTEUS软件在实际应用系统开发中所体现地实用性以及有效性上得到广泛认可[4]第二章出租车计价器地方案论证2.1 出租车计价器地功能要求要完成出租车计价器地设计与制作，需要确定出租车计价器具备地基本功能以及功能参数.2.1.1出租车计价器地基本功能出租车计价器地主要功能有：系统地复位操作、白天/晚上起步价地转换、计程计价、等待时间、日期、空车指示灯，数据保存.在此基础上，还添加了防作弊模块，可以有效地防止奸商，维护乘客地利益.当出租车载人后，司机按下计价启动键，车轮开始转动，里程传感器开始采集信号并输出脉冲，并将脉冲传到主控器，主控器接收脉冲并对脉冲信号计数，并计算出行驶路程及总金额，最后将结果送到显示电路进行显示.2.1.2 出租车计价器地主要功能出租车计价器主要功能有三种，分别为计费、显示、按键.计价主要包括起步价、里程计费、等待时间计费三部分，计价地范围是0-999.9元，精确到0.1元.由霍尔传感器检测车轮转数，以此来计算里程数并计算总金额.利用LCD1602液晶显示器对里程、总金额，日期、单价等数据进行显示.按键可以对各个参数进行调整以确保显示正确地信息，并控制计价器地运行.以下为对各个功能地详细介绍：1、计费功能总金额地计算是根据行驶里程与等待时间来进行地.在不同地时间段有不同地起步价，一般设6点到22点起步价为7元，22点到第二天6点起步价为8元，在起步公里内，不计入等待时间.（1）当行驶里程<3km时，按起步价计算总金额.（2）当行驶里程>3km时，按1.5元/km计算总金额.（3）等待累计时间>1min时，按1元/min计费.2、显示功能本设计显示部分由两个界面组成，第一界面为主界面，是在没有计费情况下显示信息.第二界面为工作界面，显示地是在出租车计价状态时地信息.主界面显示地信息包括：显示时间：包括年月日时分秒以及周.显示出租车所在地区以及Taxi工作界面显示地信息包括：（1）显示行驶里程：显示方式为“XXX.X”,单位为km.计程范围0-999.9km，精确到0.1km.（2）显示等候时间：显示方式为“XX:XX”.计时范围0-59min，精确到 1 Second.（3）显示总费用：显示方式为“XXX.X”,单位为元.计价范围0-999.9元，精确到0.1元.（4）显示行驶和等待单价：显示方式为$-X.X,精确到0.1元.（5）显示时间：显示方式为XX:XX:XX.3、按键功能具有计费开始、结束、价格日期调整等功能.2.2 方案论证论文所讨论地是将MCS-51系列单片机作为整个系统地控制中心，控制外围电路完成一定地功能.在外围电路中，将LCD1602液晶显示器作为显示器，显示价格里程等信息，采用DS1302时钟芯片为系统提供实时时间，采用AT24C02掉电存储芯片来保护重要信息[5]，防止断电丢失，通过按键可以控制整个系统地运行，并且可以调整各个显示参数.图2.1是出租车计价系统地原理框图.图 2.1 系统原理图2.3 系统工作原理主控器提前被写入程序和数据信息，根据设定，主控器依据时间(白天和黑夜)自动调整起步价，并对传感器传来地信号进行计数并计算.在整个系统工作过程中，主控器通过外部中断T1来获取脉冲信号.论文地重点是对主机模块地设计，主机模块协调各个模块工作，将各个模块地功能进行分配并将各个模块地信息送达显示模块进行显示.显示模块主要由显示电路构成，主要完成对时间、日期、单价、总金额等信息地显示.其中，选用时钟模块来提供准确地时间，采用掉电存储模块存储设置信息，里程电路模块完成对信号地采集，并将信号送达主机模块处理.按键模块可以对各个模块地参数进行调整，调整地过程可以通过显示模块进行显示，还可以控制整个系统地运行.第三章出租车计价器地硬件设计3.1 单片机地介绍AT89C52是一款低功耗、高稳定性、高性价比地单片机，它是由美国ATMEL公司研发并投入生产，其内部拥有4KB 存储空间并且拥有Flash只读程序存储器，它地擦写次数可达到1000次，内部采用高密度、非易失性存储器技术，并且能很好地兼容其他MCS-51单片机.MCS-51单片机内部采用国际上通用地8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有高性能地AT89C51可以作为许多嵌入式控制应用系统地首选芯片[6].因此，在论文中，我们将讨论以AT89C52作为主控器地系统构成.AT89C52单片机与其它MCS-51系列地单片机引脚完全兼容[7].AT89C52地引脚如图3.1所示.图 3.1 单片机引脚单片机各引脚功能如下：VCC：电源电压.GND：地.P0:P0口是8位地双向I/O接口，由漏极电路组成.P0口可以作为地址或数据总线口使用.当有外部地程序或者数据需要被读取时，这时P0口就分时转换数据和地址总线复用，在读取外部数据时，由于P0口内部没有上拉电阻，所以需要外加上拉电阻.P1、P2口：其内部都具有上拉电阻地8位双向I/O接口，当访问外部数据存储器时，作为数据总线口使用，当访问外部16位地址地程序存储器时，作为地址总线口使用，其中，P2口送出高8位地址.P3口作I/O口时与P1、P2地功能一样，P3口还有特殊功能，P3口地特殊功能如表3.1所示.表 3.1 单片机P3口功能RST：复位输入端.系统正常工作状态下，该端口应该保持低电平.需要对系统复位时，对RST引脚接入连续两个机器周期地高电平即可复位.ALE/ PROG：地址锁存端口.该端口可以对地址地低8位进行锁存.另外，该端口还可以作为编程脉冲地输入端口.EA/VPP:外部访问允许端口.该端口为低电平时，表明单片机正在访问外部存储器. EA 端为高电平时，单片机不访问外部存储器.PSEN：程序存储允许端口.3.2 单片机最小系统单片机地最小系统由电源供电模块、复位电路模块、晶体振荡电路模块组成.3.2.1 电源供电模块计费系统地设计应该是直接可以在出租车上应用，所以，不能采用220V地交流电，而应该采用直流电压，由于实验条件限制，本次直接采用5V地直流输入电压.3.2.2 复位电路此次设计采用地复位操作方式是按键复位方式.主要由电源、电容、独立开关键以及10KΩ电阻组成.其中，10KΩ电阻主要是起分压限流地作用，而10uF 电容则是为了实现上电复位操作.若要复位只需按一下独立开关键S1就能完成复位.RERST引脚地高电平只要能保持足够地时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作. 按键复位电路模块如图3.2所示.图 3.2 按键复位电路3.2.3 晶振电路单片机内部各个部件必须同步工作，故必须参照唯一时序来工作.时序是由时钟信号产生地，而单片机地时钟分为内部和外部两种，本设计采用地是内部时钟.本设计中用到地时钟信号是由微调电容（20pF）和晶振（12MHZ）构成地自激振荡器产生地晶振电路如图3.3所示.图 3.3 晶振电路3.3 掉电存储模块地设计出租车司机每次在启动出租车计价器地时候，计价器地价格等信息都会被重置，因此给出租车司机带来了很多麻烦.对计价器系统添加一个掉电存储模块，之前设置好地数据在掉电时候就会保存，故避免了每次上电需要重新设置地麻烦.在此次设计中采用了AT24C02芯片.AT24C02芯片是一款大存储容量地记忆芯片，它地内部采用两线串行地总线和单片机进行通信.在不受损坏地情况下，其保存地资料可以保存40年以上，外部为8引脚地DIP封装，便于保存和安装.掉电保护电路如图3.4所示.图 3.4 掉电存储电路3.4 时钟电路模块设计在此次设计中，还为出租车计价器添加了实时时钟，该时钟可以为系统自动调整价格提供一个时间基准，准确性要求高，所以一款高稳定性地时钟芯片显得尤为重要.DS1302是一款高性能、低功耗地实时时钟芯片[8]，它采用SPI三线接口与单片机之间进行同步通信，可以实时为系统提供年、月、日、时、分、秒，并且还可以进行修改.在对DS1302设置好基本信息后即可工作.时钟电路如图 3.5所示.图3.5 时钟电路3.5 路程测量电路模块设计路程测量地原理是传感器对车轮地转动进行检测，并以脉冲地形式发送到主控器端，主控器收到地脉冲和对脉冲进行计数，通过计算，得出里程，总金额等信息[9].在本设计中，霍尔传感器A44E对车轮转动检测.3.5.1 霍尔传感器简介霍尔传感器，是一种基于霍尔效应地传感器件，它具有很多其他类型传感器不具备地优点，它地体积小，高性能、低功耗、频率高、耐腐蚀、波形输出稳定、并且安装非常方便.霍尔传感器A44E属于单极性霍尔开关电路，其工作温度在-40度至85度之间，它地输出电压为数字信号，并且符合TTL电平标准，主控器可直接连接到I / O口，它地最高检测频率可达1兆赫兹[10].集成霍耳开关外形及接线如图3.6所示.图3.6 集成霍耳开关外形及接线3.5.2 里程计算计价单元地设计里程计算是对控制器对传感器传送来地脉冲计数，出租车车轮每转一周（周长为95cm），传感器就输出一个脉冲，主控器通过P3.3口接收脉冲并对脉冲进行计数，依据公式MileAge= MileAge+19/2计算出里程数，然后程序再根据里程以及等待时间，计算出总金额，并送达显示电路显示.霍尔传感器A44E图 3.7 A44E传感器工作原理此次地设计为里程检测电路添加了防作弊功能，在A44E地电源输入端和信号地输出端均添加了P521光偶器件，如图3.8所示，只有控制器输出允许信号时，A44E才变为工作状态，对车轴转数进行检测，然后通过光耦器件将信号输出.防作弊电路阻止了不法出租车司机地作弊行为，有效地维护了乘客地利益.图 3.8 A44E防作弊电路3.6 显示电路地设计3.6.1 LCD1602简介显示部分包括起步价、日期、单价、总金额、里程、等待时间等信息.此次设计中，显示模块采用地是LCD1602液晶显示器[11].液晶显示是一种极低功耗地显示器件，可以显示各种文字、汉字，还可以自定义显示内容，而且占用地I/O口少，有效节约了系统地资源，使整个系统更加简洁，并且成本低廉.LCD1602液晶显示器可以显示16*2个字符，它地正常工作电压在4.5至5.5V之间，额定工作电流为2.0mA, 字符尺寸为2.95*4.35(W*H)mm.LCD1602地各个引脚功能如表3.2所示.表 3.2 LCD1602引脚说明3.6.2 显示电路地硬件设计根据LCD1602液晶显示器地基本工作参数以及各个端口功能，设计地显示电路如图3.9所示.图 3.9 显示电路设计3.7 按键电路地设计设计一共采用五个按键，其电路如图3.10所示.图 3.10 按键电路按键功能：KEY1键：出租车在处于非计价状态下，按下KEY1键，可以对日期，单价等信息作调整，当计价器处于计价状态时候，该键失效.KEY2键：当KEY1键按下时，通过该键，对要调整地参数进行选择.KEY3键：数据调整中地+键.KEY4键：数据调整中地-键.KEY5键；计价器启动键/退出键，同时也是设置退出键，保存设置值.第四章出租车计价器地软件设计4.1 模块介绍该系统主要由主程序模块，里程计数器中断服务程序模块，中途等待中断程序模块，显示程序模块，键盘服务程序模块组成[12].以下为对每个模块地描述.图 4.1 主程序流程图4.2 主程序模块主程序模块地任务，是协调各个模块地工作，并对每一个模块完成芯片初始化工作.当计价器工作地时候，主程序模块需要根据时钟模块提供地时间判断当前计费模式（6点到22点为白天计价模式，22点到第二天6点为夜间计价模式），并且判断行驶路程是否在三公里（起步价7元或8元三公里）之内，若在三公里之内，则按照起步价计算总金额，若超过三公里，则按照起步价加上超出三公里部分地金额再加上等待时间金额进行计算，将时间，金额，里程，价格等信息发送到显示电路[13].当乘客到达目地地，按下停止按钮，总金额，里程，等候时间等信息将显示在显示器上，在交易完成后，出租车司机按下清零键，主程序模块对各个模块重新初始化，为下一次启动做好准备.主程序地流程图如上图4.1所示.图4.2 里程中断计数服务流程图4.3 里程计数中断服务程序模块每次霍尔传感器A44E传来脉冲信号，在控制器允许地情况下，就会引起控制器中断，控制器转向处理中断子程序，中断子程序根据设定好地车轮周长计算出里程数，并将结果送达显示电路.如果未经控制器允许传感器就传送来脉冲，则视为作弊，不予处理[14].里程计数中断流程如上图4.2所示.4.4 中途等待中断服务程序模块当控制器在计价状态下时，控制器内地定时器也随之启动并将等待时间设为1秒.如果霍尔传感器在1 秒之内没有传来脉冲信号，那么就进入等待金额计算公式（中途等待价为 1.2元/分钟），并且将等待时间送达显示电路显示[15].当霍尔传感器又重新有脉冲信号输入时，表明出租车开始行驶，控制器就转到里程计价模式，并且记录当前等待时间.中途等待终端服务流程图如图4.3所示.图 4.3 中途等待中断服务流程图4.5 显示程序模块LCD1602液晶显示器自带字符库它可以显示16*2个字符，当控制器将信息送达显示电路显示时，首先需要判忙，确定空闲后，控制器首先写入命令，对字符地位置进行设置，在对LCD1602设置完毕后，再写入数据，将总金额、里程、日期等信息显示出来.液晶显示程序流程图如图4.4所示.否是图 4.4 显示服务程序流程图4.6 按键服务程序模块主程序来控制整个系统地运行，设计采用键盘查询方式，主程序模块上，不断检查按键是否按下，当按下一个键，主程序转向相应地子程序处理.按键处理流程如图4.5所示.图 4.5 键盘处理流程图第五章系统调试根据系统地设计方案，系统地调试分三个部分：软件调试、硬件调、软硬件联合调试[16].因为系统采用了模块设计地方法，所以在调试中就显得很方便，可以对各个模块单独调试.5.1 软件调试5.1.1 仿真调试设计中，编程软件采用了KEIL软件，编程语言为C51.调试用地软件为Proteus软件.1、打开Proteus软件，建立工程，根据要求将各个元器件进行连接并命名和赋值，连接完成确认无误后保存电路图.2、程序在KEIL软件上运行成功后，将生成地Hex文件下载到Proteus中地仿真单片机中.3、运行仿真，并根据仿真结果不断对各个程序模块进行调试，直到仿真结果正确.下图是调试成功后地出租车计价器地硬件仿真原理图，如图5.1所示.图 5.1 硬件仿真原理图5.1.2 里程计价测试由于实验条件所限，我们使用了一个直流电动机来代替轮子，一个3V 直流电源，马达速度可以达到每分钟几千转，因此适合模拟真实情况下地车轮，假设电机每转一圈车轮转动95厘M ，大约在100多转后，表示行驶过0.1公里，这时系统就将里程数，金额等信息送达显示电路显示.里程计价测试准确度，测试白天模式下（起步价7.5元三公里）总金额与里程数地理论值与实际值.如表5.1所示.表 5.1 白天测试晚上模式下（起步价8元三公里）总金额与里程数地理论值与实际值.如表5.2所示.表 5.2 晚上测试中途等待价格测试.表5.3地内容是在起步价为7.5，等待单价为1元每分钟元情况下，出租车行驶5公里后进入等待状态地测试值.表 5.3 等待时间测试测试数据分析：通过以上三个表地数据，实际值与理论值地相差并不大，在允许误差范围之内，达到设计要求.5.1.3 掉电存储模块测试表5.3 掉电存储模块测试如表 5.3所示，经测试，掉电存储模块能够准确还原出掉电前数据，达到设计要求.。
基于单片机的出租车计价器的设计
基于单片机的出租车计价器的设计摘要随着科学技术的发展，电子计算机技术在许多领域得到了广泛的应用，出租车行业也不例外。
本文介绍了一种基于单片机的出租车计价器的设计，该计价器基于单片机AT89C52，实现了出租车行程一口价以及分段式计价的功能，利用程序设计技术实现了对单片机的编程控制，并运用到实际的出租车计价器中。
关键词：出租车计价器；单片机；AT89C52；程序设计1 绪论随着科技的进步，电子技术越来越普及，出租车也不例外，出租车行业的客观情况也发生了根本的变化。
既有出租车公司和创业者将单片机技术应用于出租车行业，以提高出租车行业的秩序，确保出租车行业中的乘客利益，稳定出租车行业的行情，也给其提供了很有希望的发展前景。
2 计价器的设计2.1 单片机原理单片机是由微处理器、存储器、接口和其他组成部分组成的一种集成电路，它具有结构简单、操作灵活、功耗低、价格便宜等优点。
在本次的出租车计价器设计中，将使用一种称为AT89C52（80C51系统）的单片机作为控制单元。
该单片机具有操作速度快，程序容量大，输入和输出可配置端口及特殊功能如定时器、串口等的优点，可以很好地实现出租车计价器的功能。
2.2 硬件设计本次出租车计价器的硬件设计以单片机AT89C52为核心，与其他电路芯片和外部元件连接，实现计价功能，设计的硬件电路图如下：图1 出租车计价器电路示意图电路中，五个按键K1至K5分别对应“起程”、“重新计算”、“下程”、“保险门”，“丝印台”；LCD123是用来显示当前行程总计程以及应付金额；电机M1用来驱动出票机打印票据；电磁铁的驱动电路依靠单片机AT89C52的P3口来控制，使其开及关。
2.3 软件设计在软件设计中，要求单片机AT89C52能够接收到外界的按键信号，发出电磁铁的控制信号，控制LCD123显示以及打印机的输出，借助C语言和Keil μVision 3.0软件编程，将原理图转化为相应的程序代码，使得计价器的功能及其性能更加可靠。
基于单片机出租车的计价器毕业论文设计
毕业论文设计课题名称: 基于单片机出租车的计价器毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
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学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：目录1 绪论 (4)2 系统设计要求及功能 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 系统主要功能 (5)3 系统方案选择与论证 (6)3.1 总体方案设计 (6)3.1.1 总体方案选择与论证 (6)3.1.2 总体设计框图 (6)3.2 部分芯片选择与论证 (6)3.2.1 单片机选择与论证 (6)3.2.2 显示部分方案选择与论证 (7)4 硬件电路设计 (8)4.1 系统芯片概述 (8)4.1.1 单片机概述 (8)4.1.2 数码管概述 (9)4.1.3 74LS373芯片概述 (11)4.1.4 74HC245概述 (11)4.2 系统电路设计 (13)4.2.1 主控电路设计 (13)4.2.2 驱动电路设计 (13)4.2.3 显示部分电路设计 (14)5 软件设计 (15)6 系统调试及结果分析 (16)6.1 系统调试 (16)6.2 性能分析 (16)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附件 (20)出租车计价器的设计与制作摘要：该设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费系统，附有复位电路，时钟电路，键盘电路等。
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毕业设计论文基于STC89C52单片机出租车计价器设计摘要随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展。
现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展有很好的前景。
尽管小城市尚未普及，但计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。
出租车计价器是单片机的一种典型应用。
基于单片机的计价器是由单片机和外部电路组成。
包括检测模块，控制模块，人机模块。
里程检测模块由A44E构成，控制模块包括STC89C52单片机和AT24C02，人机模块包括独立键盘和LED动态显示。
系统性能指标1.设定价格；2.显示当前单价、行驶里程和总金额；3.里程精确到0.1公里。
通过多次调试系统性能达到设计要求。
关键词：STC89C52，霍尔传感器A44E ，I2C总线，动态显示Design of Taximeter Based on STC89C52ABSTRACTWith the rapid development of city constriction, the taxi industry which symbolizes the cityscape also has an accelerated progress. Nowadays the automatic taximeter has been widely used in taxi industry in many cites. Therefore, the development of automatic taximeter is doomed. Although automatic taximeter is not spread in some towns, there is no doubt that it would be popularized. Thus, in future the business of automatic taximeter is still potential.One typical application of single chip computer is automatic taximeter. The hardware of this design is composed of single chip computer and peripheral circuits which consist of Detection Unit, Processing Unit and Human Computer Interaction Unit. The Detection Unit is based on Hall-effect sensor. The Processing Unit contains STC89C52 and AT24C02. Human Computer Interaction Unit is composed of keyboard and LED.The function of this system includes as follows:1.Set the unit price;2.Display the unit price, total amount and mileage.3.Accuracy: 0.1km.After repeatedly debugging, the performance of this system is reached the design requirements.KEY WORDS: STC89C52, Hall-effect sensor, A44E, I2C Bus, Dynamic display目录前言 (1)第1章系统工作原理 (3)1.1功能要求 (3)1.2基本原理 (3)第2章硬件设计 (5)2.1 单片机最小系统单元 (5)2.2 霍尔传感器单元 (6)2.3 掉电存储单元 (8)2.4 键盘调整单元 (9)2.5 显示单元 (10)第3章软件设计 (14)3.1 系统主程序 (14)3.2 里程计数中断程序 (15)3.3 中途等待中断程序 (15)3.4 计算程序 (17)3.5 显示程序 (18)3.6 键盘程序 (18)第4章调试改进过程及运行结果分析 (21)4.1 动态扫描的调试和分析 (21)4.2 AT24C02的编程与调试 (21)4.3 按键查询功能的实现 (21)4.4 计算程序的分析与设计 (22)4.5 结果分析与性能改进 (23)4.6 计价器系统的仿真 (23)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录A 系统原理图 (30)附录B 仿真图PCB板 (1)附录C 系统源程序 (2)外文资料翻译 (18)前言单片机是一种可通过编程控制的微处理器，虽其自身不能单独用在某项工程或产品上，但当其与外围数字器件和模拟器件结合时便可发挥强大的功能，现在单片机已广泛应用于众多领域。
举例如下：1. 工业自动化。
如数据采集、测控技术。
2. 智能仪器仪表。
如数字示波器、数字信号源、感应电流表等。
3. 消费类电子产品。
如空调机、微波炉、IC卡、汽车电子设备等。
4. 通信方面。
如调制解调器、程控交换技术等。
5. 武器装备。
如飞机、军舰、导弹、鱼雷制导、智能武器等。
作为与自动化技术和电子密切相关的理工科学生，掌握单片机是最简单也最基础的要求。
为了进一步丰富和巩固单片机知识，也为了能更好的联系实际应用，本次毕业设计选择了基于单片机STC89C52控制的出租车计价器，并力求能做出实物。
鉴于电子技术、计算机技术以及各种更先进的仿真软件的出现，使用高级语言如C代替汇编语言进行编程和控制已成为现实，也成为一种发展趋势。
单片机C语言编程相对于MC51汇编语言编程有如下优点：1. 对单片机的指令系统不需要有很深的理解就可以编程操作单片机。
2. 寄存器分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节完全由编辑器自动处理。
3. 程序有规范的结构，可分为不同的函数，可使程序结构化。
4. 库中包括许多标准子程序，具有较强的处理能力，使用方便。
5. 具有方便的模块化编程技术，使已编好的程序便于移植，可极大缩短开发时间，增加程序的可读性和可维护性。
事实上，当今许多硬件的开发都已开始用C语言编程，如各种单片机、DSP、ARM等，用C语言进行工业控制也已成为一种趋势，为了更好的适应当今社会形势，为了更好的面对挑战、把握机遇，此次毕业设计决定尝试用C语言编程完成。
也希望能在进一步熟悉单片机控制的同时，对数字电子技术、模拟电子技术、计算控制技术以及常用外围芯片有更深层次的了解，提高自己的综合能力。
综上：基于单片机STC89C52设计的出租车计价器不仅可方便的用软件代替硬件，降低成本，具备一般计价器的计算里程和显示总金额的功能，还具备了掉电保持，白天、夜晚单价切换，并且还可很方便的扩展为速度测试仪，具有很好市场前景。
功能要求1. 设计一个出租车计价器，并利用霍尔传感器和单片机内集成的计数器测试出出租车运行里程。
2. 要求单价可调，里程精确到0.1公里，并要求对等待时间进行计时。
3. 利用I2C总线通过EEPROM对存储空间进行扩展，使其具备掉电存储功能。
4. 有完整的软件仿真结果和硬件电路，并用Protel设计系统原理图。
第1章系统工作原理1.1功能要求出租车计价器是根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价的,并在行驶中同步显示本次消费、运行里程、运行单价以及等待时间等信息。
从起步开始，当汽车行驶里程未满3公里时，均按起步价计算。
超过3公里后,实现每1公里单价收费，中间遇到暂停时，计程数不再增加，开始计时收费，计程收费和计时收费的和便构成了一位乘客的车费。
同时，白天和夜晚价格不同，可以进行切换。
白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。
（默认起步价为5元/3公里，里程单价白天为2.5元/公里，夜晚为3.5元/公里，等待计时单价为1元/1分钟）为提高计时、计价精度，确保乘客对自己消费的知情权，出租车计价器应做到里程数精确到0.1公里，同时为减少司机朋友来回调整单价以及停车后需重设单价的麻烦，计价器应具有掉电保持功能，即当重新启动后维持原有数值（包括总金额、等待时间、行驶里程、单价）不变，直至强制按下清零键，计价器显示起步价（刚起步时对应总金额）、运行单价，为下一次计价做准备。
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STC89C52数码管显示AT24C02EEPROM脉冲输入输出显示数据储存调整切换图1-1系统结构图第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。