出租车计价器课程设计样本

摘要本设计是一种基于单片机STC89C52出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。

复位电路是单片机初始化操作,除了正常初始化外,为挣脱困境,通过复位电路可以重新开始。

时钟电路采用12MHz晶振,作为系统时钟源,具备较高精确性。

在上电时字符型液晶1602显示最初起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调节起步价，里程收费，等待时间收费。

通过按键模仿出租车运营，暂停，停止。

在1602液晶上可以显示运营时间，运营时暂停时间，通过计算可以得出总共费用和总路程。

在这里重要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。

核心字 STC89C52；1602液晶；出租车计费器第一章绪论1.1 出租车计价器概述国内在70年代开始浮现出租车，但那时计费系统大都是国外进口不但不够精确，价格还十分昂贵。

随着改革开放日益进一步，出租车行业发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。

出租车计价器功能从刚开始只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到可以自主计费，以及当前可以打一发票和语音提示、准时间自主变动单价等功能。

随着都市旅游业发展，出租车行业已成为都市窗口，象征着一种都市文明限度。

本次设计目在于当前各大中都市出租车行业都已普及自动计价器，因此计价器技术发展已成定局。

而某些小都市尚未普及，但随着都市建设日益加快，象征着都市面貌出租车行业也将加速发展，计价器普及也是毫无疑问，因此将来汽车计价器市场还是十分有潜力。

1.2 单片机概述计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。

巨型化发展目在于不断提高计算机运算速度和解决能力，以解决复杂系记录算和高速数据解决，例如系统仿真和模仿、实时运算和解决。

单片化是把计算机系统尽量集成在一块半导体芯片上，其目在于计算机微型化和提高系统可靠性，这种单片计算简称单片机。

单片机内部硬件构造和指令系统重要是针对自动控制应用而设计因此单片机又称微控制器MCU（Micro Controller Unit）。

用它可以很容易地将计算机嵌入到各种仪器和现场控制设备中，因而单片机又叫做嵌入式微控制器（Embedded MCU）。

单片机自20世纪70年代问世以来，以其鲜明特点得到迅猛发展，已广泛应用于家用电器、智能玩具、智能仪器仪表、工业控制、航空航天等领域，通过30近年发展，性能不断提高，品种不断丰富，已经形成自动控制一支中坚力量。

据记录，国内单片机年容量已达1～3亿片，且每年以大概16％速度增长，但相对于国际市场国内占有率还不到1％。

这阐明单片机应用在国内有着辽阔前景。

对于从事自动控制技术人员来讲，掌握单片机原理及其应用已经成为必不可少学习任务。

单片机应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备，特别是机电一体化产品中，均有重要用途。

其重要用途可以分为如下方面。

●显示：通过单片机控制发光二极管或是液晶，显示特定图形和字符。

●机电控制：用单片机控制机电产品做定期或定向动作。

●检测：通过单片机和传感器联合使用，用来检测产品或者工况意外发生。

●通信：通过RS-232串行通信或者是USB通信，传播数据和信号。

●科学计算：用来实现简朴算法。

那么单片机是不是解决上述应用唯一选取呢？固然不是！单片机最明显长处是价格便宜，从几元人民币到几十元人民币。

这是由于此类芯片生产量很大，技术也很成熟。

另一方面，单片机体积也远不大于其她两种方案。

单片机自身普通用40引脚封装，固然功能多某些单片机也有引脚比较多，如68引脚，功能少只有10各种或20各种引脚，有甚至只有8只引脚。

固然，单片机无论在速度还是容量方面都不大于其她两种方案，但是在实际工作中并不是任何需要计算机场合都规定计算机有很高性能。

例如，控制电冰箱控制器就不需要使用嵌入式系统，用一片51就可以轻松实现。

因此应用核心是看能否够用，与否有较好性能价格比。

51系列单片机已经面世十近年，依然没有被裁减，还在不断发展中，这就阐明是它有辽阔应用前景。

第二章系统总体设计2.1 课程设计任务基于单片机出租车模仿计价器，采用at24c02存储芯片+LCD1602液晶显示等设计而成。

用24c02来存储单价，通过按键来模仿增长里程，模仿出租车向前开。

通过液晶显示屏显示当前行驶状态、行驶公里、行驶时间时间（时、分、秒）、费用、单价、等信息。

可以设立每公里单价，以及夜间单价和白天单价不同模式，设立后掉电无需重新设立，设立有等待/继续计时模式。

计费分行走里程*单价+等待时间*价格。

2.2 课程设计方案方案一：采用数字电子技术，运用555定期芯片构成多谐振荡器，或采用外围晶振电路作为时钟脉冲信号，采用计数芯片对脉冲尽心脉冲计数和分频，最后通过译码电路对数据进行译码，将译码所得数据送给数码管显示，一下是该方案流程框图，方案一如图1.1所示：图1方案一方案二：采用EDA技术，依照层次化设计理论，该设计问题自顶向下可分为分频模块，控制模块计量模块、译码和动态扫描显示模块，其系统框图如图2所示：图2方案二方案三：采用MCU技术，通过单片机作为主控器，运用1602字符液晶作为显示电路，采用外部晶振作为时钟脉冲，通过按键可以以便调节，一下是方案三系统流程图，本方案重要是必要对于数字电路比较熟悉，成本又高。

方案图如图3所示：图3方案三方案总结：通过各个方案比较本次采用方案三，不但控制简朴，并且成本低廉，设计电路简朴。

第三章系统硬件设计3.1 振荡电路单片机内部有一种高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。

通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容（电容和普通取20pF）。

这样就构成一种稳定自激振荡器。

振荡电路脉冲通过二分频后作为系统时钟信号，再在二分频基本上三分频产生ALE信号，此时得到信号时机器周期信号。

振荡电路如图4所示：图4振荡电路3.2 复位电路设计复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。

按键复位具备上电复位功能外，若要复位，只要按图中RESET键，电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一种复位高电平。

上电复位电路规定接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。

上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容充电，RERST引脚高电平将逐渐下降。

RERST引脚高电平只要能保持足够时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。

按键复位电路图如图5所示。

图5复位电路3.3 键盘接口电路(1)独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根I/O口线，每个按键电路相对独立。

I/O口通过按键与地相连，I/O口有上拉电阻，无键按下时，引脚端为高电平，有键按下时，引脚电平被拉低。

I/O口内部有上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。

键盘接口电路如图6所示：图6键盘接口电路3.4 显示电路3.4.1 1602LCD基本参数及引脚功能1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大某些为HD44780，带背光比不带背光厚，与否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图7所示。

图7 LM016L构造图LCD1602重要技术参数：容量:16×2个字符芯片工作电压:4.5—5.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引脚功能阐明：1602LCD采用原则14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口阐明如表1所示：表1引脚接口阐明表编号符号引脚阐明编号符号引脚阐明1 VSS 电源地9 D2 数据2 VDD 电源正极10 D3 数据3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据/命令选取12 D5 数据5 R/W 读/写选取13 D6 数据6 E 使能信号14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示屏对比度调节端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一种10K电位器调节对比度。

第4脚：RS为寄存器选取，高电平时选取数据寄存器、低电平时选取指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：背光源正极。

第16脚：背光源负极。

3.4.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路图8显示电路3.5 单片机各引脚功能阐明下面对STC89C52各引脚功能进行较为详细简介：1)电源引脚Vcc和VssVcc(40脚)：电源端为+5V Vss(20脚)：接地端。

2)时钟电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL2(18脚)：接外部晶体和微调电容一端。

在单片机内部它是振荡电路反向放大器输出端，振荡电路频率就是晶体固有频率。

若需采用外部时针电路时，该引脚输入外时钟脉冲。

要检查89C52振荡电路与否正常工作，可用示波器查看XTAL2端与否有脉冲信号输出。

XTAL1(19脚)：接外部晶体和微调电容另一端。

在片内，它是振荡电路反向放大器输入端。

在采用外部时钟时，该引脚必要接地。

3)控制信号脚 RST ALE PSEN 和EA。

RST(9脚)：RST是复位信号输入端，高电平有效。

在此输入端保持两个机器周期(24个时钟振荡周期)高电平时，就可以完毕复位操作。

ALE/PROG（30引脚）：地址锁存容许信号端。

当STC89C52上电正常工作后，ALE 引脚不断向外输出正脉冲信号。

此频率为振荡器频率fosc1/6，当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址控制信号。

在CPU访问片外数据存储时，每取值一次（一种机器周期）会丢失一种脉冲。

平时不访问片外存储时，ALE端也以1/6振荡频率固定输出正脉冲，因而ALE信号可以用作对外输出时钟或定期信号。

如果你想看一下STC89C52芯片好坏，可用示波器查看ALE端与否有脉冲信号输出，如有脉冲信号输出，则STC89C52基本上是好。

ALE负载驱动能力为8个LS型TTL（低功耗高速TTL）。

PSEN（29脚）；程序存储容许输出信号引脚，在访问片外程序存储器时，此端定期输出负脉冲作为读片外存储器选通信号。

此引脚接ERROMOE端。

PSEN端有效，即容许读出ERROM/ROM中指令码。

CPU在从外部ERROM/ROM取指令期间，每个周期PSEN两次有效。

但是，在访问片外RAM时，要少产生两次PSEN负脉冲信号。