出租车计价器课程设计报告

题 目： 出 租 车 计 价 器 院 系： 电气信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 成 员：X靖瑜、邱绪艳、高倩楠 指导教师： 瓮 嘉 民

2012 年 11 月 29 日

XX工程学院 .

word版 课程设计报告评语

该组在实训期间，认真完成规定的课程设计内容，认真听讲，积极学习，实训报告条理清晰、内容详实、字迹整洁、能独立完成实训作品，动手能力得到很大提高。

该组圆满完成实训任务，效果

等 级： 评阅人： 职称： 年 月 日 . word版 目 录

总方案设计3 一．设计任务3 1.1根本要求3 1.2发挥局部4

二.软件算法4

2.1系统主程序流程图4 2.2数据处理子程序流程图5 2.3等待时间计时子程序5 2.4键盘扫描子程序6

三．硬件设计7

3.1单片机最小系统7 3.2测距单元8 3.3按键单元10 3.4显示单元10

四．Proteus软件仿真13

五．程序14 六．参考文献24 七．感受25 .

word版 总方案设计

本次设计是使用单片机技术来实现一个模拟出租车的计价器，利用单片机丰富的IO端口及其控制的灵活性，实现根本的里程计价功能和等待功能等。具有性能可靠、电路简单、本钱低、扩展空间大等特点。

一．设计任务 本次课程设计的任务是设计一款基于STC89C52单片机的出租车计价器，通过对传感器的检测，对数值进展处理和显示。 设计总框图如图1-1：

图1-1计价器系统框图 1.1根本要求 设计一个模拟出租车计价器，计费包括起步价、行车里程计费两局部，用两个四位一体的数码管分别显示总金额和里程，一个数码管显示价格，起步价为5.0元，最大值为9999元，3Km之内起步价计费，超过3km，增加1元〔即1 km增加1元〕；一个显示里程，准确到0.1km，最大值为999.9km. ①、计费功能 费用的计算是按行驶里程收费,设起步价为5元。 1、当里程<3km时，按起价计算费用 2、当里程>3km时，每公里多加1元，总费用=5+1*〔X-3〕

霍尔传感器 数据显示 状态指示 按键

单 片 机 .

word版 ②、显示功能 1、显示里程：用四位数字显示，显示方式为“XXX.X〞,单位为km,计程X围0-999.9km，准确到0.1km。 2、显示费用：用四位数字显示，显示方式为“XXXX〞,单位为元,计价X围0-9999元，准确到1元。

1.2发挥局部 增加扩展按键，可以根据需求定义新功能。 二.软件算法 2.1系统主程序流程图

图2-1系统主程序流程图 .

word版 2.2数据处理子程序流程图 每当霍尔传感器输出一个脉冲，里程和金额都相应变化，当然等待时间也换算成里程，计算程序根据里程数分别进入不同的计算公式。如果里程大于3公里，那么执行公式：金额=〔里程-3〕*单价+5；否那么，执行公式：总金额=起步价。程序流程图如图2-2所示。

计算里程开始

里程<3公里否是金额=5元金额=单价*（里程-3）+5

显示金额结束 图2-2 数据处理子程序流程图 2.3等待时间计时子程序

当出租车停顿时，等待时间被换算成里程，进展计算，显示换算过的里程数和金额。当结算时停顿计时和计费并显示金额，当有清零键按下时存储本次金额。如图2-3： . word版 图2-3等待时间计时子程序 2.4键盘扫描子程序

键盘处理状态表如下表2-1. 操作 状态 Key1按下〔开场键〕 开场打表，翻开INT0中断，开场采集轮子脉冲，记录距离 Key2按下〔结算键〕 关闭各个中断，停顿采集轮子脉冲 Key3按下〔堵车键〕 进入堵车状态并计费 Key4按下〔查询键〕 显示总路程、总金额 Key5按下〔清零键〕 清零当前值 表2-1 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. word版 应的子程序处理，处理完毕再返回。流程图如图2-4。

图4-4 键盘扫描子程序 三．硬件设计

3.1单片机最小系统 复位电路和晶振电路是STC89C52工作所需的最简外围电路。单片机最小系统电路图如图3-1所示。 . word版 图3-1单片机最小系统 STC89C52 的复位端是一个史密特触发输入，高电平有效。RST端假设由低电平上升到高电平并持续2个周期，系统将实现一次复位操作。在复位电路中，按一下复位开关就使在RST端出现一段时间的高电平，外接12M晶振和两个30pF 电容组成系统的内部时钟电路。

3.2测距单元 本次设计我们选取了霍尔传感器来进展里程测量。 霍尔器件是一种磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。 霍尔器件以霍尔效应为其工作根底，它具有许多优点，它的构造结实，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。 里程测量是通过将霍尔传感器安装在车轮旁边的铁板上，将磁铁安装在车轮上，旋转的车轮将磁铁对传感器时，霍尔传感器会输出一个脉冲信号，经过处理送到单片机，经过单片机的计算处理，将行驶的里程送到显示单元并显示出来。 其原理示意图如3-2： .

word版 图3-2 传感器测距示意图 霍尔传感器有3个外接口，2个是电源的正负极接口，最后一个是脉冲信号输出口，只要将霍尔传感器的信号输出端接到单片机的端口上便可以实现距离检测。工作原理如图3-3. 其中，单片机的P3.2〔INT0〕引脚作为信号的输入端，采用外部中断0进展计数。车轮每转一圈，霍尔传感器就产生一个脉冲信号，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，霍尔传感器的输出端输出低电平。当车轮转动一圈时小磁铁提供一个磁场，那么霍尔传感器输出一次低电平完成一次数据采集，从而产生信号。霍尔传感器检测并输出信号到单片机的INT0口，引起单片机的中断，对脉冲计数，当计数到达特定的次数时，里程就会增加，单片机对里程进展计算后，通过接口电路将计算好的结果传送到数码管并显示出来。

图3-3 霍尔元件工作原理 .

word版 3.3按键单元 本设计的按键单元电路有6个按键，功能分别是：S1是开场键，按下时开场计时和计费；S2是结算键；S3是查询键，按下时可以查询历史记录；S4是清零键，用于清楚上次记录；S5是扩展键，用于在需要时实现新功能；S6是复位键。如图3-4所示。

图3-4 按键单元电路 3.4显示单元

本设计显示单元包括两局部：数码管显示〔图3-5〕和二极管指示显示〔图3-6〕。数码管显示局部使用两个四位一体的LED数码管，LED是发光二极管的简称，是一种将电能转换成光能的设备。LED显示器是由发光二极管排列组成的显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有：耗电少、使用寿命长、本钱低、故障少、视角大、可视距离远等特点。此外，它的响应时间短〔一般不超过0.1us〕，亮度也比拟高。它的缺点是工作电流比拟大，每一段的工作电流在10mA左右。 其中每位数码管是由8个发光二极管演变而来，其中7个发光二极管构成7笔字形，另一个构成小数点，称为8段LED。8段LED数码管是利用7个LED〔发光二极管〕外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示0～9等10个数字和小数点，使用非常广泛，它的外观如图3-7所示： .

word版 图3-7 8段数码管 这类数码管可以分为共阳极(8个发光二极管的阳极接在—起)与共阴极(8个发光二极管阴极连在一起)两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp〔小数点〕；共阴极那么是把所有LED的阴极连接到共同接点，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp〔小数点〕，如图3-8所示。

图3-8 共阳和共阴数码管构造 通过控制这个公共端，可使该位亮或暗。如共阴极端接地或共阳极接高电平，那么该位显示器有效，反之无效。本设计采用共阳LED数码管。 数码管有静态显示和动态显示两种，这里采用动态显示。它具有低功耗、接口少等特点。如图3-5两个四位一体数码管接P0口作为段选，接P2口作为位选。. word版 开场计价时前四位显示路程，后四位显示价钱。

图3-5数码管显示局部 二极管指示局部包括开场打表指示灯、显示统计数据指示灯、堵车等待指示灯等如图3-6。这些指示灯能对出租车的每一种状态进展指示，开场打表时D1亮，结算当前费用时D2亮，堵车等待时D3亮，清零当前值时D4亮。

图3-6 二极管指示局部 实物图如3.7. .

word版 图3-7 实物图 四．Proteus软件仿真

本设计需要用Keil uVision4对C52程序进展编译，生成“.hex〞文件,如图4-1.

图4-1Keil uVision4编译