系列单片机出租车计价器控制系统设计方案Word文档下载推荐.docx
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摘要
随着社会的进步，电子类产品也得到了广泛的发展，尤其是单片机的发展异常迅速。
由于单片机的特殊结构形式，在某些应用领域中，它承担了一些通用的微型计算机无法完成的工作，它是一种高性能，低价格的处理器，集成度高，体积小，可靠性又高，控制功能强，电压低。
由于单片机具有这些特点，人类的生活应用中十分广泛。
本电路以AT89C51单片机为中心，附加A44E霍尔传感器测距<
本电路中用模拟开关替代），实现对出租车计价，采用FM24C02实现在系统掉电的时候保存单价，输出采用8段数码显示管，显示行驶总里程和总金额。
模拟出租车计价器设计：
进行里程显示，预设起步价和起步公里数；
行程按全程收费，有复位功能和启动功能，启动后，开始计价。
我们采用单片机进行设计，可以用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能,应用前景广阔。
关键词：
计价器；
。
霍尔传感器；
断电保存
Abstract
Associetyadvances,electronicproductshavebeenwidelydeveloped.Exceptionallyrapiddevelopmentofthemicrocontroller.Duetothespecialstructureofthemicrocontroller,insomeapplications,itbearssomeofthecommonmicro-computercouldnotbedone,itisahighperformance,lowpriceprocessor.Highintegration,smallsize,highreliability,andcontrolfunctions,lowvoltage.Microcontrollerwiththesecharacteristics,awiderangeofapplicationofhumanlife.
TheAT89C51microcontrollercircuitasthecenter,addA44EHallsensordistance（insteadofthecircuitusinganalogswitches>
toachievethetaximeter,usingFM24C02achievewhenstoredinthesystempower-downunit,8-segmentLEDoutputdisplaytubeshowsthetotalmileageandtotalamountofdriving.
Taximeteranalogdesign:
themileagedisplay,thedefaultstartingpriceandthestartingmileage。
travelbyfullfare,aresetandstart,start,startpricing.Weusesinglechipdesign,youcanuselesshardwareandappropriatesoftwaretomeetthedesignrequirementsofmutualcooperation,andflexibility,throughsoftwareprogrammingtoaccomplishmoreadditionalfeatures,abrightfuture.
Keywords:
taximeter。
Hallsensors。
savepower
1绪论1
1.1课题背景与意义1
1.2计价器的现状1
2出租车计价系统的设计要求与设计方案3
2.1出租车计价器概述3
2.2系统主要功能3
2.3方案论证与比较3
3系统硬件设计4
3.1设计方案与硬件说明4
3.2硬件设计说明4
3.3硬件电路组成7
3.3.1驱动电路8
3.3.2显示电路9
3.3.3复位电路10
3.3.4掉电保护电路11
3.3.5时钟电路12
3.3.6按键电路12
4系统软件设计14
4.1软件总体设计14
4.2系统程序设计14
5系统调试16
5.1软件调试16
5.1.1编程工具—C51语言16
5.1.2程序调试工具—KEIL16
5.1.3单片机仿真软件在线调试—PROTEUS17
5.2系统仿真17
总结19
致谢20
参考文献21
附录22
1绪论
1.1课题背景与意义
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。
我们知道，只要乘坐的出租车启动，随着行驶里程的增加，就会看到司机旁边的计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而当行驶到某一值时<
如2KM）计费数字显示开始从起步价<
如4元）增加。
当乘客到站时，按下停止按键，计费数字显示总里程和总金额，它可以很直观的反映用户使用情况。
出租车是城市交通的重要组成部分，行业健康和发展也获得越来越多的关注。
汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。
它关系着交易双方的利益。
具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的，因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。
通过本次设计，可以增进对单片机的感性认识，加深对其理论方面的理解，掌握单片机的内部功能模块的应用，了解掌握单片机的软硬件设计过程、方法及实现。
1.2计价器的现状
出租车计价器是出租车营运收费的专用智能仪表，目前市面所使用的计价器大都功能较少。
随着人们生活水平的不断提高，出租车的使用频率也越来越高，出租车行业也以高质量的服务给人们带来了出行的享受。
但是由于行业的特殊性，出租车行业总存在着买纠纷，困扰着行业的发展。
给服务质量及管理带来一定影响。
随着电子技术的发展，出租车计价器技术也在不断进步和提高。
国内出租车计价器已经经历了4个阶段的发展。
从传统的全部由机械元器件组成的机械式到半电子式，即用电子线路代替部分机械元器件的出租车计价器。
而功能齐全的计价器大都采用双CPU结构，这就提高了计价器的生产成本。
在考虑成本和使用的基础上，本设计介绍了一种以AT89C51单片机为核心的，具有计时、计价、性能可靠、电路简单、成本低等特点的多功能出租车计价器，能够很好的满足市场对出租车计价器的要求。
本设计的目的就是通过对现有计价器的分析，解决计价器的问题，同时完成具有单价输出、单价调整、路程输出等功能的新型计价器的硬件和软件设计。
2出租车计价系统的设计要求与设计方案
2.1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。
出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接，但在此次课程设计中，因没有传感器，所以用键盘取代，用按键的次数来代表里程数。
该课程设计的出租车计价器功能主要有具有数据的复位功能、单价修改功能、数据输出功能、计价功能等。
2.2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、单价修改、数据输出、计价、单价输出及调整、路程输出等功能。
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，而且还能手动来调节单价。
2.3方案论证与比较
方案一：
采用数字电路控制
采用传感器件，输出脉冲信号，经过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。
方案二：
采用单片机控制
利用单片机丰富的I/O端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。
通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能，而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以采用后一种方案更好些。
3系统硬件设计
3.1设计方案与硬件说明
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，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
设计采用AT89C51单片机为主控器，以A44E霍尔传感器测距<
按键替代），实现对出租车的基本的计价设计，并采用FM24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管。
利用单片机丰富的I/O端口，及其控制的灵活性，实现基本的计价功能。
其系统结构图如图3.1所示：
图3.1系统结构图
本电路设计的计价器能实现基本的计价功能，单片机计算总价的公式为：
总价=起步价+单价*<
总里程-起步里程）+1。
AT89C51作为一个单片微型计算系统，灵活性高，其强大的控制处理功能和可扩展功能设计电路提供了很好的选择。
3.2硬件设计说明
单片机是单片微型计算机的简称，单片机以其卓越的性能，得到广泛的应用，已经深入到各个领域。
在这次设计中，我们用到P0口和P2口，P0口为8位三态I/O口，此口为地址总线及数据总线分时复用；
P2口为8位准双向口，与地址总线高八位复用；
P0口和P2口都有一定的驱动能力，P0口的驱动能力较强。
设计中，为了能够让数码管更好的正常显示，我们采用了驱动电路来驱动。
在本次硬件设计中，我们考虑采用芯片74LS245来驱动数码管显示。
设计电路时，考虑到用里程<
霍尔）传感器价格昂贵，且不便于实验检测，在设计中采用一个模拟开关来代替。
模拟开关一端接在P3.4口，另一端接地，通过来回高低电平的变化，每按两次，对应的里程数加一。
通过在程序中设置的里程和金额的信息，在加上驱动电路的设计，就可以在数码管上分别显示总金额和总里程。
在显示方面，可以用液晶显示，也可以用数码管进行显示。
由于在这次设计中只需要显示里程和金额信息，我们采用数码管进行显示。
这样既节约了成本，又可以达到显示的目的。
同时为了减少硬件的复杂度，我们采用了动态显示方式，选用了共阴极数码管。
为了焊接方便，我们选用了集成在一起的数码管。
我们还设计了控制按键，能够很好的对出租车计价器控制，如启动/停止按键，清零按键等。
AT89C51单片机简介：
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程<
ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，具有高性价比，其引脚配置如图3.2所示。
图3.2AT89C51引脚配置
AT89C51芯片的40个引脚功能为：
VCC电源电压。
GND接地。
RST复位输入。
当RST变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。
WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFRAUXR的DISRTO位<
地址8EH）可打开或关闭该功能。
DISKRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。
XTAL1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2来自反向振荡放大器的输出。
P0口一组8位漏极开路型双向I/O口。
也即地址/数据总
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