基于单片机的出租车计价器设计报告Word格式文档下载.docx

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关键字：

出租车计价器，AT89S52，24C02，光电对管

Abstract

ThisdesignwithDCmotortorotatetheanalogtaxiwheelsturning,multi-purposetaxipricingfunction.DesignusingAT89S52MCUformasterchipwithaphotoelectrictubetestmotorturntablespeed,AT24C02chiptomakethesystempower-downdistance,moneyandotherimportantinformationonthestorageprotection,theuseoftwofour-segmentcommoncathodedigitaldisplaytubemileage,thetotalpriceandwaitingtimeinformation.Thisdesignenablessingleanddouble-wayset,systemhalted,emptyinstructions,informationdisplay,power-downprotectionandotherfunctions.

Thetaximeteraccordingtothedistancetraveledbythevehicleandpassengersridethedecision.Taxidrivingthetotaldistancebythecircumferenceofthewheeldrivewheelrotationlaps.Canbecalculatedbythewheelrotationafewweeksataxitotravelonekilometeraway.Theuseofopto-thenumberofturnsofthetubecanbeeasilymeasuredwheelrotation,theoutputpulsesignalisconnectedtothemicrocontrollerAT89S52system,calculatedbycomputingthenumberofpulsesreceived,thecurrentdrivingdistance,andcancalculatethereal-timespeed.Atthesametime,thechargewillbecalculatedaccordingtothedifferentcharges.Abletoachievearoundtripviathekeyboardsettings,start,pause,stopthemeter,setthesinglereturn.

Keywords:

Meter，AT89S52，AT24C02，Photoelectrictube

1概述1

2系统总体方案及硬件设计2

2.1系统总体方案2

2.2硬件电路设计单元2

2.2.1电源电路单元2

2.2.2系统控制单元3

2.2.3驱动电路单元6

2.2.4信号检测单元7

2.2.5显示单元8

2.2.6数据存储单元9

3软件设计10

3.1软件设计流程图10

3.2计算模块11

3.3键盘扫描11

3.4显示程序11

3.5PWM波的生成11

3.6速度检测12

3.7程序源代码12

4Proteus软件仿真13

5课程设计体会14

6主要参考文献16

致谢17

附1程序源代码18

附2系统原理图33

1概述

出租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。

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应用价值和现实意义的。

使用霍尔传感器方便地计量车轮旋转的圈数。

输出的脉冲信号被接入到AT89S52单片机系统中，通过计算接收到的脉冲个数，计算出当前所行驶的路程，并且可以计算实时的速度，在速度低于5公里每小时是进入等待计费。

于此同时，根据不同的收费标准，通过选择相应的起步价、单价等收费标准进行计算。

通过键盘能够实现往返设置，启动、暂停、停止计价器以及切换显示当前的行驶里程和需支付的车费。

本设计硬件电路分为六个单元：

电源电路单元，系统控制单元，驱动电路单元，信号检测单元，显示单元和数据存储单元。

软件系统分为五个大的模块为：

总初始化模块，按键扫描模块，中断与定时模块，数据计算模块，数码管显示模块。

其中，键盘扫描和数码管显示采用查询方式，转速信号接收与等待记时采用中断方式。

这些软硬件系统构成了最终的设计。

2系统总体方案及硬件设计

2.1系统总体方案

本设计以AT89S52单片机为中央控制芯片，通过按键控制实现计价器的启动、停止、暂停、等待时间显示、单返程等功能；

因为单片机的I/O无法直接驱动直流电机转动，所以通过L298N为驱动芯片驱动电路来驱动直流电机转动；

通过光电对管检测直流电机的转速，并利用电压比较器将整理后的信号送给给单片机；

通过数码管来显示里程、总价格、等待时间等信息；

通过AT24C02来存储信息，防止系统掉电信息丢失。

系统设计总框图，如图2.1所示。

图2.1系统设计总框图

2.2硬件电路设计单元

2.2.1电源电路单元

电源是由7805芯片,变压器和整流桥组成的一个5V稳压电源。

变压器将220V交流电转变为12V交流电,经过整流桥和滤波电容后变为直流,经过7805芯片后输出5V稳压电源。

电源电路原理图，如图2.2所示。

图2.2电源电路原理图

2.2.2系统控制单元

系统控制单元主要有单片机最小系统和独立按键组成。

2.2.2.1单片机最小系统

单片机采用了Atmel公司生产的AT89S52单片机，它含有256字节数据存储器，内置8K的电可擦除FLASHROM，可重复编程，大小满足主控机软件系统设计。

AT89S52芯片的主要引脚功能分别为：

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。

ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

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/数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1口：

一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。

作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。

P2口：

一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。

P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个访问期间不改变。

Flash编程和程序校验期间，P2亦接收低8位地址。

P3口：

P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对P3口写“1”时，它们被内部的上拉电阻把拉到高电并可作输入端口。

作输入端口使用时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。

P3口除了作为一般的I/O口线外，还作特殊功能口。

P3口的第二功能引脚分配如下：

P3.0：

RXD，串行通信输入。

P3.1：

TXD，串行通信输出。

P3.2：

INT0，外部中断0输入。

P3.3：

INT1，外部中断1输入。

P3.4：

T0，计时计数器0输入。

P3.5：

T1，计时计数器1输入。

P3.6：

WR：

外部数据存储器的写入信号。

P3.7：

RD，外部数据存储器的读取信号。

单片机最小系统原理图，如图2.3所示。

图2.3单片机最小系统原理图

2.2.2.2独立按键

本设计按照功能要求设置了六个按键。

按键接线图，如图2.4所示。

按键功能分别为：

key0：

系统启动，用来启动计价器，使计价器开始工作；

key1：

系统停止/复位，用来关闭计价器，是计价器停止工作并复位；

key2：

单程双程，用来设置是单程计费还是往返计费；

key3：

系统暂停，用来将整个计费系统暂停；

key4：

等待时间显示，当按下不放时图2.4按键接线图

数码管为显示等待的时间。

Key5：

调速按钮，用来调整电机的转速，使测试