基于单片机的出租车计费器Word文档下载推荐.docx
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关键字：
单片机霍尔传感器LCD
TheTaxiFareRegisterBasedonSingle-chipMicrocomputer
HeYifan
（CollegeofEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China）
Abstract:
Nowpeopleliferhythmfasterandfaster,peopleoftenhavetorunbackandforthindifferentplaces.Taxihasbecometheessentialtraveloneofthemostcommonlyusedtools.Inalllargeandmedium-sizedcitieshaveuniversalautomaticmetertaxiindustry,sothedevelopmentofmessagetechnologyisaforegoneconclusion.Thepopularityofthetaxifareregisterisnodoubtaboutit,sothemarketfutureisstillveryhasthepotential.
Thiscircuitwith89c51asthecenter,withA44Ehallsensormeasurement,andtheLCDscreenwillstartat,andinformationsuchastheconsumptionamount.Fareshowndouble-digit,display3digits,including10,bits,andvery,consumptionamountaccordingtofourdigits,includingonehundred,10,bitsandvery.Taxifareregisterthiscircuitdesignnotonlycanrealizethebasicbillingfunction,butalsoaccordingtothedifferenttimeofdayandnighttoadjusttheunitprice,canberealizedintheprocessofrunningdayandnighttheconversionofdifferentunitprice.Andcanadjustthefareandtheunitprice.Thisearly,duetospecialreasons,itcanimplementwaitforfunction,intheprocessofwaiting,messagedataremainthesame.Alsocanrealizetheresetfunction.
Taxifareregistercanbedesignedformileage,accordingtothepresetfareandstartmileage;
Tripinchargealltheway,havethefunctionsofresetandstart,start,start.Wecanuselessbysinglechipmicrocomputertocarryonthedesign,hardwareandappropriatesoftwareworktogethertoachievethedesignrequirements,andflexibilityisstrong,canbedonethroughsoftwareprogrammingmoreadditionalfeatures,applicationprospect.
Keywords:
MicrocontrollerDigitalhallLCD
目录
1引言.........................................................................................................................................1
1.1设计目的..............................................................................................................................1
2系统设计方案选择.................................................................................................................1
2.1单片机最小系统模块选择..................................................................................................2
2.2显示模块选择......................................................................................................................2
2.3方案确定..............................................................................................................................3
3系统硬件电路设计.................................................................................................................4
3.1单片机最小系统设计..........................................................................................................4
3.2液晶显示模块......................................................................................................................5
3.3按键电路..............................................................................................................................6
3.4集成开关型霍耳传感器电路..............................................................................................8
4系统软件设计.........................................................................................................................9
4.1编程语言............................................................................................................................9
4.2软件设计思路....................................................................................................................10
4.3程序设计及流程图............................................................................................................12
4.3.1清零设置.........................................................................................................................12
4.3.2等待设置.........................................................................................................................12
4.3.3起步价设置.....................................................................................................................12
4.3.4单价设置.........................................................................................................................12
4.3.5白天黑夜计费方式转换设置.........................................................................................13
4.3.6路程计算.........................................................................................................................13
4.3.7主程序设计.....................................................................................................................17
5系统调试与仿真...................................................................................................................17
5.1软件调试............................................................................................................................18
5.1.1程序调试工具—Keil......................................................................................................18
5.1.2单片机仿真软件在线调试—Proteus.............................................................................18
5.2系统调试............................................................................................................................18
5.3测试结果............................................................................................................................18
6结论.......................................................................................................................................22
参考文献.....................................................................................................................................23
附录.............................................................................................................................24
附录A电路原理图.................................................................................................................24
附录B主要程序.....................................................................................................................25
致谢.............................................................................................................................30
华南农业大学本科毕业设计成绩评定表
1引言
我国人民的生活水平越来越好，人们在享受衣食住行的同时，人们越来越关注出行的舒适度。
因此，越来越多人选择出租车的作为出行工具。
但是由于出租车的计费存在着一些纷争，让乘客与车主都比较困扰。
解决这一矛盾的主要方法是发明一款良好的计费器。
，解决乘客与车主的矛盾，提高乘客的满意度。
现在各大中城市出租车行业都已普及自动计费器，因此计费器技术的发展已成定局。
而部分小城市尚未普及，但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，计费器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计费器的市场还是十分有潜力的。
乘过出租车的人都知道，只要出租车开动，随着行驶里程的增加，就会看到汽车前面的计费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8元）增加。
当出租车到达某地但需要在那里等候时，司机只要按一下“等待”按键，这时显示的价格会保持不变。
当汽车继续行驶时，停止计算等候，继续增加里程计费。
到达目的地，便可显示的数字收费。
汽车计费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。
具有良好性能的计费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，汽车计费器的研究也是十分有一个应用价值的。
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，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。
为此我们采用了单片机进行设计，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的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
1.1设计目的
通过毕业设计使学生了解和掌握单片机应用技术；
了解和掌握C语言的程序设计同硬件电路的结合；
熟练运用proteus，keilC等软件的操作；
了解和掌握单片机硬件电路的焊接和调试；
了解和掌握掉电存储芯片STC89C52单片机、霍尔传感器A44E、数码管、等外部接口芯片器件的应用。
2系统设计方案选择
2.1控制模块选择
方案一：
采用STC89C52。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：
8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口（DavidCalcuttetal，2004）。
另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作（张辉杰，2010），支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选
方案二：
只用芯片（数字电路芯片）设计。
运用霍尔传感器件来计量行走路程，其输出脉冲信号，经过放大整形比较形成方波信号，经移位寄存器，实现计价，但是考虑到这种电路过于复杂，电路稳定性差，并且不能实现调节单价的功能，也不能根据不同时间段调节不同计费标准，电路实用性不强。
其原理方框图如图1所示。
综合比较上述两种方案，单片机最小系统模块采用STC89C52。
显示模块
移位寄存器
霍尔传感器
图1数字电路方案原理方框图
2.2显示模块选择
方案一:
采用数码管静态显示。
数码管是利用发光二极管的特性组合而成数字显示器件，通过控制相应的二极管的状态显示相应的数字。
使数码管正常显示就得有驱动电路驱动相应的段码，数码管显示静态方式电路容易理解，驱动程序简单，但需要每个数码管都要一块74LS47来驱动显示，增高了成本，浪费系统硬件资源，而需要占用单片机多个I/O口。
因此静态显示方式只适合显示单个的数字。
采用数码管动态显示。
采用LED数码管动态扫显示方法，只需一块数码管驱动器芯片和一块译码器芯片就可以驱动多个数码管，价格便宜，只需要7个I/O口就可以同时驱动8个数码管显示。
硬件利用效率高，驱动程序容易理解和编程。
但由于动态显示方式利用人眼视觉暂留的特性，扫描的时间应不大于20毫秒，占用系统资源大，而且显示的个数和字型有限，在本设计中不易采用。
方案三：
采用LCD1602显示。
1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点型液晶模块它有若干个5×
7或者5×
11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。
每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。
而且1602显示的字符在下一条指令为到来之前不会改变，也就是能够维持显示的字符，1602液晶占用的系统资源也少。
1602内含数字、字母、符号192种（无汉字）字符库，可通过8位或4位的单片机进行显示字符的控制，通过编程可实现字行的上下滚页、左右移动，通过硬件连线可控制背景灯的对比度、背景灯的开关。
综合比较上述两种方案，应采用1602液晶组成本设计的显示模块。
2.3方案确定
经过以上方案的比较选择，确定选择STC89C52作为本次设计的控制芯片，选择1602液晶屏作为本次设计的显示模块。
本次设计的方案原理图如图2所示。
外围电路（组成最小系统）
STC89C52
LCD液晶显示
按键
图2单片机控制方案原理图
3系统硬件电路设计
3.1单片机最小系统设计
89C52单片机的各功能部件都是以时钟控制信号为基准，内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序执行指令进行工作，单片机本身如同一个复杂的同步时序电路，为了保证其各个部分同步工作，电路要在唯一的时钟信号控制下，严格地按照时序进行工作。
其实只需在时钟引脚连接上外围的定时控制元件，就可以构成一个稳定的自激振荡器。
为更好地保证振荡器稳定可靠地工作，谐振器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。
图3单片机最小系统
在整个系统中为系统各个部分提供基准频率，以防因其工作频率不稳定而造成相关设备的工作频率不稳定，晶振可以在电路中产生振荡电流，发出时钟信号。
外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1，C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。
对外电容C1，C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作稳定性、起振的难易程度及温度的稳定性。
如果使用石英晶体，电容使用20pF-40pF（高伟，2011）。
本毕业设计中使用的振荡电路，由12MHz晶体振荡器和两个约33pF的电容组成，在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体，电容的大小不会影响振荡频率的高低。
上电复位是单片机的初始化操作，其主要功能是使CPU和系统中的其他功能部件都
处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
由于单片机不能自动复位，因此需要配合相应的外部电路
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