基于单片机出租车多功能计价器设计.doc

基于单片机出租车多功能计价器设计.doc

《基于单片机出租车多功能计价器设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机出租车多功能计价器设计.doc（63页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大连理工大学城市学院

本科生毕业设计（论文）

学院：

电子与自动化学院

专业：

自动化

学生:

姜美芹

指导教师：

刁立强

完成日期：

2013年6月6日

大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）题目

基于单片机出租车多功能计价器设计

总计毕业设计（论文）32页

表格6表

插图26幅

Kjvkvc

I

摘要

随着社会的高度发展，出租车已经成为人们日常生活中必不可少的代步工具，但由于各个地方的生活水平不同，导致物价存在一定的差异，因此出租车的计费标准也不尽相同。

这就要求我们设计出简易化、智能化、计价精确、可移植、可靠性高的出租车计价器。

本次设计利用软件设计和硬件设计相结合，设计出具有性能可靠、电路简单、成本低等特点的多功能计价器。

由单片机AT89C51控制，使用12MHz晶振提供时钟信号,利用装在车轮上的霍尔传感器A44E发出的脉冲个数来测速,因为本设计涉及到白天和黑夜的转换，通过AT24C02实现白天和黑夜单价的修改和存储，从而实现白天和黑夜不同的计费标准。

另外AT24C02中的数据是不可随意更改的，具有防作弊的效果。

通过C语言编程实现记时、里程检测、费用计算，同时通过LED数码管将里从而达到计费的目的。

最后将总车费和总金额很直观的在LED数码管中显示出来,达到计价器计价收费的目的。

而且，本次设计还通过DS1302，可以在不计价的情况下作为时钟显示时、分、秒，使驾驶员了解实时时间。

系统包括控制模块、里程传感模块、掉电保护模块、独立键盘电路、电源电路、时钟显示模块部分。

该系统设有五个按键（清除、查询/确认、停止、白天/黑夜、功能选择）,进行相应的操作就可实现单程/往返模式选择、停止计费、等待时间查询、清除复位等功能，使操作简单方便。

关键词：

单片机;霍尔传感器A44E;LED数码管；DS1302

Abstract

Withthehighdegreeofsocialdevelopment,thetaxihasbecomeaneverydayessentialmeansoftransport,butbecauseofthedifferentlevelsofeachofthelocallife,causingpricestherearesomedifferences,sotaxisarenotthesameaccountingstandards.Thisrequiresustodesignasimple,intelligent,accuratepricing,portable,highreliabilitytaximeter.

Thedesignofthesoftwareandhardwaredesignusingthecombinationofdesignwithreliableperformance,thecircuitissimpleandlowcostmultifunctionmeter.ControlledbythemicrocontrollerAT89C51using12MHzcrystaloscillatorprovidestheclocksignal,theuseofawheelmountedontheHallsensorA44Enumberofpulsessenttothegun,asthedesigninvolvestheconversionofthedayandnight,nightanddaytoachievethroughAT24C02pricechangesandstorage,dayandnightinordertoachievedifferentbillingstandards.ThedatainanotherAT24C02cannotbechanged,withtheeffectofanti-cheating.ThroughtheCprogramminglanguageinmind,themileagetesting,costcalculations,whiletheinsidethroughtheLEDdigitaltubesoastoachievethepurposeofbilling.Finally,thetotalamountofthetotalfareandveryintuitiveintheLEDdigitaltubedisplay,toachievethepurposeofthemetervaluationfees.Moreover,thisdesignalsoadoptedDS1302,cannotdenominatedinthecaseastheclockdisplayshours,minutes,seconds,thedriverunderstandreal-time.Systemcomprisesacontrolmodule,mileagesensingmodule,powerprotectionmodule,separatekeyboardcircuit,powercircuit,theclockdisplaymodulesection.Thesystemhasfivebuttons（Clear,check/confirm,stop,day/nightfunctionselection）,theappropriateactioncanbeachievedoneway/return

II

modeselection,stopcharging,waitingtimequeries,clearResetfunction.makeoperationsimpleandconvenient.

Keywords:

microcontroller;hallsensorA44E;LEDdigitaltube;DS1302

III

目录

第一章引言 1

1.1出租车简介 1

1.1.1出租车计价器概述 1

1.1.2出租车计价器的工作原理 1

1.2单片机简介 2

1.2.1单片机的基础知识 2

1.2.2单片机的发展历史、趋势及应用 2

1.2.3MCS-51单片机的应用特性 3

1.3设计目的及要求 4

1.3.1设计任务 4

1.3.2设计要求 4

1.3.3系统主要功能 5

第二章计价器硬件设计 6

2.1.出租车计价器方案论证 6

2.2系统的硬件构成及功能 8

2.3AT89C51单片机及其引脚说明 8

2.4AT24C02掉电存储电路设计 11

2.5里程计算、计价单元的设计 13

2.6电源电路设计 15

2.7独立键盘电路设计 16

2.8指示灯电路设计 16

2.9数码管显示电路设计 17

2.10DS1302时钟电路设计 20

第三章系统的软件设计 23

3.1系统主程序设计 23

3.2定时中断服务程序 24

3.3里程计数中断服务程序 25

3.4中途等待程序 27

3.5键盘扫描子程序 28

3.6计算程序 30

结束语 32

致谢 33

参考文献 34

附录多功能计价器程序设计 35

设计原理图 55

基于单片机出租车多功能计价器设计

第一章引言

本次毕业设计利用单片机知识作为理论支撑来实现一台多功能出租车计价器设计，使之具有性能可靠、电路简单、成本低、使用方便等特点。

1.1出租车简介

1.1.1出租车计价器概述

计价器显示的总金额是总里程与不同情况下的单价（白天、黑夜、中途等待）的函数。

出租车计价器通过里程传感器与车轮连接。

出租汽车的实际里程通过传感器的脉冲信号在计价器里按照设定的函数转换成一定的总里程。

出租车计价器功能主要有具有数据的复位功能、白天/黑夜转换功能、数据输出功能、计时计价功能等等，在原有功能的基础上增加单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时间等功能。

1.1.2出租车计价器的工作原理

当汽车运行起来时，就启动计价，根据里程寄存器中的内容计算和判断行驶里程是否已超过起步价公里数。

若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起步价数来计算出当前的总金额，并将结果存于总金额寄存器中；中途等待时，无脉冲输入，不产生中断，当时间超过等待设定值时，开始进行计时，并把等待价格加到总金额里，然后将总金额、里程和单价、白天黑夜价格送数码管显示出来。

1.2单片机简介

1.2.1单片机的基础知识

单片机结构包括：

输入设备，运算器，输出设备，控制器，内存。

1946年第一台计算机诞生，经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路的过程

1.2.2单片机的发展历史、趋势及应用

①历史:

1974年12月，美国仙童（Fairchild）公司推出了世界上第一台8位单片机F8。

单片机的发展过程分为以下几个发展阶段。

1、第一代单片机（1974—1976年）

单片机发展的起步阶段。

集成度也较低，并且采用了双片形式。

代表产品有Fairchild公司的F8和Mostek公司的3870等。

2、第二代单片机（1976—1978年）

是单片机的发展阶段。

最典型的产品有Intel公司的MCS-48系列单片机。

3、第三代单片机（1979一1982年）

是8位单片机的成熟阶段。

代表产品有Intel公司的MCS-51系列机、Motorola公司的MC6801系列机、Zilog公司的Z8系列机等。

4、第四代单片机（1983年以后）

1983年以后是16位单片机和8位高性能单片机并行发展的时代。

②趋势:

目前，单片机正朝着高速度、高性能和多品种方向发展，单片机的发展趋势具体体现在以下四个方面：

（1）4位、8位、16位、32位单片机共存，并各有自己的生存空间。

（2）CPU功能不断增强、运行不断速度提高。

（3）内部资源增多，增加存储器容量、片内外设如AD、DA、LED／LCD驱动、DMA、PWM、WDT。

（4）引脚的多功能化

（5）低电压和低功耗

（6）结合ASIC和RISC技术，使单片机的应用范围进一步扩大。

③应用：