基于单片机出租车多功能计价器设计.doc

1、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、

2、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

3、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；DS1302AbstractWith the high degree of social development, the taxi has become an everyday essential means of transport, but because of the diffe

4、rent levels of each of the local life, causing prices there are some differences, so taxis are not the same accounting standards. This requires us to design a simple, intelligent, accurate pricing, portable, high reliability taxi meter.The design of the software and hardware design using the combina

5、tion of design with reliable performance, the circuit is simple and low cost multifunction meter. Controlled by the microcontroller AT89C51 using 12MHz crystal oscillator provides the clock signal, the use of a wheel mounted on the Hall sensor A44E number of pulses sent to the gun, as the design inv

6、olves the conversion of the day and night, night and day to achieve through AT24C02 price changes and storage, day and night in order to achieve different billing standards. The data in another AT24C02 can not be changed, with the effect of anti-cheating. Through the C programming language in mind,

7、the mileage testing, cost calculations, while the inside through the LED digital tube so as to achieve the purpose of billing. Finally, the total amount of the total fare and very intuitive in the LED digital tube display, to achieve the purpose of the meter valuation fees. Moreover, this design als

8、o adopted DS1302, can not denominated in the case as the clock displays hours, minutes, seconds, the driver understand real-time. System comprises a control module, mileage sensing module, power protection module, separate keyboard circuit, power circuit, the clock display module section. The system

9、 has five buttons (Clear, check / confirm, stop, day / night function selection), the appropriate action can be achieved one way / return IImode selection, stop charging, waiting time queries, clear Reset function. make operation simple and convenient.Keywords: microcontroller; hall sensor A44E; LED

10、 digital tube; DS1302 III目录第一章 引言11.1出租车简介11.1.1出租车计价器概述11.1.2出租车计价器的工作原理11.2 单片机简介21.2.1单片机的基础知识21.2.2单片机的发展历史、趋势及应用21.2.3 MCS-51 单片机的应用特性31.3设计目的及要求41.3.1设计任务41.3.2 设计要求41.3.3系统主要功能5第二章 计价器硬件设计62.1.出租车计价器方案论证62.2 系统的硬件构成及功能82.3 AT89C51单片机及其引脚说明82.4 AT24C02掉电存储电路设计112.5里程计算、计价单元的设计132.6电源电路设计152.7独

11、立键盘电路设计162.8指示灯电路设计162.9数码管显示电路设计172.10 DS1302时钟电路设计20第三章 系统的软件设计233.1 系统主程序设计233.2 定时中断服务程序243.3 里程计数中断服务程序253.4 中途等待程序273.5 键盘扫描子程序283.6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

12、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，

13、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（19741976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

14、品有Fairchild公司的F8和Mostek公司的3870等。 2、第二代单片机（19761978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。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、LEDLCD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。应用：