单片机的出租车计价器设计
目录
一、引言 1
二、出租车计价器的设计计划 1
（一）设计任务 1
（二）设计方案 1
三、硬件设计 2
（一）主要元器件简介 2
1．单片机STC89C52 2
2. LCD1602液晶显示器 4
3. D S1302时钟芯片 5
（二）硬件电路设计 6
1．复位电路 6
2．振荡电路 7
3．按键电路 7
4. 定时电路 8
5. 显示电路 8
6. 掉电存储电路 9
四、软件设计 9
（一）主程序 9
（二）中断子程序 11
（三）显示子程序 11
（四）按键子程序 13
五、仿真调试 13
六、实物调试 14
七、总结与展望 17
致谢 19
参考文献 20
附录1 原理图 21
附录2 元器件清单 22
附录3 PCB图 23
附录4 程序清单 23
附录5 实物图 31
一、引言
1980年起，在各个中国城市的大街小巷出现了出租车，那个时候人们对出租车还没多大了解，科研水平也跟不上全球的脚步，于是只能通过进口买出租车计价器等一些部件。这种情况当然对发展很不利，并且计价器价格有点高让人有点难承受，计价器计算价格也有误差，有时候会失灵，把价格弄错，给司机和乘客带来了不必要的烦恼。又过了几年，国家经济开始好转起来，科研水平也有了实质性的进步了。中国的工厂也能自主生产研究计价器了。这个过程是缓慢的，出租车计价器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
还只能显示路程，是半人工的，不能实现完全自动化。多少钱要司机自己算，多少有点不便捷。自从更新了新的计价器，它计算价格完全没有误差并且能快速打印出发票使得坐出租车的人也多了起来。
出租车经历了从最初的进口计价器到自主生产全自动化的计价器过程，本次设计的意义在于现在各大城市出租车行业一般都已普及出租车自动计价器，所以出租车计价器的技术非常成熟了，可是我觉得出租车计价器还是具有非常长久的前景的，伴随大家的生活水平的逐步改进，广大市民对于出租车的需求量也一天天增长。
针对这种情况，使我萌发了做以单片机为主的一个出租车模拟计价器设计的想法。该设计分为硬件设计和软件设计，两者的融合让本设计的基本功能得以实现。其它的附加功能通过软件设计完成，比如计费模式的转换。这样开发出来的计价器是一款物美价廉的高性能计价器，在成本降低的情况下又不影响各个功能的实现，真是一举两得。像计价，计时，掉电等设置都能实现，因为单片机具有可编程的功能。
二、出租车计价器的设计计划
（一）设计任务
设计一个用STC89C52单片机为基础的出租车计价器，要求分为白天和黑夜两种不同的收费标准，计价内容涵盖起步价，行车里程计价，等待时间计价。使得按键具有三种状态，分别是运行，暂停和停止。与此同时显示运行的时间，暂停的时间，还有行驶状态，行驶公里，行驶时间时间和单价，费用等信息。并且设置了等待/计时模式，以及掉电后无需再重新启动的设置。
（二）设计方案
该方案有两个重要的组成部分，它们是硬件设计，软件设计。软件设计主要是程序的编写。硬件设计包括三部分，首先设计电路，然后就是硬件仿真，最后制作电路板。硬件设计部分中，用STC89C52单片机作为主控器，用外部的晶振作为时钟脉冲，显示电路中采用LCD1602液晶显示器，电机驱动电路中采用AT24C02芯片，以及按键控制电路和复位电路等一起组成出租车计价器硬件系统。框图如图1所示。
图1 系统流程图
三、硬件设计
（一）主要元器件简介
1．单片机STC89C52
单片机的起源：最初诞生于美国某公司，单片微控制器是它的另一个名称，一开始的时候人们把它应用在工业领域。至于它的优点就广为人知了，加密性强，性价比高，超强抗静电，高速和可靠性高。它的内部构造是：单片机是指集成在一个芯片上的完整计算机系统。本设计采用的是一个标准的双列直插式集成电路芯片STC89C52单片机。相对51单片机性能更多并且多一个定时器，现在的人都会选择52单片机。这是我选择该单片机的原因。
STC89C52单片机的主要特性见表1
表1 STC89C52单片的主要特性
STC89C52单片机芯片内有两个主电源引脚（VCC和VSS），两个外部晶振引脚（XTAL1和XTAL2），四个控制引脚（RST ，ALE，PSEN和和EA）和四组八位的可编程I/O引脚（P0，P1，P2和P3），总共四十个引脚。各引脚分布如图2所示。
图2 单片机引脚图
相关的引脚说明见表2引脚说明：
表2 引脚说明
四个输入输出端I/O口：P0，P1，P2，P3。其中PO口包含P0.0口到P0.7口，分别对应39到32引脚。每个引脚能驱动8个TTL型负载。P1口包含P1.0口到P1.7口，分别对应1到8引脚。P2口中包括P2.0到P2.7口，分别对应21到28引脚。P3口相应的P3.0到P3.7口，对应10到17引脚。P0口和P1口和P2口和P3口都是一个8位准双向I/O端口。
P1.0口和P1.1口两个端口引脚的复用功能见表3。
表3 P1.0和P1.1的引脚复用功能
P3口除作为一般I/O口，还有其他一些复用功能，见表4。
表4 P3口的第二功能表
2. LCD1602液晶显示器
液晶显示器见图3所示，提到LCD1602 液晶显示器大家可能陌生，换个简单的说法吧，像液晶电视，计算机，电子表等很多家用电子中都运用了LCD液晶显示。具有零辐射，低耗能，重量轻，散热快的特性，它显示质量比较高，可以达到清晰的显示图形，数字和专用符号的要求。之所以选择该芯片的原因是它与单片机接口方便简单可靠。这么连接之后呢可以控制1602液晶显示器，让其显示两行字符。
图3 1602液晶显示器
下面介绍它的工作原理是：利用液晶的物理特性，先采用电压对显示区域进行控制，然后让它在有电的情况下显示图形。型号为LCD1602的液晶显示器由点阵字符组成，那么每个点阵字符展现一个字符。电容元件，少量电阻，字符型显示模块，控制和扩展驱动电路和结构件以上这些装配在PCB板上组成了液晶显示器。随着电子行业的扩大，未来液晶显示器会给人们带来更多期待。除了黑白显示外，液晶显示器还有彩色显示。
图6 复位电路
一、引言 1
二、出租车计价器的设计计划 1
（一）设计任务 1
（二）设计方案 1
三、硬件设计 2
（一）主要元器件简介 2
1．单片机STC89C52 2
2. LCD1602液晶显示器 4
3. D S1302时钟芯片 5
（二）硬件电路设计 6
1．复位电路 6
2．振荡电路 7
3．按键电路 7
4. 定时电路 8
5. 显示电路 8
6. 掉电存储电路 9
四、软件设计 9
（一）主程序 9
（二）中断子程序 11
（三）显示子程序 11
（四）按键子程序 13
五、仿真调试 13
六、实物调试 14
七、总结与展望 17
致谢 19
参考文献 20
附录1 原理图 21
附录2 元器件清单 22
附录3 PCB图 23
附录4 程序清单 23
附录5 实物图 31
一、引言
1980年起，在各个中国城市的大街小巷出现了出租车，那个时候人们对出租车还没多大了解，科研水平也跟不上全球的脚步，于是只能通过进口买出租车计价器等一些部件。这种情况当然对发展很不利，并且计价器价格有点高让人有点难承受，计价器计算价格也有误差，有时候会失灵，把价格弄错，给司机和乘客带来了不必要的烦恼。又过了几年，国家经济开始好转起来，科研水平也有了实质性的进步了。中国的工厂也能自主生产研究计价器了。这个过程是缓慢的，出租车计价器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
还只能显示路程，是半人工的，不能实现完全自动化。多少钱要司机自己算，多少有点不便捷。自从更新了新的计价器，它计算价格完全没有误差并且能快速打印出发票使得坐出租车的人也多了起来。
出租车经历了从最初的进口计价器到自主生产全自动化的计价器过程，本次设计的意义在于现在各大城市出租车行业一般都已普及出租车自动计价器，所以出租车计价器的技术非常成熟了，可是我觉得出租车计价器还是具有非常长久的前景的，伴随大家的生活水平的逐步改进，广大市民对于出租车的需求量也一天天增长。
针对这种情况，使我萌发了做以单片机为主的一个出租车模拟计价器设计的想法。该设计分为硬件设计和软件设计，两者的融合让本设计的基本功能得以实现。其它的附加功能通过软件设计完成，比如计费模式的转换。这样开发出来的计价器是一款物美价廉的高性能计价器，在成本降低的情况下又不影响各个功能的实现，真是一举两得。像计价，计时，掉电等设置都能实现，因为单片机具有可编程的功能。
二、出租车计价器的设计计划
（一）设计任务
设计一个用STC89C52单片机为基础的出租车计价器，要求分为白天和黑夜两种不同的收费标准，计价内容涵盖起步价，行车里程计价，等待时间计价。使得按键具有三种状态，分别是运行，暂停和停止。与此同时显示运行的时间，暂停的时间，还有行驶状态，行驶公里，行驶时间时间和单价，费用等信息。并且设置了等待/计时模式，以及掉电后无需再重新启动的设置。
（二）设计方案
该方案有两个重要的组成部分，它们是硬件设计，软件设计。软件设计主要是程序的编写。硬件设计包括三部分，首先设计电路，然后就是硬件仿真，最后制作电路板。硬件设计部分中，用STC89C52单片机作为主控器，用外部的晶振作为时钟脉冲，显示电路中采用LCD1602液晶显示器，电机驱动电路中采用AT24C02芯片，以及按键控制电路和复位电路等一起组成出租车计价器硬件系统。框图如图1所示。
图1 系统流程图
三、硬件设计
（一）主要元器件简介
1．单片机STC89C52
单片机的起源：最初诞生于美国某公司，单片微控制器是它的另一个名称，一开始的时候人们把它应用在工业领域。至于它的优点就广为人知了，加密性强，性价比高，超强抗静电，高速和可靠性高。它的内部构造是：单片机是指集成在一个芯片上的完整计算机系统。本设计采用的是一个标准的双列直插式集成电路芯片STC89C52单片机。相对51单片机性能更多并且多一个定时器，现在的人都会选择52单片机。这是我选择该单片机的原因。
STC89C52单片机的主要特性见表1
表1 STC89C52单片的主要特性
STC89C52单片机芯片内有两个主电源引脚（VCC和VSS），两个外部晶振引脚（XTAL1和XTAL2），四个控制引脚（RST ，ALE，PSEN和和EA）和四组八位的可编程I/O引脚（P0，P1，P2和P3），总共四十个引脚。各引脚分布如图2所示。
图2 单片机引脚图
相关的引脚说明见表2引脚说明：
表2 引脚说明
四个输入输出端I/O口：P0，P1，P2，P3。其中PO口包含P0.0口到P0.7口，分别对应39到32引脚。每个引脚能驱动8个TTL型负载。P1口包含P1.0口到P1.7口，分别对应1到8引脚。P2口中包括P2.0到P2.7口，分别对应21到28引脚。P3口相应的P3.0到P3.7口，对应10到17引脚。P0口和P1口和P2口和P3口都是一个8位准双向I/O端口。
P1.0口和P1.1口两个端口引脚的复用功能见表3。
表3 P1.0和P1.1的引脚复用功能
P3口除作为一般I/O口，还有其他一些复用功能，见表4。
表4 P3口的第二功能表
2. LCD1602液晶显示器
液晶显示器见图3所示，提到LCD1602 液晶显示器大家可能陌生，换个简单的说法吧，像液晶电视，计算机，电子表等很多家用电子中都运用了LCD液晶显示。具有零辐射，低耗能，重量轻，散热快的特性，它显示质量比较高，可以达到清晰的显示图形，数字和专用符号的要求。之所以选择该芯片的原因是它与单片机接口方便简单可靠。这么连接之后呢可以控制1602液晶显示器，让其显示两行字符。
图3 1602液晶显示器
下面介绍它的工作原理是：利用液晶的物理特性，先采用电压对显示区域进行控制，然后让它在有电的情况下显示图形。型号为LCD1602的液晶显示器由点阵字符组成，那么每个点阵字符展现一个字符。电容元件，少量电阻，字符型显示模块，控制和扩展驱动电路和结构件以上这些装配在PCB板上组成了液晶显示器。随着电子行业的扩大，未来液晶显示器会给人们带来更多期待。除了黑白显示外，液晶显示器还有彩色显示。
图6 复位电路
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