基于单片机出租车计价器的设计与实现(附件)【字数：8767】
摘 要随着社会生产力的不断发展，城市公共交通也在城市化建设的过程中日益重要，而出租车作为城市交通的重要组成部分，它的发展也在不断加速。计价器作为出租车运营的重要部件，是出租车司机与乘客之间利益的纽带。因此，设计合理、性能可靠的计价器对于司机和乘客而言都是必不可少的。本次设计采用Atmel公司的AT89S52单片机作为核心部件，用霍尔传感器测量出租车模拟行驶电机转速，并转换成具体的里程数，配合AT24C02存储芯片，最终在LCD1602液晶显示屏上显示当前速度、等待时间、里程、总价等数据。本设计使用相对较少的硬件，配合适当的软件基本能实现出租车计价器计价的相关功能。通过软件编程，还可完成其它一些附加扩展功能。对司机及乘客来说是较为理想的沟通纽带。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究目的 1
第二章 总体方案设计 2
2.1设计任务 2
2.2设计要求 2
2.2.1计费功能 2
2.2.2显示功能 3
2.2.3掉电存储功能 3
2.2.4实时时间显示功能 3
2.2.5等待时间记录功能 3
2.2.6参数设置功能 3
2.2.7数据清零功能 4
2.2.8主要功能 4
2.3设计方案 4
2.3.1硬件设计方案 4
2.3.2软件设计方案 5
第三章 硬件设计 6
3.1振荡电路 6
3.2复位电路 6
3.3测距模块 7
3.4时钟模块 7
3.5按键模块 8
3.6显示模块 9
3.6.1显示电路 9
3.6.2字符型LCD1602的介绍 10
3.7 AT89S52单片机 12
3.8存储芯片AT24C02 13
第四章 软件设计 15
4.1系统主程序 15
4.2 数据处理子程序 15
4.3关键程序 16
4.3.1设置DS1302时间函数 16
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4.3.2计算速度函数 17
第五章 Proteus软件仿真以及实物演示 19
5.1Proteus简介 19
5.2Proteus界面介绍 19
5.3Proteus的简单使用 19
5.3.1新建原理图 19
5.3.2寻找元件 20
5.3.3系统调试 21
5.4 Proteus仿真结果 22
5.5实物演示 23
结束语 26
致 谢 27
参考文献 28
附录A元件清单 29
附录B源程序 30
附录C原理图 47
第一章 绪论
1.1课题背景
八十年代初，出租车行业在我国兴起并开始不断发展。而作为关键部件的计价器也经历了一段变革。我国最早的计价器采用了机械齿轮结构，它只能完成普通里程表所提供的简易计程功能，显示出租车行驶的距离，而无法精确并人性化的显示其他信息。第二代计价器在电子信息技术的发展下应运而生，它采用了机械与计算机相结合的方式，使得计程的同时也能完成计费的工作，半机械半电子化在它身上体现出来。紧接着全电子化的第三代计价器在大规模集成电路的发展下也逐渐被运用起来。如今的出租车计价器已经可以实现计程，计价，显示，语音播报等各种功能了[1]。
出租车计价器作为司机和乘客的关键纽带，它在市场中的飞速发展已经成为了不可阻遏的趋势。随着城市化进程的不断加快，计价器市场的不断扩张，其市场价值与潜力也是十分巨大的。
1.2研究目的
当前出租车计价器的种类功能繁多，所采用的原理也各不相同。从最初简易的逻辑电路方案到人性化高性能的FPGA方案，计价器市场不断扩大。然而各个方案都有各自的不足之处，例如主要通过传感器所接收的脉冲进行计数并计算价格的简易逻辑电路，不可避免的会产生精度降低，仪器损耗等问题，也容易被利用漏洞来伪造价格[2]。
因此本次设计拟采用一个价格相对低廉且稳定可靠易于操作的方案来完成。鉴于目前单片机已经在人们的日常生活中普遍使用且在各个领域的发展较为成熟，因而本设计选取了AT89S52作为设计的核心部件。该单片机技术可靠价格低廉，并且经过多年的研究创新，其对应的参考资料也很丰富，便于查询，为本次设计带来极大的便利。此外，利用A44E霍尔传感器来测量对应电机转数即模拟的车轮转数来计量里程，并读取存储元件里面的价格信息，经由单片机处理计算后显示到LCD1602液晶显示屏上。希望以此方案设计的计价器能够为乘客和出租车司机双方都带来便利[3]。
第二章 总体方案设计
本次设计是以AT89S52单片机为核心控制部件，充分利用单片机灵活的控制功能以及其多样的I/O端口，用小型直流电机模拟出租车的行驶状态，辅以LCD1602液晶显示屏，来实现基本的里程计算及计价功能和时钟显示功能。具有高性能、成本低廉等优势，并能在后期拓展其功能[4]。
2.1设计任务
根据设计指标要求完成一款基于单片机的出租车计价器，包括整体硬件电路的设计，出租车行驶状态的模拟，通过对传感器的检测，处理并显示车速、里程、车资等数据，使之能较好地反应出出租车的实际工作情况。
2.2设计要求
本次设计要求实现出租车计价器的基本计程计费功能。基本功能包括总行驶路程的测量、等待时间的记录以及行驶费用的计算并显示。不仅如此，要求本方案设计的计价器还应具有手动修改起步价、里程单价、等待时间单价以及时间等参数的功能，并且能够根据显示的实时时间自动切换白天/黑夜两套收费标准。其中设计需求分析图如图21所示。
图21 设计需求分析图
2.2.1计费功能
行驶总费用的计算标准包含行驶里程以及等待时间两部分，其中起步价为9元，日间每公里单价为1.8元/km，夜间每公里单价为2.4元/km，等待时间单价为0.8元/min，总费用=行驶费用+等待费用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究目的 1
第二章 总体方案设计 2
2.1设计任务 2
2.2设计要求 2
2.2.1计费功能 2
2.2.2显示功能 3
2.2.3掉电存储功能 3
2.2.4实时时间显示功能 3
2.2.5等待时间记录功能 3
2.2.6参数设置功能 3
2.2.7数据清零功能 4
2.2.8主要功能 4
2.3设计方案 4
2.3.1硬件设计方案 4
2.3.2软件设计方案 5
第三章 硬件设计 6
3.1振荡电路 6
3.2复位电路 6
3.3测距模块 7
3.4时钟模块 7
3.5按键模块 8
3.6显示模块 9
3.6.1显示电路 9
3.6.2字符型LCD1602的介绍 10
3.7 AT89S52单片机 12
3.8存储芯片AT24C02 13
第四章 软件设计 15
4.1系统主程序 15
4.2 数据处理子程序 15
4.3关键程序 16
4.3.1设置DS1302时间函数 16
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4.3.2计算速度函数 17
第五章 Proteus软件仿真以及实物演示 19
5.1Proteus简介 19
5.2Proteus界面介绍 19
5.3Proteus的简单使用 19
5.3.1新建原理图 19
5.3.2寻找元件 20
5.3.3系统调试 21
5.4 Proteus仿真结果 22
5.5实物演示 23
结束语 26
致 谢 27
参考文献 28
附录A元件清单 29
附录B源程序 30
附录C原理图 47
第一章 绪论
1.1课题背景
八十年代初，出租车行业在我国兴起并开始不断发展。而作为关键部件的计价器也经历了一段变革。我国最早的计价器采用了机械齿轮结构，它只能完成普通里程表所提供的简易计程功能，显示出租车行驶的距离，而无法精确并人性化的显示其他信息。第二代计价器在电子信息技术的发展下应运而生，它采用了机械与计算机相结合的方式，使得计程的同时也能完成计费的工作，半机械半电子化在它身上体现出来。紧接着全电子化的第三代计价器在大规模集成电路的发展下也逐渐被运用起来。如今的出租车计价器已经可以实现计程，计价，显示，语音播报等各种功能了[1]。
出租车计价器作为司机和乘客的关键纽带，它在市场中的飞速发展已经成为了不可阻遏的趋势。随着城市化进程的不断加快，计价器市场的不断扩张，其市场价值与潜力也是十分巨大的。
1.2研究目的
当前出租车计价器的种类功能繁多，所采用的原理也各不相同。从最初简易的逻辑电路方案到人性化高性能的FPGA方案，计价器市场不断扩大。然而各个方案都有各自的不足之处，例如主要通过传感器所接收的脉冲进行计数并计算价格的简易逻辑电路，不可避免的会产生精度降低，仪器损耗等问题，也容易被利用漏洞来伪造价格[2]。
因此本次设计拟采用一个价格相对低廉且稳定可靠易于操作的方案来完成。鉴于目前单片机已经在人们的日常生活中普遍使用且在各个领域的发展较为成熟，因而本设计选取了AT89S52作为设计的核心部件。该单片机技术可靠价格低廉，并且经过多年的研究创新，其对应的参考资料也很丰富，便于查询，为本次设计带来极大的便利。此外，利用A44E霍尔传感器来测量对应电机转数即模拟的车轮转数来计量里程，并读取存储元件里面的价格信息，经由单片机处理计算后显示到LCD1602液晶显示屏上。希望以此方案设计的计价器能够为乘客和出租车司机双方都带来便利[3]。
第二章 总体方案设计
本次设计是以AT89S52单片机为核心控制部件，充分利用单片机灵活的控制功能以及其多样的I/O端口，用小型直流电机模拟出租车的行驶状态，辅以LCD1602液晶显示屏，来实现基本的里程计算及计价功能和时钟显示功能。具有高性能、成本低廉等优势，并能在后期拓展其功能[4]。
2.1设计任务
根据设计指标要求完成一款基于单片机的出租车计价器，包括整体硬件电路的设计，出租车行驶状态的模拟，通过对传感器的检测，处理并显示车速、里程、车资等数据，使之能较好地反应出出租车的实际工作情况。
2.2设计要求
本次设计要求实现出租车计价器的基本计程计费功能。基本功能包括总行驶路程的测量、等待时间的记录以及行驶费用的计算并显示。不仅如此，要求本方案设计的计价器还应具有手动修改起步价、里程单价、等待时间单价以及时间等参数的功能，并且能够根据显示的实时时间自动切换白天/黑夜两套收费标准。其中设计需求分析图如图21所示。
图21 设计需求分析图
2.2.1计费功能
行驶总费用的计算标准包含行驶里程以及等待时间两部分，其中起步价为9元，日间每公里单价为1.8元/km，夜间每公里单价为2.4元/km，等待时间单价为0.8元/min，总费用=行驶费用+等待费用。
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