基于stc单片机的出租车计价器的软件设计(附件)【字数：7776】
摘 要在现代化的今天，出租车成为城市中不可或缺的一种交通工具。对出租车上应用的计价原理及计价系统的研究，能推动此行业更好的发展。使用单片机来实现出租车计价系统，对我们学习单片机系统来说是个很好的课题。这对我们用C语言编写程序的能力、对C语言的实际应用有更深的了解，单片机应用系统设计综合能力的训练能更好培养我们分析问题和解决问题的能力。本设计是一个基于单片机STC89C52的出租车计价器的软件设计,根据流程编写中断程序，按键程序，显示程序控制单片机各模块工作，配合硬件设计者完成总体设计。在软件Protues中模拟出工作电路。在Keil4中将编写的C语言转成汇编语言测试后，将程序写入STC89C52。通过最终调试可以实现准确计价、暂停、开始、复位、价格修改功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2出租车计价器的发展前景 1
第二章 系统方案设计及原理 2
2.1系统的主要功能 2
2.2 方案论证与选择 2
2.3系统工作原理 3
第三章 系统软件模块设计 5
3.1 单片机资源使用 5
3.2 单片机软件模块设计 5
3.2.1 中断子函数 5
3.2.2 键盘子函数 7
3.2.3 显示子程序 8
3.3 总程序流程框图 10
第四章 使用软件模拟测试及实物测试 13
总结与展望 17
参考文献 19
附录1 元件清单 21
附录2 原理图 22
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
当今，时代已然进入快节奏社会，城市交通系统也愈发感受到快节奏的压力。为了节约时间，缓慢的公交和固定线路的城市轻轨也不再是人们出行首选。于此，出租车行业愈发火热。而作为计程收费的出租车，则需要一个更快速更高效的自动计价系统来适应当今快节奏生活。因此，用单片机系统代替传统机械及模数电路设计的出租车计价器应运而生。
在全球智能化背景下，单片机的发展也迎来了一波热潮。宏观世界上现有的单片机类型数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
不胜数，功能由单一到繁多，价格有低有高，科技水品也各有不同。而从中选择一款合适的单片机，既能满足计价器自动化的需求，又能控制成本，做到物美价廉是重中之重。因此，计价器系统的设计要做到满足需求的同时足够实用，而非一昧追求高端而提高成本
1.2计价系统的发展前景
传统计价器采用模数电路结合设计，而为了实现需求，往往导致电路整体规模较大，所用元件较多，因此故障率较高，调试难度大。而电路集成化的发展，即片机的运用也越来越广泛，故而选择单片机为核心进行系统设计。运用单片机的优点是显而易见的，体积小，电路规划规范，利用较少的硬件和软件配合，可以轻易实现设计需求，甚至通过编程获得更多附加功能。与此同时，相对于传统计价器庞大的电路系统，单片机使得元件使用大大减少，减小体积的同时也节约了成本。而单片机的可编程性，使得计价器具备基础功能的前提下，更具有发散性，通过对功能的完善，代码的加密，也能让计价器具备一定的抗干扰能力。要将出租车计价系统产品化，应该根据不同的需求进行相应的设计，为了使其对我们生活带来更多的方便，因此研究基于单片机的出租车计价器是有很现实的意义。
第二章 系统方案设计及原理
2.1系统的主要功能
基于单片机设计的模拟出租车计价器，以STC89C52芯片为核心，以LCD1602液晶为显示单元，用AT24c02作存储单元来存储单价等数据，小电机模拟出租车车轮转动，通过霍尔单元感应向单片机输出脉冲信号。行驶状态、行驶时间（时、分、秒）、里程、总金额、单价等信息可通过液晶显示器显示。通过按键电路可模拟增加里程，可手动设置里程单价以及日间/夜间单价的不同模式，设置后掉电存储，同时还包括有等待/继续计时模式。超出起步价范围计费分行走的里程*单价+等待的时间*价格。
2.2 方案论证与选择
根据课题题目要求，在选择单片机时，因为在我们的课程中学习过51单片机，所以我们选择了与51单片机相似的STC89C52RC单片机。该单片机是STC公司的一种8位微控制器，具有加密性强、低功耗、抗干扰的特点。它包括了 8K Flash存储器，512字节RAM，支持双倍速。其内核为经典的MCS51内核改进型，使得芯片在传统51单片机上新增了许多功能。8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52较之经典单片机有了更加优越的性能,这很适合我们的计价器设计。
选定了合适的单片机当作主控制器，下一步就是要选择合适的显示器了。因为我们只需显示简单的价格等信息，所以我们选用了较好用也是较常用的LCD1602。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它的微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，正好应用在本设计中。
整体设计的方框图如图21所示。核心控制器与显示模块选好了，根据需求，需要电源电路，按键电路，复位电路以完成整体功能。复位电路对单片机的进行初始化操作。时钟电路采用12MHz的晶振，作为系统的时钟源，具有较高的准确性。在上电时，1602显示最初的起步价，里程，速度，总费用。按键电路可作为数据调整单元用于设置单价等相关数据。按键按下时，给予单片机相应端口一个低电平信号，当单片机检测到此信号时根据预设程序做出相应处理并将调整好的数据存储到存储单元中，以便掉电后数据不丢失，当下次开机时则直接读取数据显示于LCD液晶屏中。
图21整体设计方框图
2.3工作原理
在本设计中，系统主要有以下主要结构：基于霍尔传感器的里程检测单元，STC89C52单片机，外扩串行EEPROMAT24C02存储单元，独立键盘单元，时钟源，时间单元和LCD显示单元。
这里用小电机模拟车轮，在小电机轮叶上固定上小磁铁，每转一周，则霍尔传感器便产生相应的脉冲输出给单片机，单片机根据已编程序设定来计算脉冲个数从而得到已行驶路程，即为：里程=脉冲数*轮周长。之后单片机再根据程序从存储单元（EEPROMAT24C02）中读取的单价等相关数据来进行总消费计算。价格等参数可通过按键自行设定。计算好的金额，等待时间，里程数及单价等数据信息都将传输到LCD液晶屏上显示。在停车阶段为判断霍尔传感器是否有脉冲输出，可设一定的等待时基，如5s，即5s内无脉冲输出即可认为进入等待时间，由单片机内部计时器对其进行计时。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2出租车计价器的发展前景 1
第二章 系统方案设计及原理 2
2.1系统的主要功能 2
2.2 方案论证与选择 2
2.3系统工作原理 3
第三章 系统软件模块设计 5
3.1 单片机资源使用 5
3.2 单片机软件模块设计 5
3.2.1 中断子函数 5
3.2.2 键盘子函数 7
3.2.3 显示子程序 8
3.3 总程序流程框图 10
第四章 使用软件模拟测试及实物测试 13
总结与展望 17
参考文献 19
附录1 元件清单 21
附录2 原理图 22
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
当今，时代已然进入快节奏社会，城市交通系统也愈发感受到快节奏的压力。为了节约时间，缓慢的公交和固定线路的城市轻轨也不再是人们出行首选。于此，出租车行业愈发火热。而作为计程收费的出租车，则需要一个更快速更高效的自动计价系统来适应当今快节奏生活。因此，用单片机系统代替传统机械及模数电路设计的出租车计价器应运而生。
在全球智能化背景下，单片机的发展也迎来了一波热潮。宏观世界上现有的单片机类型数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
不胜数，功能由单一到繁多，价格有低有高，科技水品也各有不同。而从中选择一款合适的单片机，既能满足计价器自动化的需求，又能控制成本，做到物美价廉是重中之重。因此，计价器系统的设计要做到满足需求的同时足够实用，而非一昧追求高端而提高成本
1.2计价系统的发展前景
传统计价器采用模数电路结合设计，而为了实现需求，往往导致电路整体规模较大，所用元件较多，因此故障率较高，调试难度大。而电路集成化的发展，即片机的运用也越来越广泛，故而选择单片机为核心进行系统设计。运用单片机的优点是显而易见的，体积小，电路规划规范，利用较少的硬件和软件配合，可以轻易实现设计需求，甚至通过编程获得更多附加功能。与此同时，相对于传统计价器庞大的电路系统，单片机使得元件使用大大减少，减小体积的同时也节约了成本。而单片机的可编程性，使得计价器具备基础功能的前提下，更具有发散性，通过对功能的完善，代码的加密，也能让计价器具备一定的抗干扰能力。要将出租车计价系统产品化，应该根据不同的需求进行相应的设计，为了使其对我们生活带来更多的方便，因此研究基于单片机的出租车计价器是有很现实的意义。
第二章 系统方案设计及原理
2.1系统的主要功能
基于单片机设计的模拟出租车计价器，以STC89C52芯片为核心，以LCD1602液晶为显示单元，用AT24c02作存储单元来存储单价等数据，小电机模拟出租车车轮转动，通过霍尔单元感应向单片机输出脉冲信号。行驶状态、行驶时间（时、分、秒）、里程、总金额、单价等信息可通过液晶显示器显示。通过按键电路可模拟增加里程，可手动设置里程单价以及日间/夜间单价的不同模式，设置后掉电存储，同时还包括有等待/继续计时模式。超出起步价范围计费分行走的里程*单价+等待的时间*价格。
2.2 方案论证与选择
根据课题题目要求，在选择单片机时，因为在我们的课程中学习过51单片机，所以我们选择了与51单片机相似的STC89C52RC单片机。该单片机是STC公司的一种8位微控制器，具有加密性强、低功耗、抗干扰的特点。它包括了 8K Flash存储器，512字节RAM，支持双倍速。其内核为经典的MCS51内核改进型，使得芯片在传统51单片机上新增了许多功能。8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52较之经典单片机有了更加优越的性能,这很适合我们的计价器设计。
选定了合适的单片机当作主控制器，下一步就是要选择合适的显示器了。因为我们只需显示简单的价格等信息，所以我们选用了较好用也是较常用的LCD1602。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它的微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，正好应用在本设计中。
整体设计的方框图如图21所示。核心控制器与显示模块选好了，根据需求，需要电源电路，按键电路，复位电路以完成整体功能。复位电路对单片机的进行初始化操作。时钟电路采用12MHz的晶振，作为系统的时钟源，具有较高的准确性。在上电时，1602显示最初的起步价，里程，速度，总费用。按键电路可作为数据调整单元用于设置单价等相关数据。按键按下时，给予单片机相应端口一个低电平信号，当单片机检测到此信号时根据预设程序做出相应处理并将调整好的数据存储到存储单元中，以便掉电后数据不丢失，当下次开机时则直接读取数据显示于LCD液晶屏中。
图21整体设计方框图
2.3工作原理
在本设计中，系统主要有以下主要结构：基于霍尔传感器的里程检测单元，STC89C52单片机，外扩串行EEPROMAT24C02存储单元，独立键盘单元，时钟源，时间单元和LCD显示单元。
这里用小电机模拟车轮，在小电机轮叶上固定上小磁铁，每转一周，则霍尔传感器便产生相应的脉冲输出给单片机，单片机根据已编程序设定来计算脉冲个数从而得到已行驶路程，即为：里程=脉冲数*轮周长。之后单片机再根据程序从存储单元（EEPROMAT24C02）中读取的单价等相关数据来进行总消费计算。价格等参数可通过按键自行设定。计算好的金额，等待时间，里程数及单价等数据信息都将传输到LCD液晶屏上显示。在停车阶段为判断霍尔传感器是否有脉冲输出，可设一定的等待时基，如5s，即5s内无脉冲输出即可认为进入等待时间，由单片机内部计时器对其进行计时。
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