基于stc单片机的出租车计价器的硬件设计(附件)【字数：6910】
摘 要随着时代的发展，各个行业包括出租车公共交通系统都进入了芯片智能时代。由此我们设计了一个以单片机为核心的出租车计价器系统，用到的芯片为STC89C52单片机，外围电路包括了振荡、复位、键盘以及存储电路等。振荡电路以12MHz的晶振作为系统外部时钟源,为系统提供准确的时钟信号。复位电路用于初始化单片机系统，除了正常的初始化外,当系统卡死时,也可通过复位电路重新开始。启动电路，1602液晶屏显示初始起步价、里程单价及待时计价。按键电路可以控制小电机模拟车的运行状态，也可以进入菜单项修改单价等参数值。单片机计算得出的总费用与总路程以及运行时间和暂停时间都将在屏上显示。
目 录
第一章? 概述 1
1.1选题背景及意义 1
1.2出租车计价系统的发展 1
第二章 ?系统方案设计及原理 2
2.1电路设计基本要求 2
2.2电路设计方案 2
2.3系统基本运行原理 3
第三章? 系统硬件电路设计 4
3.1振荡电路 4
3.2复位电路 4
3.3键盘接口电路 5
3.4 显示电路 6
3.4.1 1602LCD的基本参数及引脚功能 6
3.4.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路 7
3.5时间电路 7
3.5单片机引脚功能说明 8
3.6开关型霍尔传感器 9
3.7硬件原理框图 10
第四章 系统组装调试 12
4.1硬件静态调试 12
4.1.1逻辑检查 12
4.1.2元件检查 12
4.1.3电位检查 12
4.2联机仿真调试 13
4.3霍尔单元调试 13
4.4 调试结果 14
总结与展望 15
致 谢 16
参考文献 17
附件 19
第一章? 概述
1.1选题背景及意义
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 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
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。在智能手机时代，网约车一时兴起，其采用的网上预约和利用GPS定位计算路程的方式也让出租车计价迎来了新变革。但这种计价方式也有局限性，过度依赖手机、车载电脑等联网设备，基于网络的前提使得其不能在无网区域或信号差的地方使用。所以，在未能做到网络完全良好覆盖的情况下，出租车计价器仍是很好的选择。而传统计价器系统庞大且过于繁杂的电路使得故障率很高，显然不能适应当前的需求。我们需要一款体积小、可靠性高、抗干扰强而价格低廉的计价器。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不胜数，功能由单一到繁多，价格有高有低，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出租车计价系统的发展
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。
第二章 ?系统方案设计及原理
2.1电路设计基本要求
本出租车计价器是以STC89C52芯片为核心设计的，，用LCD1602液晶作为显示单元，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。出租车各项数据如单价，行驶里程和时间等会显示在1602屏上。通过按键电路可模拟增加里程，可手动设置里程价格以及日间/夜间单价等各类参数，设置完成后掉电存储到24C02中。通过给定程序，单片机完成各类统计和计算工作通过1602最终将数据显示。
2.2电路设计方案
本次方案拟采用MCU（微控制单元）技术，经各方面研究分析决定以STC89C52单片机为主控器，显示电路采用1602液晶，以外部晶振电路（石英晶振）作为时钟源，通过按键达到手动调节各类参数的功能，方案图如图21所示：
图21单片机结构框图
方案总结：控制简单，设计电路简易，功能较易实现，拓展空间很高，而且成本低廉。
2.3系统基本运行原理
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（核心）， AT24C02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。起步价默认为三公里以内，超过三公里为每公里价格：白天默认是1.8元/公里，晚上默认是2.2元/公里；等待时间3分钟以内不计价，3分钟以外待时计价每分钟白天默认是0.5元，晚上默认是1元，价格等参数可通过独立按键自行设定。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内无脉冲输出则系统认定为进入等待时间，计时器对其进行计时。
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。
目 录
第一章? 概述 1
1.1选题背景及意义 1
1.2出租车计价系统的发展 1
第二章 ?系统方案设计及原理 2
2.1电路设计基本要求 2
2.2电路设计方案 2
2.3系统基本运行原理 3
第三章? 系统硬件电路设计 4
3.1振荡电路 4
3.2复位电路 4
3.3键盘接口电路 5
3.4 显示电路 6
3.4.1 1602LCD的基本参数及引脚功能 6
3.4.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路 7
3.5时间电路 7
3.5单片机引脚功能说明 8
3.6开关型霍尔传感器 9
3.7硬件原理框图 10
第四章 系统组装调试 12
4.1硬件静态调试 12
4.1.1逻辑检查 12
4.1.2元件检查 12
4.1.3电位检查 12
4.2联机仿真调试 13
4.3霍尔单元调试 13
4.4 调试结果 14
总结与展望 15
致 谢 16
参考文献 17
附件 19
第一章? 概述
1.1选题背景及意义
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 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
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。在智能手机时代，网约车一时兴起，其采用的网上预约和利用GPS定位计算路程的方式也让出租车计价迎来了新变革。但这种计价方式也有局限性，过度依赖手机、车载电脑等联网设备，基于网络的前提使得其不能在无网区域或信号差的地方使用。所以，在未能做到网络完全良好覆盖的情况下，出租车计价器仍是很好的选择。而传统计价器系统庞大且过于繁杂的电路使得故障率很高，显然不能适应当前的需求。我们需要一款体积小、可靠性高、抗干扰强而价格低廉的计价器。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不胜数，功能由单一到繁多，价格有高有低，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出租车计价系统的发展
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。
第二章 ?系统方案设计及原理
2.1电路设计基本要求
本出租车计价器是以STC89C52芯片为核心设计的，，用LCD1602液晶作为显示单元，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。出租车各项数据如单价，行驶里程和时间等会显示在1602屏上。通过按键电路可模拟增加里程，可手动设置里程价格以及日间/夜间单价等各类参数，设置完成后掉电存储到24C02中。通过给定程序，单片机完成各类统计和计算工作通过1602最终将数据显示。
2.2电路设计方案
本次方案拟采用MCU（微控制单元）技术，经各方面研究分析决定以STC89C52单片机为主控器，显示电路采用1602液晶，以外部晶振电路（石英晶振）作为时钟源，通过按键达到手动调节各类参数的功能，方案图如图21所示：
图21单片机结构框图
方案总结：控制简单，设计电路简易，功能较易实现，拓展空间很高，而且成本低廉。
2.3系统基本运行原理
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（核心）， AT24C02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。起步价默认为三公里以内，超过三公里为每公里价格：白天默认是1.8元/公里，晚上默认是2.2元/公里；等待时间3分钟以内不计价，3分钟以外待时计价每分钟白天默认是0.5元，晚上默认是1元，价格等参数可通过独立按键自行设定。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内无脉冲输出则系统认定为进入等待时间，计时器对其进行计时。
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。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/6.html
