多功能出租车计价器的研究与设计
【】本系统进行设计了一个基于单片机的出租车计价器设计，本设计是以STC89C52单片机作为系统核心，设计了霍尔传感器来计算里程，使用了DS1302来进行时间的计算，通过LCD1602来进行数据的显示，用户可以通过按键来设置价格和调整时间，同时加入了AT24C02来进行掉电的数据存储。
【KEY WORD】: Single Chip Microcomputer; LCD; Hall Speed Measurement; Time Display; Poweroff Storage 目 录
一、系统方案设计 1
二、单片机介绍 1
（一）STC89C52简介 1
三、系统的硬件设计 2
（一）单片机的最小系统设计 2
（二）车速检测电路设计 3
（三）时间模块电路设计 4
（四）液晶显示电路设计 5
（五）掉电存储电路设计 5
（六）按键电路设计 6
四、系统的软件设计 6
（一）编译软件简介 6
（二）系统的主程序设计 7
五、系统的实物制作 9
总结 10
致 谢 13
附录一 原理图 14
附录二 PCB图 15
附录三 元器件清单 16
附录四 部分程序 17
一、系统方案设计
基于出租车计价器设计，是基于单片机进行的智能控制和霍尔传感器检测的综合的系统。设计的该系统由一个主控模块和相应的辅助的模块组成，这其中包含用户进行测速的霍尔传感器模块，进行时间计算的DS1302模块和进行掉电存储的AT24C02模块以及进行数据显示的液晶LCD1602模块和用户进行信息输出的按键模块。本系统框图如图21所示。
图21 系统总体设计框图
各模块功能如下：
核心的处理模块：系统设计使用STC89C52来进行出租车计价器系统的功能运算；
霍尔模块：设计系统选择霍尔传感来进行出租车速度测试；
存储模块：系统使用存储IC *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
AT24C02来进行数据存储；
按键模块：使用按键作为我们整个系统的输入接口；
时间模块：使用DS1302来进行时间的计算；
液晶显示模块：设计的系统使用LCD1602来进行数据的显示。
二、单片机介绍
（一）STC89C52简介
STC89C52是由STC所研发处理器，它拥有非常的强大的处理数据功能，同时通过内部的电路设计，工作功耗会非常的低，在数据的存储方面，其内部具有8K容量的Flash，该单片机是延续了经典的MCS51内核设计的CMOS8位形式的单片机，它的内部是拥有512存储的字节的RAM。同时还具有外部的32管脚，其中P1管脚、P2管脚和P3管脚三个输入输出口可以直接进行使用，P0接口在使用的时候，需要添加上拉电阻。同时该处理器的内部的模块设计，拥有四个中断，三个定时器内部的设计功能非常的丰富，可以满足我们设计的需要。该单片机的特点如下：
（1）数据处理能力强
STC89C52是基于业界内经典51内核和处理方式进行设计的一个8位形式的单片机，它的内部是包含了定时器和中断器的，同时还设计了丰富的内部中断以及外部中断。在数据处理的时候，依靠寄存器的寻址方式进行设计。
（2）可操作性强
用户在使用该单片机时，操作性非常的强，开发难度非常的低。用户可以使用自己熟悉的汇编语言，C语言，C++语言进行设计和开发该单片机。同时，该内部的寄存器，用户可以通过位的方式进行操作，操作非常便利，比较容易上手。
（3）功耗极低
STC89C52单片机在能适应用户在各种形式的情况下的编程设计，同时用户可以通过操作内部的寄存器的方式，进行编写掉电的模块设计。在该单片机的掉电模式下，单片机内部的很多的模块不工作，这种情况下，单片机的耗电量仅仅是在外部中断的功耗上，为此功耗很小，用户在设计的时候，当不需要系统实时进行计算的时候，可以进入低功耗的模式，进而有效的降低本单片机系统的功耗。
（4）运行速度快
该单片机的内部是拥有三个定时器和用于事件处理的四个中断，同时，借助外部的12M晶振，系统的运行速度也特别快。
（5）充足的外设
为了方便用户来对该单片机进行使用，设计师在研发STC89C52的时候，STC将STC89C52单片机的每一个系列都进行了相关的模块定制，这里面包含众多的定时器，AD采集和串口通讯等，方便用户进行系统的开发。
三、系统的硬件设计
（一）单片机的最小系统设计
单片机的最小系统原理图如图31所示。
图31 STC89C52单片机最小系统电路
（1）电源电路
STC89C52单片机的工作电压是3.35.5V，我们通过5V电源为单片机系统进行供电。
（2）复位电路
每一个系统都应该设计复位电路，一般通过按键进行复位。用户将按键按下的时候，对应引脚为“0”，一旦单片机识别到，便会进行系统的复位。
（3）晶振电路
晶振是为系统提供时钟信号的，所以在设计的时候，一定要保证其不要受到外部的干扰。在本设计中，选择使用了12M的晶振。
（二）车速检测电路设计
本设计需要对出租车的车速进行测试，所以在选型对出租车的车速进行测试的时候，对比了目前常用的几种测速方式，最后选择使用了霍尔传感器来对出租车进行测速。我们选择了开关形式的霍尔传感器。该传感器的输出引脚与我们设计的单片机之间的P3.2来进行连接，霍尔传感器将出租车运行的时候的电机本身的车速信号转化为单片机的内部定时器可以识别的脉冲信号。主要是于轮胎两端布置电机和传感器，启动后，每当磁体经旋转经过霍尔元件后由于自身磁场磁性交替变换产生脉冲信号。间隔时间就是周期，由周期可换算出转速。
【KEY WORD】: Single Chip Microcomputer; LCD; Hall Speed Measurement; Time Display; Poweroff Storage 目 录
一、系统方案设计 1
二、单片机介绍 1
（一）STC89C52简介 1
三、系统的硬件设计 2
（一）单片机的最小系统设计 2
（二）车速检测电路设计 3
（三）时间模块电路设计 4
（四）液晶显示电路设计 5
（五）掉电存储电路设计 5
（六）按键电路设计 6
四、系统的软件设计 6
（一）编译软件简介 6
（二）系统的主程序设计 7
五、系统的实物制作 9
总结 10
致 谢 13
附录一 原理图 14
附录二 PCB图 15
附录三 元器件清单 16
附录四 部分程序 17
一、系统方案设计
基于出租车计价器设计，是基于单片机进行的智能控制和霍尔传感器检测的综合的系统。设计的该系统由一个主控模块和相应的辅助的模块组成，这其中包含用户进行测速的霍尔传感器模块，进行时间计算的DS1302模块和进行掉电存储的AT24C02模块以及进行数据显示的液晶LCD1602模块和用户进行信息输出的按键模块。本系统框图如图21所示。
图21 系统总体设计框图
各模块功能如下：
核心的处理模块：系统设计使用STC89C52来进行出租车计价器系统的功能运算；
霍尔模块：设计系统选择霍尔传感来进行出租车速度测试；
存储模块：系统使用存储IC *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
AT24C02来进行数据存储；
按键模块：使用按键作为我们整个系统的输入接口；
时间模块：使用DS1302来进行时间的计算；
液晶显示模块：设计的系统使用LCD1602来进行数据的显示。
二、单片机介绍
（一）STC89C52简介
STC89C52是由STC所研发处理器，它拥有非常的强大的处理数据功能，同时通过内部的电路设计，工作功耗会非常的低，在数据的存储方面，其内部具有8K容量的Flash，该单片机是延续了经典的MCS51内核设计的CMOS8位形式的单片机，它的内部是拥有512存储的字节的RAM。同时还具有外部的32管脚，其中P1管脚、P2管脚和P3管脚三个输入输出口可以直接进行使用，P0接口在使用的时候，需要添加上拉电阻。同时该处理器的内部的模块设计，拥有四个中断，三个定时器内部的设计功能非常的丰富，可以满足我们设计的需要。该单片机的特点如下：
（1）数据处理能力强
STC89C52是基于业界内经典51内核和处理方式进行设计的一个8位形式的单片机，它的内部是包含了定时器和中断器的，同时还设计了丰富的内部中断以及外部中断。在数据处理的时候，依靠寄存器的寻址方式进行设计。
（2）可操作性强
用户在使用该单片机时，操作性非常的强，开发难度非常的低。用户可以使用自己熟悉的汇编语言，C语言，C++语言进行设计和开发该单片机。同时，该内部的寄存器，用户可以通过位的方式进行操作，操作非常便利，比较容易上手。
（3）功耗极低
STC89C52单片机在能适应用户在各种形式的情况下的编程设计，同时用户可以通过操作内部的寄存器的方式，进行编写掉电的模块设计。在该单片机的掉电模式下，单片机内部的很多的模块不工作，这种情况下，单片机的耗电量仅仅是在外部中断的功耗上，为此功耗很小，用户在设计的时候，当不需要系统实时进行计算的时候，可以进入低功耗的模式，进而有效的降低本单片机系统的功耗。
（4）运行速度快
该单片机的内部是拥有三个定时器和用于事件处理的四个中断，同时，借助外部的12M晶振，系统的运行速度也特别快。
（5）充足的外设
为了方便用户来对该单片机进行使用，设计师在研发STC89C52的时候，STC将STC89C52单片机的每一个系列都进行了相关的模块定制，这里面包含众多的定时器，AD采集和串口通讯等，方便用户进行系统的开发。
三、系统的硬件设计
（一）单片机的最小系统设计
单片机的最小系统原理图如图31所示。
图31 STC89C52单片机最小系统电路
（1）电源电路
STC89C52单片机的工作电压是3.35.5V，我们通过5V电源为单片机系统进行供电。
（2）复位电路
每一个系统都应该设计复位电路，一般通过按键进行复位。用户将按键按下的时候，对应引脚为“0”，一旦单片机识别到，便会进行系统的复位。
（3）晶振电路
晶振是为系统提供时钟信号的，所以在设计的时候，一定要保证其不要受到外部的干扰。在本设计中，选择使用了12M的晶振。
（二）车速检测电路设计
本设计需要对出租车的车速进行测试，所以在选型对出租车的车速进行测试的时候，对比了目前常用的几种测速方式，最后选择使用了霍尔传感器来对出租车进行测速。我们选择了开关形式的霍尔传感器。该传感器的输出引脚与我们设计的单片机之间的P3.2来进行连接，霍尔传感器将出租车运行的时候的电机本身的车速信号转化为单片机的内部定时器可以识别的脉冲信号。主要是于轮胎两端布置电机和传感器，启动后，每当磁体经旋转经过霍尔元件后由于自身磁场磁性交替变换产生脉冲信号。间隔时间就是周期，由周期可换算出转速。
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