出租车计价器控制系统设计
摘 要 出租车计价器是城市出租车行业发展的标志，是出租车中重要的组成部分。乘客和司机进行交易的依据就是出租车计价器显示的数值。最近随着电子技术的发展和单片机技术的发展，基于单片机技术设计的收到越来越多的重视，因此研制一款基于单片机控制的出租车计价器是非常有意义和非常有必要的。 本课题设计了以单片机为控制核心的出租车计价器系统采用基于51内核的单片机作为主控模块，辅以必要的晶振电路、复位电路、供电电路、数码管显示电路、键盘电路、EEPROM模块电路和霍尔传感器等模块构成。不仅进行了出租车计价器系统硬件设计，而且针对硬件平台进行了软件开发，结果表明，达到了预期设计目标。本课题不仅有理论价值，也有潜在的经济价值。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 课题研究背景及研究内容 1
1.2本课题的组织结构 1
第2章 系统整体设计概述 3
2.1 系统概述 3
2.2 所用芯片及设计软件简介 3
2.2.1单片机的选型 3
2.2.2 显示器件的选型 5
2.2.3 存储器芯片简介 5
2.2.4 PROTEL设计软件简介 6
2.3 总体设计方案构建 8
2.4本章小结 9
第3章 硬件电路设计 10
3.1最小系统电路设计原理 10
3.2按键电路设计原理 11
3.3 EEPOM电路原理 12
3.4 供电电路设计原理 13
3.5数码管显示电路 14
3.6串口下载电路 15
3.7 霍尔传感器接口电路 16
3.8 蜂鸣器电路 16
3.8本章小结 17
第4章 系统软件设计 19
4.1整体设计流程 19
4.2 里程计算子程序设计流程 21
4.3 报警程序流程 22
4.4本章小结 22
第5章 结论与展望 23
参考文献 24
致谢 25
附录 26
系统电路图 26
系统主程序
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
源码 27
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及研究内容
我国最先出现出租车计价器是在1911年，当时的法国雷诺汽车就已经装有这种计价器，后来被美国的汽车公司引进。按照实际行驶行程计算费用，路程及车价都可以显示，计费起码1英里，以后以每1/4英里递增计费。由于种种原因，上海并没有采用推广这种计价器。
在我国八十年代初出租车行业才开始逐渐兴起，计价器随着出租车的产生而应运而生。但当时全国没有企业能够独立生产计价器，因此计价器早期是从台湾进口的。
台湾是出租车计价器的主要生产基地，所生产的计价器数量占据全世界产量的百分之九十。如今在我国有成百上千家生产计价器的企业，但因为技术原因的限制，许多厂家的产品都不能达到标准，因此生产厂家主要还是集中在北京、上海、沈阳和广州。
近年来，随着改革开放的深入，市场日益昌盛兴旺，作为现代都市象征之一的出租汽车得到前所未有的蓬勃发展。经济的高速发展，人民生活水平的提高，让出租汽车越来越受欢迎。因此，对出租汽车收费合理的人也提出了更高的要求。所以，出租汽车计价器获得到人们的逐步关注，已经成为必不可少的营运专用设施。所以出租车计价器不仅受到客运管理部门的监管，同时还受到国家计量机构强制定期检测。
鉴于以上原因，本文设计了一款基于单片机的出租车计价器，由单片机作为系统的控制核心。辅助以数码管显示电路，键盘输入电路，EEPROM存储电路，霍尔传感器里程检测电路等，构建一款统结构简单，性能稳定，有一定的经济价值的出租车计价器。
1.2本课题的组织结构
，对基于单片机的出租车计价器系统设计的研究目的和意义、为课题具体展开做好准备，该部分重点阐述了电子科技的发展对测温控制领域带来的巨大影响。
，对该课题的整体设计做了一个系统的概述，重点介绍了各个芯片的选型和系统整体设计方案的确定。还有本课题用的的程序设计软件，硬件电路设计软件和程序设计软件做了介绍，该部分是整个课题设计的基础，起着承上启下的重要作用。
第3章，设计了基于单片机的出租车计价器系统设计的硬件平台，在设计中采用了分块设计方法，不仅进行了硬件设计，还对各个主要模块的设计原理进行了详细的说明，本课题重要的模块包括单片机最小系统模块电路、数码管液晶显示模块、霍尔传感器里程检测电路模块，报警电路模块等。
第4章，针对课题所设计的硬件平台，开放了系统的软件程序，主要包含系统整体软件设计、里程测量子程序设计和报警程序的设计。
第5章，结论和展望部分，首先对该课题的所做工作进行了总结，然后做了一个展望，为后续工作的开展指明了方向。
第2章 系统整体设计概述
2.1 系统概述
在确定总体设计思想，描述设计，本文设计了一个计价器，独立完成系统的设计，电路设计具有以下功能：
1、能够自动计费，用4位数码管显示总金额，最大值为99.99元。
2、里程单价、等候时间单价和起价均通过键盘输入。
查阅大量文献得到如图21所示的整体框图
图21 系统整体框图
从系统方案框图可以看出，出租车计价器最主要模块就是输入模块，里程检测，单片机控制核心和数码管显示模块。这几个主要模块是出租车计价器最主要的核心模块，其它的报警等附加模块是在完成主要核心模块的基础上逐步加入的。
2.2 所用芯片及设计软件简介
2.2.1单片机的选型
在本课题中，所选单片机的范围很广，从编程工作量来看，八位单片机和十六位单片机都可以满足要求。在对比了51单片机、INTEL MCS196系列单片机和PIC单片机之后，选择51单片机作为本课题所用的控制芯片。这是因为在大学阶段，学习的单片机种类主要是51单片机和AVR高速单片机，鉴于51单片机比较熟悉，软件编程简单，而且可以参考的资料比较多。从图21很容易可以得知，单片机的直插封装的芯片具有40个管脚。阅读其技术手册得知，这些管脚大体作为四种不同的用途，其中最主要的用作IO管脚来使用，用于控制外部设备，应用于工业控制中。
图21 单片机管脚分布图
对于51单片机的内部构成，可以参考图22所示的电路。从图中很以很容易的了解到，单片机内部程序存储器，相当于PC的硬盘，数据存储，计算机存储器的等效。定时器，串行口，程序计数器，振荡器，中断控制器等各个功能模块。这些模块在CPU的控制下，相互协作，各自负责不同的分工，共同完成单片机的具体功能。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 课题研究背景及研究内容 1
1.2本课题的组织结构 1
第2章 系统整体设计概述 3
2.1 系统概述 3
2.2 所用芯片及设计软件简介 3
2.2.1单片机的选型 3
2.2.2 显示器件的选型 5
2.2.3 存储器芯片简介 5
2.2.4 PROTEL设计软件简介 6
2.3 总体设计方案构建 8
2.4本章小结 9
第3章 硬件电路设计 10
3.1最小系统电路设计原理 10
3.2按键电路设计原理 11
3.3 EEPOM电路原理 12
3.4 供电电路设计原理 13
3.5数码管显示电路 14
3.6串口下载电路 15
3.7 霍尔传感器接口电路 16
3.8 蜂鸣器电路 16
3.8本章小结 17
第4章 系统软件设计 19
4.1整体设计流程 19
4.2 里程计算子程序设计流程 21
4.3 报警程序流程 22
4.4本章小结 22
第5章 结论与展望 23
参考文献 24
致谢 25
附录 26
系统电路图 26
系统主程序
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
源码 27
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及研究内容
我国最先出现出租车计价器是在1911年，当时的法国雷诺汽车就已经装有这种计价器，后来被美国的汽车公司引进。按照实际行驶行程计算费用，路程及车价都可以显示，计费起码1英里，以后以每1/4英里递增计费。由于种种原因，上海并没有采用推广这种计价器。
在我国八十年代初出租车行业才开始逐渐兴起，计价器随着出租车的产生而应运而生。但当时全国没有企业能够独立生产计价器，因此计价器早期是从台湾进口的。
台湾是出租车计价器的主要生产基地，所生产的计价器数量占据全世界产量的百分之九十。如今在我国有成百上千家生产计价器的企业，但因为技术原因的限制，许多厂家的产品都不能达到标准，因此生产厂家主要还是集中在北京、上海、沈阳和广州。
近年来，随着改革开放的深入，市场日益昌盛兴旺，作为现代都市象征之一的出租汽车得到前所未有的蓬勃发展。经济的高速发展，人民生活水平的提高，让出租汽车越来越受欢迎。因此，对出租汽车收费合理的人也提出了更高的要求。所以，出租汽车计价器获得到人们的逐步关注，已经成为必不可少的营运专用设施。所以出租车计价器不仅受到客运管理部门的监管，同时还受到国家计量机构强制定期检测。
鉴于以上原因，本文设计了一款基于单片机的出租车计价器，由单片机作为系统的控制核心。辅助以数码管显示电路，键盘输入电路，EEPROM存储电路，霍尔传感器里程检测电路等，构建一款统结构简单，性能稳定，有一定的经济价值的出租车计价器。
1.2本课题的组织结构
，对基于单片机的出租车计价器系统设计的研究目的和意义、为课题具体展开做好准备，该部分重点阐述了电子科技的发展对测温控制领域带来的巨大影响。
，对该课题的整体设计做了一个系统的概述，重点介绍了各个芯片的选型和系统整体设计方案的确定。还有本课题用的的程序设计软件，硬件电路设计软件和程序设计软件做了介绍，该部分是整个课题设计的基础，起着承上启下的重要作用。
第3章，设计了基于单片机的出租车计价器系统设计的硬件平台，在设计中采用了分块设计方法，不仅进行了硬件设计，还对各个主要模块的设计原理进行了详细的说明，本课题重要的模块包括单片机最小系统模块电路、数码管液晶显示模块、霍尔传感器里程检测电路模块，报警电路模块等。
第4章，针对课题所设计的硬件平台，开放了系统的软件程序，主要包含系统整体软件设计、里程测量子程序设计和报警程序的设计。
第5章，结论和展望部分，首先对该课题的所做工作进行了总结，然后做了一个展望，为后续工作的开展指明了方向。
第2章 系统整体设计概述
2.1 系统概述
在确定总体设计思想，描述设计，本文设计了一个计价器，独立完成系统的设计，电路设计具有以下功能：
1、能够自动计费，用4位数码管显示总金额，最大值为99.99元。
2、里程单价、等候时间单价和起价均通过键盘输入。
查阅大量文献得到如图21所示的整体框图
图21 系统整体框图
从系统方案框图可以看出，出租车计价器最主要模块就是输入模块，里程检测，单片机控制核心和数码管显示模块。这几个主要模块是出租车计价器最主要的核心模块，其它的报警等附加模块是在完成主要核心模块的基础上逐步加入的。
2.2 所用芯片及设计软件简介
2.2.1单片机的选型
在本课题中，所选单片机的范围很广，从编程工作量来看，八位单片机和十六位单片机都可以满足要求。在对比了51单片机、INTEL MCS196系列单片机和PIC单片机之后，选择51单片机作为本课题所用的控制芯片。这是因为在大学阶段，学习的单片机种类主要是51单片机和AVR高速单片机，鉴于51单片机比较熟悉，软件编程简单，而且可以参考的资料比较多。从图21很容易可以得知，单片机的直插封装的芯片具有40个管脚。阅读其技术手册得知，这些管脚大体作为四种不同的用途，其中最主要的用作IO管脚来使用，用于控制外部设备，应用于工业控制中。
图21 单片机管脚分布图
对于51单片机的内部构成，可以参考图22所示的电路。从图中很以很容易的了解到，单片机内部程序存储器，相当于PC的硬盘，数据存储，计算机存储器的等效。定时器，串行口，程序计数器，振荡器，中断控制器等各个功能模块。这些模块在CPU的控制下，相互协作，各自负责不同的分工，共同完成单片机的具体功能。
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