单片机的智能出租车计价器设计(附件)
本课题是基于单片机的智能出租车计价器设计，主要内容是通过系统软硬件的设计，研制系统硬件电路，编写系统软件控制程序，并实现系统软硬件联合调试，实现相关功能；其主要内容如下在论文的开头介绍了本课题的研究背景和研究意义，综述了出租车计价器的研究现状和单片机的发展趋势；在对课题资料阅读和调研的基础上，课题选用AT89S52单片机为控制器设计了系统控制方案，给出了控制框图。对系统控制、晶振、时钟、复位、测距、存储、显示、语音播报、按键、报警等模块进行了器件选型和原理分析；采用Protel 99 SE对系统的各个硬件电路模块进行了设计，绘制了系统硬件电路原理图和PCB图。采用了仿真软件Proteus对系统进行了仿真分析，给出了相关仿真结果，验证了系统方案设计的正确性；设计并给出了系统相关软件流程图，在程序编写软件Keil 4中编写了系统控制程序代码。最后，购买了系统所需元器件，研制了系统硬件电路，并将软件程序代码烧录到AT89S52单片机中，对系统进行了联合调试，调试结果说明系统能够实现相关功能。关键词出租车计价器，单片机，仿真分析，软件设计，硬件设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题的重要性 1
1.3 出租车计价器研究现状 1
1.4 单片机的发展趋势 2
1.5研究内容 2
1.6 论文内容和安排 3
2 智能出租车计价器系统设计方案 3
2.1 总体设计方案 3
2.2 控制模块 4
2.3晶振电路 4
2.4时钟模块 4
2.5 复位模块 5
2.6 测距模块 5
2.7 存储模块 6
2.8 显示模块 6
2.9 语音模块 6
2.10 按键模块 7
2.11 速度警报模块 7
3 硬件设计 7
3.1 单片机系统设计 7
3.2 显示电路设计 8
3.3 测距电路的设计 9
3.4 时钟电路的设计 9
3.5 掉电存储电路的设计 10
3.6 按键电路设计 10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.7 语音模块设计 11
3.8 原理图以及PCB图 11
4 系统软件设计 13
4.1 主程序设计 13
4.2 中断子程序设计 14
4.3 里程计价子程序设计 15
4.4 显示子程序设计 16
4.5 按键判断子程序设计 16
5 系统仿真分析 17
5.1 编译 17
5.2 Proteus仿真 17
5.3 仿真与调试 17
6 软硬件联合调试 21
6.1实物的研发 21
6.2 软硬件联合调试 22
总结与展望 27
致 谢 29
参考文献 30
附录：系统程序代码 32
1 绪论
1.1 课题的研究背景
随着科学进步的发展，出租车在生活中扮演着越来越重要的角色。它不仅是出门的一种重要的交通工具，并且也是城市的一道亮丽的风景线。人们出入越来越多地依靠出租车，党的十一届三中全会召开以后，国家实施了改革开放政策。经济的发展越来越好，对交通工具的需求也就越来越高，不论大城市还是小城市，出租车也越来越多，1980年后出现了几次发展的浪潮。为了解决“出行难” 的问题，国家制定了相应的政策，这使得出租车行业的发展又更进一步。随着出租车行业的发展，计价器又随之而产生。计价器是一种计量工具，它可以清楚的显示出行驶的距离和应收的价钱，计价器可以保护顾客的利益不收侵犯，营造一个公正公平的环境，杜绝乱收费的现象，同时也为出租车行业的发展提供了保障。
1.2 课题的重要性
随着出租车的普及，人民群众越来越多的使用这类工具，因此交易的数额越来越多，随之而来的就是交易纠纷。如果出租车行业不能在一个公正的平台下运营，那对顾客来说是不公平的，久而久之对出租车行业的发展会产生消极的影响。为了保护顾客的权益，同时也是监督出租车，国家颁发了有关规定，明确规定了如出租车不安装计价器将不允许投入运营。计价器的出现，在很大程度上能够保障顾客的权益，在支付费用上能够以一种公开透明的环境中进行[1~2]。所以，可以很清楚地认识到，出租车计价器在人民群众的生活中有多么地重要。这也就是研究该课题的意义，将电气工程及其自动化的知识融入到生活中，造福生活。
1.3 出租车计价器研究现状
现如今滴滴打车这个APP的发明，让群众的出行十分的方便，走到哪里都可以通过手机随时随地的打到车，深受广大群众的喜爱。不仅如此，在这个平台下越来越多的群众也可以加入滴滴司机的行列中，这使得打车更加地方便。最重要的是，滴滴打车时，最后的价格都可以在手机上显示出来。这让顾客使用起来更加的放心。但是在以前，出行可没有这么方便，想要去的目的地只能通过步行或者公交车到达。出租车在我国八十年代初期开始兴起，由于当时的科技不够发达，使得计价器只能从国外进行购买，不仅价格昂贵质量也不是很好。然而出租车行业发展迅速，计价器的需求量也与日俱增，在这个条件下，国内厂家也开始制作计价器，不仅价格低廉而且精确度也越来越高。
出租车计价器从一开始单纯地显示金额和路程到现在的多功能计价器，计价器经历了三次大的变革。（1）第一代全部为机械齿轮结构，其功能十分单一，只有计算路程的功能。（2）第二代结合了机械齿轮结构和手摇计算机两种形式，其功能比第一代也有所升级，不仅具备计算路程的功能，同时也拥有了计价的功能。（3)紧接着第三代计价器也随之被开发出来。并且随着单片机的发明并应用到出租车计价器中后，使得第三代计价器具备了更高级的功能，比如自动打印，语音播报，报警，储存功能等。所以出租车计价器的发展趋势是朝着智能化发展的，会有越来越多的功能被开发出来。
1.4 单片机的发展趋势
单片机类似于一个微型计算机，是集成电路芯片的一[3~4]。单片机也经历了三次大的变革。
（1）SCM单片机，此单片机都是4位或8位。其中影响最大也成功的就是INTEL的8051。
（2）MCU阶段，其技术的发展方向为智能化控制能力。在这一阶段Philips公司最为有名，因为其公司凭借自身的优势把MCS51单片机发展成为微控制器。
（3）SoC阶段。为了芯片上的系统可以得到很好的运用，单片机的发展经历了第三次的变革，也就是SoC阶段。
随着单片机的发展，其已经与人民群众的生活密不可分如：自动化专业经常用的电压表智能化的工业控制系：例如电梯智能化控制等[5]。以及经常用的家用电器：电饭煲、空调、冰箱、电视等。网络和通信：如经常使用的手机，不仅如此，小型程控交换机也运用到了单片机。设备领域：例如呼吸机，监护仪，以及各种分析仪。随着单片机技术的发展，最后的趋势一定是向智能化进行发展，功能不仅越来越强大而且越来越丰富，功耗也将越来越低，价格也将越来越廉价，这些都是今后单片机的发展所需具备的条件。下一代单片机的功能必将更加强大，并且由于商家之间的竞争，在价格方面也会越来越便宜。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题的重要性 1
1.3 出租车计价器研究现状 1
1.4 单片机的发展趋势 2
1.5研究内容 2
1.6 论文内容和安排 3
2 智能出租车计价器系统设计方案 3
2.1 总体设计方案 3
2.2 控制模块 4
2.3晶振电路 4
2.4时钟模块 4
2.5 复位模块 5
2.6 测距模块 5
2.7 存储模块 6
2.8 显示模块 6
2.9 语音模块 6
2.10 按键模块 7
2.11 速度警报模块 7
3 硬件设计 7
3.1 单片机系统设计 7
3.2 显示电路设计 8
3.3 测距电路的设计 9
3.4 时钟电路的设计 9
3.5 掉电存储电路的设计 10
3.6 按键电路设计 10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.7 语音模块设计 11
3.8 原理图以及PCB图 11
4 系统软件设计 13
4.1 主程序设计 13
4.2 中断子程序设计 14
4.3 里程计价子程序设计 15
4.4 显示子程序设计 16
4.5 按键判断子程序设计 16
5 系统仿真分析 17
5.1 编译 17
5.2 Proteus仿真 17
5.3 仿真与调试 17
6 软硬件联合调试 21
6.1实物的研发 21
6.2 软硬件联合调试 22
总结与展望 27
致 谢 29
参考文献 30
附录：系统程序代码 32
1 绪论
1.1 课题的研究背景
随着科学进步的发展，出租车在生活中扮演着越来越重要的角色。它不仅是出门的一种重要的交通工具，并且也是城市的一道亮丽的风景线。人们出入越来越多地依靠出租车，党的十一届三中全会召开以后，国家实施了改革开放政策。经济的发展越来越好，对交通工具的需求也就越来越高，不论大城市还是小城市，出租车也越来越多，1980年后出现了几次发展的浪潮。为了解决“出行难” 的问题，国家制定了相应的政策，这使得出租车行业的发展又更进一步。随着出租车行业的发展，计价器又随之而产生。计价器是一种计量工具，它可以清楚的显示出行驶的距离和应收的价钱，计价器可以保护顾客的利益不收侵犯，营造一个公正公平的环境，杜绝乱收费的现象，同时也为出租车行业的发展提供了保障。
1.2 课题的重要性
随着出租车的普及，人民群众越来越多的使用这类工具，因此交易的数额越来越多，随之而来的就是交易纠纷。如果出租车行业不能在一个公正的平台下运营，那对顾客来说是不公平的，久而久之对出租车行业的发展会产生消极的影响。为了保护顾客的权益，同时也是监督出租车，国家颁发了有关规定，明确规定了如出租车不安装计价器将不允许投入运营。计价器的出现，在很大程度上能够保障顾客的权益，在支付费用上能够以一种公开透明的环境中进行[1~2]。所以，可以很清楚地认识到，出租车计价器在人民群众的生活中有多么地重要。这也就是研究该课题的意义，将电气工程及其自动化的知识融入到生活中，造福生活。
1.3 出租车计价器研究现状
现如今滴滴打车这个APP的发明，让群众的出行十分的方便，走到哪里都可以通过手机随时随地的打到车，深受广大群众的喜爱。不仅如此，在这个平台下越来越多的群众也可以加入滴滴司机的行列中，这使得打车更加地方便。最重要的是，滴滴打车时，最后的价格都可以在手机上显示出来。这让顾客使用起来更加的放心。但是在以前，出行可没有这么方便，想要去的目的地只能通过步行或者公交车到达。出租车在我国八十年代初期开始兴起，由于当时的科技不够发达，使得计价器只能从国外进行购买，不仅价格昂贵质量也不是很好。然而出租车行业发展迅速，计价器的需求量也与日俱增，在这个条件下，国内厂家也开始制作计价器，不仅价格低廉而且精确度也越来越高。
出租车计价器从一开始单纯地显示金额和路程到现在的多功能计价器，计价器经历了三次大的变革。（1）第一代全部为机械齿轮结构，其功能十分单一，只有计算路程的功能。（2）第二代结合了机械齿轮结构和手摇计算机两种形式，其功能比第一代也有所升级，不仅具备计算路程的功能，同时也拥有了计价的功能。（3)紧接着第三代计价器也随之被开发出来。并且随着单片机的发明并应用到出租车计价器中后，使得第三代计价器具备了更高级的功能，比如自动打印，语音播报，报警，储存功能等。所以出租车计价器的发展趋势是朝着智能化发展的，会有越来越多的功能被开发出来。
1.4 单片机的发展趋势
单片机类似于一个微型计算机，是集成电路芯片的一[3~4]。单片机也经历了三次大的变革。
（1）SCM单片机，此单片机都是4位或8位。其中影响最大也成功的就是INTEL的8051。
（2）MCU阶段，其技术的发展方向为智能化控制能力。在这一阶段Philips公司最为有名，因为其公司凭借自身的优势把MCS51单片机发展成为微控制器。
（3）SoC阶段。为了芯片上的系统可以得到很好的运用，单片机的发展经历了第三次的变革，也就是SoC阶段。
随着单片机的发展，其已经与人民群众的生活密不可分如：自动化专业经常用的电压表智能化的工业控制系：例如电梯智能化控制等[5]。以及经常用的家用电器：电饭煲、空调、冰箱、电视等。网络和通信：如经常使用的手机，不仅如此，小型程控交换机也运用到了单片机。设备领域：例如呼吸机，监护仪，以及各种分析仪。随着单片机技术的发展，最后的趋势一定是向智能化进行发展，功能不仅越来越强大而且越来越丰富，功耗也将越来越低，价格也将越来越廉价，这些都是今后单片机的发展所需具备的条件。下一代单片机的功能必将更加强大，并且由于商家之间的竞争，在价格方面也会越来越便宜。
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