单片机的多功能出租车计价器的设计(附件)
在现在的社会中，出租车大都普及了计价器，计价器的应用广泛，发展很有前景。计价器是出租车的一个重要工具，用来计算每次营运的行驶费用，切身地关系到司机和乘客的双方利益。因此，一款计价精确、性能良好并且功能强大的计价器无论对司机还是乘客都是很有用的。本论文是基于单片机的多功能出租车系统的设计。该计价器系统以STC89C52作为控制核心。用A44E型号的霍尔传感器测量轮胎转数，从而计算出租车行驶路程。采用掉电存储芯片AT24C02来存储系统断电时的单价、里程和总价等数据。使用LCD1602液晶显示屏显示数据信息，并且通过语音芯片播报。使用DS1302实现显示日期等数据。使用4个独立按键实现对系统的控制功能。本次设计的计价器在单一计价的基础上添加了能根据时钟自动切换白天、夜晚的计价模式，和在中途停车时额外计价这两种计价方式。相信本次设计的出租车计价器如果投入市场一定会很有竞争力的。因为该设计除了里程计量精确，总金额计算没有误差，而且附加功能强大。对于已经设定好的数据，突然断掉数据后仍然不会丢失。还可以自定义设定一个报警速度临界值，当车速超过这个速度后计价器能够立即报警提醒司机。该计价器设计大大方便了司机对数据的管理，还可以在限速公路上畅行不用担心超速。关键词 出租车计价器，STC89C52，LCD1602，霍尔传感器A44E，AT24C02存储器目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内和国外在智能计价器上的研究现状和发展 1
1.3 本次计价器课题研究的目的和意义 2
2 智能出租车计价器的设计方案 2
2.1 课题描述 2
2.2 三种制作方法的比较与选择 2
2.3 元器件的选定 4
3 智能出租车计价器的硬件设计 5
3.1 计价器硬件总体设计 5
3.2 计价器控制模块设计 5
3.3 计价器行车数据的复位电路设计 6
3.4 计价器晶振电路设计 7
3.5 计价器切断电源后数据存储模块设计 8
3.6 计价器时钟模块设计 9
3.7 计价器里程计算模块设计 11
3.8 计价器数据
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br /> 3.1 计价器硬件总体设计 5
3.2 计价器控制模块设计 5
3.3 计价器行车数据的复位电路设计 6
3.4 计价器晶振电路设计 7
3.5 计价器切断电源后数据存储模块设计 8
3.6 计价器时钟模块设计 9
3.7 计价器里程计算模块设计 11
3.8 计价器数据显示模块的设计 12
3.9 计价器启停时提示音模块的设计 14
3.10 计价器自锁开关电路设计 15
3.11 计价器按键控制电路的设计 16
4 出租车计价器的软件设计 17
4.1 计价器系统程序设计 17
4.2 计价器主程序模块 18
4.3 计价器里程计数时中断 19
4.4 出租车等待时定时中断 19
4.5 出租车等待时中断 20
4.6 计价器液晶显示服务 21
4.7 计价器独立按键服务 22
5 智能出租车计价器的系统调试 23
5.1 计价器的硬件调试 24
5.2 计价器的软件调试 29
结 论 32
参考文献 34
附录1 元器件清单 35
附录2 原理图 36
附录3 程序清单 37
1 绪论
1.1 研究背景
计价器是出租车司机用来测量行驶里程并且据此收取乘客费用的智能工具，随着技术的进步，计价器的性能得到了稳定的提升。乘客最关心计价器计价的准确性，司机希望可以方便存储和管理行车数据。于是如何设计出一款既能准确计价又能存储和查询行驶数据的智能计价器是很有研究价值的。据此，这篇文章里将要介绍一种用单片机STC89C52作为控制系统核心的计价器，它能够按照行驶路程和等待时间准确计算金额，利用液晶屏显示时间、单价、时间、路程和总车费等。在此基础上还额外增加了语音播报，超速提醒，数据储存和查询等诸多人性化功能。
1.2 国内和国外在智能计价器上的研究现状和发展
国内研究发展现状：2000年，肖玉芳和吴伟福等人介绍了一种计价器数据管理方法，经检测，各功能符合官方文件的验收和设计的要求[1]。2005年，申茜，张向宏他们探寻了一种智能计价器的工作原理和防止作弊的办法，还向相关管理部门提出了一系列实际可行的解决措施[2]。2008年，李伟和何宏等人发现了计价器辐射超标，经过研究制定了3种抑制方法：1.晶振接地；2.在晶振电路上添加阻容滤波电路；3. 改良计程车通讯电缆的结构 [3]。2010年，傅晓程和张冶沁等人基于FPGA试验了一种计价器方案，利用DEO板进行下载测试，经过测试验证，他们所设计的计价器不仅能拥有计算乘车费用等最基本功能功能，还可以利用按键选择显示乘车路程、单价和金额，乘客乘坐时间在中途停车等待的时间[4]。2010年同年，王艳君教授通过出租车计价器模拟系统显现的方法，得到了该计价器功能实现的程序代码[5]。2013年，姜丹丹和李桂成在51系列单片机的基础上，通过光电传感器来检测租车的行车速度和行驶路程，将所测里程、费用和金额等数据显示在显示器上，设计的按键除了具有显示单价、里程、暂停、清除、查询等基本功能以外，还具有中途停车等待时间显示、行车超速报警、行车数据存储等额外的功能[6]。2014年，朱霖从理论分析和实际操作角度对一种智能出租车计价器的终端通信做出了论述和介绍，克服了电路部分上和软件部分上在改造和升级的过程中所碰到的技术处理等一系列难题[7]。2015年，陶磊和熊俊等人依据PLC制作出一个出租车计价器系统，实现了利用多台主机联合实现对多台计价器的控制 [8]。
国外研究发展现状： 2008年，Leah Ekmark 提出了计价器纳入保险，将投保数额和计价器显示每年行驶公里数挂钩，促进了出租车保险在德克萨斯州的普及[9]。2010年，Anonymous发现装有里程计的车辆监测系统存有严重的隐私危险。2010年同年, Anonymous还提出了里程计云计算，将里程计数据存储在云端上[10]。
1.3 本次计价器课题研究的目的和意义
随着社会节奏地加快，人们出行更喜欢乘坐出租车这样便捷而又快速的交通工具。近年来，我国出租车行业发展迅猛，出租车俨然已经成为一种常见的代步工具，为人们的生活和工作提供了许多方便。
一般出租车都会装有计价器，它可以记录出租车在一次运营中行驶的路程，行驶的时间和中途等待的时间，能够根据行驶距离的里程和中途等待时间的多少，计算并显示出乘客应当支付的费用。司机和乘客通过计价器显示的费用完成交易，可以看出计价器的计价是否准确将直接影响到乘客和司机之间的利益。出租车计价器作为一种基本的里程测量工具，其测量的精准性无疑最为重要，因为它影响到了乘车两方的利益。随技术的发展，计价器测量已然十分精准。在此基础上设计者不断利用高新技术赋予的计价器额外更多的使用功能，诸如液晶显示行车数据、时间，多方案收费标准的计算，语音提示等实用确实方便了司机的日常使用。所以如何设计出一款良好性能的计价器是很有研究意义的。
2 智能出租车计价器的设计方案
2.1 课题描述
设计一个基于单片机的包括计费功能、显示和报警功能的计价器。通过霍尔传感器收集里程数据，计价方式包括起步价、行驶里程的计
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内和国外在智能计价器上的研究现状和发展 1
1.3 本次计价器课题研究的目的和意义 2
2 智能出租车计价器的设计方案 2
2.1 课题描述 2
2.2 三种制作方法的比较与选择 2
2.3 元器件的选定 4
3 智能出租车计价器的硬件设计 5
3.1 计价器硬件总体设计 5
3.2 计价器控制模块设计 5
3.3 计价器行车数据的复位电路设计 6
3.4 计价器晶振电路设计 7
3.5 计价器切断电源后数据存储模块设计 8
3.6 计价器时钟模块设计 9
3.7 计价器里程计算模块设计 11
3.8 计价器数据
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br /> 3.1 计价器硬件总体设计 5
3.2 计价器控制模块设计 5
3.3 计价器行车数据的复位电路设计 6
3.4 计价器晶振电路设计 7
3.5 计价器切断电源后数据存储模块设计 8
3.6 计价器时钟模块设计 9
3.7 计价器里程计算模块设计 11
3.8 计价器数据显示模块的设计 12
3.9 计价器启停时提示音模块的设计 14
3.10 计价器自锁开关电路设计 15
3.11 计价器按键控制电路的设计 16
4 出租车计价器的软件设计 17
4.1 计价器系统程序设计 17
4.2 计价器主程序模块 18
4.3 计价器里程计数时中断 19
4.4 出租车等待时定时中断 19
4.5 出租车等待时中断 20
4.6 计价器液晶显示服务 21
4.7 计价器独立按键服务 22
5 智能出租车计价器的系统调试 23
5.1 计价器的硬件调试 24
5.2 计价器的软件调试 29
结 论 32
参考文献 34
附录1 元器件清单 35
附录2 原理图 36
附录3 程序清单 37
1 绪论
1.1 研究背景
计价器是出租车司机用来测量行驶里程并且据此收取乘客费用的智能工具，随着技术的进步，计价器的性能得到了稳定的提升。乘客最关心计价器计价的准确性，司机希望可以方便存储和管理行车数据。于是如何设计出一款既能准确计价又能存储和查询行驶数据的智能计价器是很有研究价值的。据此，这篇文章里将要介绍一种用单片机STC89C52作为控制系统核心的计价器，它能够按照行驶路程和等待时间准确计算金额，利用液晶屏显示时间、单价、时间、路程和总车费等。在此基础上还额外增加了语音播报，超速提醒，数据储存和查询等诸多人性化功能。
1.2 国内和国外在智能计价器上的研究现状和发展
国内研究发展现状：2000年，肖玉芳和吴伟福等人介绍了一种计价器数据管理方法，经检测，各功能符合官方文件的验收和设计的要求[1]。2005年，申茜，张向宏他们探寻了一种智能计价器的工作原理和防止作弊的办法，还向相关管理部门提出了一系列实际可行的解决措施[2]。2008年，李伟和何宏等人发现了计价器辐射超标，经过研究制定了3种抑制方法：1.晶振接地；2.在晶振电路上添加阻容滤波电路；3. 改良计程车通讯电缆的结构 [3]。2010年，傅晓程和张冶沁等人基于FPGA试验了一种计价器方案，利用DEO板进行下载测试，经过测试验证，他们所设计的计价器不仅能拥有计算乘车费用等最基本功能功能，还可以利用按键选择显示乘车路程、单价和金额，乘客乘坐时间在中途停车等待的时间[4]。2010年同年，王艳君教授通过出租车计价器模拟系统显现的方法，得到了该计价器功能实现的程序代码[5]。2013年，姜丹丹和李桂成在51系列单片机的基础上，通过光电传感器来检测租车的行车速度和行驶路程，将所测里程、费用和金额等数据显示在显示器上，设计的按键除了具有显示单价、里程、暂停、清除、查询等基本功能以外，还具有中途停车等待时间显示、行车超速报警、行车数据存储等额外的功能[6]。2014年，朱霖从理论分析和实际操作角度对一种智能出租车计价器的终端通信做出了论述和介绍，克服了电路部分上和软件部分上在改造和升级的过程中所碰到的技术处理等一系列难题[7]。2015年，陶磊和熊俊等人依据PLC制作出一个出租车计价器系统，实现了利用多台主机联合实现对多台计价器的控制 [8]。
国外研究发展现状： 2008年，Leah Ekmark 提出了计价器纳入保险，将投保数额和计价器显示每年行驶公里数挂钩，促进了出租车保险在德克萨斯州的普及[9]。2010年，Anonymous发现装有里程计的车辆监测系统存有严重的隐私危险。2010年同年, Anonymous还提出了里程计云计算，将里程计数据存储在云端上[10]。
1.3 本次计价器课题研究的目的和意义
随着社会节奏地加快，人们出行更喜欢乘坐出租车这样便捷而又快速的交通工具。近年来，我国出租车行业发展迅猛，出租车俨然已经成为一种常见的代步工具，为人们的生活和工作提供了许多方便。
一般出租车都会装有计价器，它可以记录出租车在一次运营中行驶的路程，行驶的时间和中途等待的时间，能够根据行驶距离的里程和中途等待时间的多少，计算并显示出乘客应当支付的费用。司机和乘客通过计价器显示的费用完成交易，可以看出计价器的计价是否准确将直接影响到乘客和司机之间的利益。出租车计价器作为一种基本的里程测量工具，其测量的精准性无疑最为重要，因为它影响到了乘车两方的利益。随技术的发展，计价器测量已然十分精准。在此基础上设计者不断利用高新技术赋予的计价器额外更多的使用功能，诸如液晶显示行车数据、时间，多方案收费标准的计算，语音提示等实用确实方便了司机的日常使用。所以如何设计出一款良好性能的计价器是很有研究意义的。
2 智能出租车计价器的设计方案
2.1 课题描述
设计一个基于单片机的包括计费功能、显示和报警功能的计价器。通过霍尔传感器收集里程数据，计价方式包括起步价、行驶里程的计
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