课程设计（论文）任务及评语
院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器Array
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中重要的工具。它关系着双方的利益，因此具有良好的计价器无论是对广大出租车司机还是乘客来说都是很重要的。随着城市建设的日益完善，出租车行业得到迅速发展，因此出租车计价器市场具有相当大的潜力。
本电路以 AT89S52单片机为中心、附加 A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，采用 AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，输出采用 8段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机提供方便。
关键词：单片机霍尔传感器数码显示管计价器 AT24C01
Abstract
Taximeter is both passengers and drivers of the trading standards, it is an important symbol of the taxi industry, is an important tool in a taxi. It relates to the interests of both sides, so has the taximeter good is very important for the majority of taxi drivers or passengers. With the development of city construction is increasingly perfect, the taxi industry has developed rapidly, so the taxi meter market has great potential.
AT89S52 SCM to the circuit as the center, additional A44E Holzer sensor distance, realize the taximeter statistics, using AT24C01 to realize when the power is off to save cost and system time information, output using 8 digital display tube. The circuit design of the meter can not only achieve the basic valuation, but also based on the day and night, halfway to wait for price regulation, but also when not denominated as a clock driver to provide convenient.
Keywords:single chip Holzer sensor digital display meter AT24C01
目录
第1章绪论 (1)
1.1出租车计价器概述 (1)
第2章课程设计的方案 (1)
2.1概述 (1)
2.2方案论证与比较 (1)
第3章硬件设计 (3)
3.1单片机的最小系统 (3)
3.1.1 复位电路 (3)
3.1.2 时钟电路 (4)
3.2里程计算、计价单元的设计 (5)
3.3显示电路设计 (7)
3.4按键电路设计 (10)
3.5AT24C01存储电路 (11)
第4章软件程序设计 (12)
第5章结论 (15)
第6章参考文献 (16)
附录1 (17)
附录2 (18)
第1章绪论
1.1 出租车计价器概述
我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的微文明程度。
随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很有必要的。本次设计采用AT89S52为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。
第2章课程设计的方案
2.1概述
本次设计主要是综合应用所学知识，设计出租车计价器，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。能够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。
应用场合: 应用于出租车计价器，出租车计价器有一个脉冲测速传感器，通过脉冲计数可以显示出租车行驶里程和计费。控制器由12V蓄电池供电。
系统功能介绍: 计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。
2.2方案论证与比较
方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图 2.1所示。采用传感器件，输出脉冲信号，经过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。
图2.1 数字控制原理图
方案二：采用单片机控制。利用单片机丰富的 I/O 端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能等。其原理如图 2.2所示。
图2.2 单片机控制原理图
本次设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜，中途等待来调节单价。单片机计算总价的公式为：总价=起步价+单价*（总里程-起步里程）。AT89S52作为一个单片微型计算系统，灵活性高，其强大的控制处理功能和可扩展功能为设计电路提供了很好的选择。
通过比较以上两方案，我们知道采用数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能难以实现。为此采用了单片机进行设计，
相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，有较大的活动空间，可以通过软件编程来完成更多的附加功能，方便对系统进行升级和功能扩展。所以我们采用第二方案，用AT89S52单片机实现出租车计价的功能。
第3章硬件设计
3.1 单片机的最小系统
单片机最小系统，是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉、结构简单，常用来构成简单的控制系统。
单片机最小系统采用的是STC89C54芯片，STC89C54是一种低功耗、高新能CMOS 8为微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51铲平指令和引脚完全兼容。偏上FLASH允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有平桥的8为CPU 何在系统可编程Flash，使得STC89C54为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C54具有以下标准功能:8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16为定时器/计数器，一个6向量2级终端结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0HZ 静态逻辑操作，支持2中软件可选择节点模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、终端继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
3.1.1复位电路
单片机在启动运行时都需要进行复位操作，以便使CPU和系统中的其它部件都处于某一确定的初始状态，并从这个状态开始工作。AT89S52单片机有一个引脚RST，它是施密特触发器的输入端，其输出端接复位电路的输入。
复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡脉冲周期（即二个机器周期）以上，若使用频率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4μs才能完成复位操作。
复位有电复位和手动复位两种。手动复位有电平方式和脉冲方式两种。本次设计中，为方便操作，采用手动复位的电平复位。其复位电路连接图如图3.1所示：
+5V
图3.1 复位电路连接图
图为89S52型单片机上电手动复位电路。RC构成微分电路在接电瞬间，产生一个微分脉冲，其宽度若大于2个机器周期，89S52型单片机将复位。为保证微分脉冲宽度足够大，RC时间常数应大于2个机器周期。一般取10Uf电容、10k电阻。
3.1.2时钟电路
时钟电路如图3.2所示：
图3.2 时钟电路
时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才能为单片机的时钟脉冲信号。振荡频率取决于石英晶体的振荡频率，频率范围可取1.2MHz—12MHz。C3、C4主要起频率微调和稳定作用，电容值可取5~30pF。晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机运行也就快，但反过来运行速度快对存储器的速度要求就高，对印刷电路板的工艺要求也高（线间寄生电容要小）。在本次设计中，选取晶振频率为12MHz,C1和C2的值均为33uF。
3.2 里程计算、计价单元的设计
里程计算主要是通过传感器对采集车轴转数，通过主机模块进行计算，从而得出里程、金额等信息。通过对传感器的工作方法研究发现，传感器A44E是比较符合此次设计的原理。霍尔传感器是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。霍尔器件有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。里程计算、计价单元的设计原理如图 3.3所示。
图3.3里程计算、计价单元原理图
A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5～18V），其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的IO 端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ。A44E 集成霍尔开关由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。
霍尔传感器A44E工作原理：在输入端电压VCC，经稳压器稳压后加载霍尔电势发生器两端，根据霍尔效应，当霍尔片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向将会产生霍尔电势差Vh输出，该Vh信号经过放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出，当施加的磁场达到工作点时，触发器输出高电平，使三极管导通，此时OC门输出端输出低电压，通常称这种状态为开，当施加的磁场达到释放点时，触发器输出低电压，三极管截至，此时OC门输出高电压，这种状态为关。这样两次电压变换，使霍尔开关完成了一次开关动作。其工作原理图如图3.4所示：
图3.4 霍尔传感器原理图
图3.5 集成霍尔开关外形及接线
霍尔传感器A44E外形及接线如图3.5。
里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，送到单片机，经处理计算，送给显示单元。
在霍尔电势发生器的两端加上电压VCC后，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，霍尔传感器的输出端输出低电平。当车轮转动一圈时小磁铁提供一个磁场，则霍尔传感器输出一次低电平完成一次数据采集。我们选择了 P3.2口作为信号的输入端，内部采用外部中断 0（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（我们设车轮的周长是 1 米），霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当计数达到 1000次时，也就是 1 公里，单片机就控制将金额自动的增加，其计算公式：当前单价*公里数 =金额。信号采集电路如图3.6
图3.6 信号采集电路
3.3显示电路设计
在应用系统中，使用的显示器主要有LED （发光二极管）和LCD （液晶显示器）。这两种显示器成本低廉，配置灵活。LED 是由发光二极管显示字段的显示器件。LCD 显示器的工作原理是利用液晶的物理特性：通电时排列变得有序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。因此有下面两种方案可以选择：
方案一：采用LED 数码管显示。七段LED 数码管引脚图如图3.7:
图3.7 LED 管脚配置图
LED 显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七段LED 。这种显示块有共阴极和共阳极两种，如上图所示，共阴极LED 显示块的发光二极管阴极共地，如图中所示，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮。共阳极LED 显示块的发光二极管阳极并接，当某个二极管的阴极为低电平时，该二极管点亮。
通常的七段LED 显示块中有八个发光二极管，故也称为八段显示器。其中七个二极管构成七笔字型“8”，一个发光二极管构成小数点。
控制不同组合的二极管导通，就能显示各种字符。设8位控制器按低到高的次序依次控制LED 显示块的a~f 和小数点dp,我们称控制器输出的控制LED 显示块显示字符的 8位字节数据为段选码。共阳极与共阴极的段选码互为反码。
在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位LED的段选线并接在一起，在某一刻时，将要显示的字符段码同时送到每一个显示器的各段，但是只让这一位LED显示。下一时刻又送下一位LED要显示字符的段码，并只让下一位LED 显示…….如此轮流，使每位显示该为的字符，这样不断的循环送出响应的段选码﹑位选码，就可以获得视觉稳定的显示状态。
LED显示方式有如下两种方式：
1、静态显示方式：
在静态显示方式下，每位数码管的a~g和h端与一个8位的I/O口相连。要在某一位数码管上显示字符时，只要从对应的I/O口输出其显示代码即可。其特点为：数码管中的发光二极管恒定的导通或截止，直到显示字符改变为止。
静态显示方式程序简单，占用CPU时间资源少，只是在显示字符改变时调用一下显示程序。但硬件电路复杂，一般应用于数码管位数较少的场合。
2、动态显示方式：
在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，单片机系统中常采用动态显示方式。
动态显示方式的工作原理是：逐个地循环点亮各位显示器，也就是说在任一时刻只有1位显示器在显示。为了使人看到所有显示器在显示，就得加快循环点亮各位显示器的速度（提高扫描频率），利用人眼的视觉残留效应，给人感觉到与全部显示器持续点亮的效果一样。一般的，每次循环扫描不低于50次。由于每位显示器只有部分时间点亮，因此亮度有所下降，为达到与持续点亮一样的亮度效果，必须加大显示器的驱动电流。一般有几位显示器，电流就得加大几倍。
方案二：采用液晶显示器显示。LCD的优点主要包括零辐射、低功耗、体积小、字符显示精确。但如果采用LCD 液晶显示,在距离屏幕1 m 之外就无法看清数据,而且在白天其对比度也不能够满足要求,因此必须采用高亮度LED 数码管显示。
由于设计要求有单价（2 位）、路程（2 位）、总金额（3 位）显示输出，加上我们另外扩展了时钟显示（包含时分秒的显示），采用 LCD液晶段码显示，在距离屏幕 1 米之外就无法看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能够满足要求，因此我们采用 6 位 LED数码管的分屏显示，如图 3.8a~d 所示：
图3.8 a 时钟显示（图中显示为12 点34 分46 秒）
图3.8 b 总金额和单价显示（图中显示为总金额12.3 元,每公里4.6 元）
图3.8 c 路程和单价显示（图中显示为总路程12 公里,当前单价4.6 元）
图3.8d 单价调整显示（图中显示为右起白天单价4.6 元/晚上 7.8/中途等待1.2 元）数据的分屏的显示是通过按键S1来实现切换的，如图3.9所示。
图3.9数据的分屏显示
在出租车不走的时候，按下 S1，可以实现数据的分屏显示；车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的
时候，就可以按下S1 切换到里程和单价显示屏，供客户查询。显示电路的电路原理图如图 3.10 所示。
图3.10显示电路原理图
从单片机串口输出的信号先送到左边的移位寄存器（74HC164）,由于移位脉冲的作用，使数据向右移，达到显示的目的。移位寄存器74HC164还兼作数码管的驱动，插头1（header1）接电源，插头 2（header2）接数据和脉冲输出端。电路中的三个整流管 D1~D3的作用是降低数码管的工作电压，增加其使用寿命。
3.4按键电路设计
当单价等信息需要进行修改时，就要用到键盘进行修改。由于调节信息不多，故采用4个独立键盘即可，分别实现清零、切换、增大、减小和功能等作用。电路如图3.11所示。
图3.11 键盘电路
S1：接P1.0口，对上一次的计费进行清零，为下次载客准备
S2：接P1.1口，实现白天和夜晚单价的切换；当功能键S4按下时，S2可对数据进行增大。
S3：接P1.2口，当功能键S4按下时，S3可对数据进行减小。
S4：接P1.3口，按1次，进入调整白天单价；按2次，进入调整夜晚单价；按3次，进入调整等待单价；按4次，进入调整起步价；按5次，返回。
3.5 AT24C01存储电路
存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。AT24C01 是Ateml公司的1KB的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流10uA(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8 脚的DIP 封装，使用方便。
AT24C02芯片引脚配置如图3.12所示:
图3.12 AT24C02型号和引脚
SDA:串行数据/地址引脚；
WP:连到VCC被写保护只能读；连到VSS或悬空允许进行正常的读写操作
VCC:电源端
GND:接地端
AT24C01:芯片有8个引脚，其中：A0~A2 地址引脚;
存储单元电路连接如图3.13所示。
图中R4、R5 是上拉电阻，其作用是减少AT24C01 的静态功耗。由于AT24C01的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SCL（时钟脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机P2.2和P2.3口连接，进行传送数据。
每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供主程序使用。
U1
第4章软件程序设计
1．模块介绍
该计程计价系统的软件设计分为以下几个模块：
(1)主程序模块
在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化、出租车起价和单价的初始化、向量的设计以及开中断、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。其程序流程如图4.2按下 S1时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，由于霍尔开关没有送来脉冲信号，就停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。详细主程序见附录2。
(2)定时中断服务程序
在定时中断服务程序中，每100ms 产生一次中断，当产生 10 次中断的时候，也就到了一秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显示。其程序流程如图4.2示。
(3)里程计数中断服务程序
每当霍尔传感器输出一个低电平信号就使单片机中断一次，当里程计数器对里程脉冲计满 1000 次时，就有程序将当前总额锁存起来，机进入里程计数中断服务程序中。在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。
(4)中途等待中断服务程序
当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的 T1 定时器便被启动，每当计时到达 10分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。如图4.1示。
(5)显示子程序服务程序
由于是分屏显示数据，所以就要用到 4 个显示子程序，分别是：时分秒显示子程序（HMS_DIS）、金额单价显示子程序（CP_DIS）、路程单价显示子程序(DP_DIS)、单价调节子程序(PA_DIS)。
（6）键盘服务程序
键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦右按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。其程序流程如图4.2示。
图4.1中途等待程序流图
掉电存储是为了防止在系统掉电的情况所存储的单价信息丢失，我们用人为的
掉电方法。
第5章结论
本次设计主要是根据单片机原理和实验时所积累的经验及设计过程中不断学习新的知识来完成的。在这段时间里，经过自己的努力，基本上完成了设计要求的内容，在系统可行性分析、原理图设计等方面都作了许多实际工作，取得了一些成绩，同时也遇到了一些问题。
经过这段时间的学习和工作，我觉得自己不论是在理论知识方面还是在动手能力方面都有了不小的进步，自己从中受益匪浅。这次设计很好的把以前学到的理论知识应用于实践，巩固了以前所学的专业知识，也使我认识到了理论知识与实践之间有一定的差距，只有通过不断的努力学习和实践才能很好的把理论知识应用到实践当中，也只有通过不断的实践才能加深对理论知识的理解。
通过这次设计不仅增强了自己的动手能力，也提高了我思考问题、分析问题、解决问题的能力，更重要的是学会用工程化的思想来解决问题，这在以前的学习过程中是不曾学到的，为以后的学习和工作提供了很多有价值的经验。
要能够按照自己的思路来设计实现想要的功能，并且坚持不懈。本次设计的重点是软硬件结合，在这一设计过程中我遇到了很多困难，有的时候都觉得已经山穷水尽了，可是会突然想到某一知识点的应用，然后就豁然开朗。这次设计让我不仅学会了如何去查找相关资料，更重要的是通过查找资料和翻阅书籍学到了不少知识，扩大了知识面，提高了知识水平。比如设计中采用C语言来编写程序，虽然有平时积累的基础知识，但还是不够，为了优化程序，实现程序的简短性设计，仍需要查找相关资料实现单片机的实用性，提高单片机的效率。此外对于单片机的各个接口、寄存器和各种指令等方面的知识，在理论和实践中都有了深刻的认识。
另外通过本次设计，使我认识到自己理论知识的应用能力有很大的欠缺，需要在以后的学习中进一步提高。真正认识到理论联系实际的重要性
第6章参考文献
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附录1
总体设计电路图
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2012 —2013 学年第 2 学期） 课程名称：可编程逻辑器件设计开课实验室：信自楼 2013 年4月 11日
一、引言 汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。 我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。 随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。我们设计采用8086为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。 二、总体设计方案 利用8253作为定时/计数器，控制电机转速并测量电机的转数；8255作为输入输出接口，控制数码管显示启动后经过的里程数（小数点后取2位有效值）。 硬件连接说明： 直流电机控制器的基础上，增加了一个电机测速电路构成。 8255的B口作为数码管的笔划码驱动；C口的低4位作为段码控制，显示实际里程，同时，也用于输出键盘的列扫描码；PC6、PC7输入行扫描码，用于识别按键，程序中仅使用了PC6行上的四个按键，其定义如下： X1：启动/停止键；X2：加速键，与X3、X4键组合使用；X3：“+”键；X4：“-”键。 A口仅使用了PA0，输出PWM脉冲信号，通过驱动芯片驱动电机，其输出电压的高低与PWM脉冲的占空比成正比。 电机的转数，通过霍尔元件变换为脉冲个数，送入8253的通道2，计数后，将转数转换为里程数，最小单位为0.01公里，送CPU记录，结果由数码管显示出来。
出租车计价器课程设 计
大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 出 租 车 计 价 器 姓名： 学号： 3 姓名： 学号： 专业班级：自动化09-7班 指导老师： 所在学院：电气学院 2012年7月4 日 摘要
本设计基于AT89SC51单片机，采用霍尔传感器采集轮胎转数的信息，使用外部中断0将霍尔传感器采集的信息输入到单片机，实现对于出租车行驶里程的计算；对于中途等待以及红绿灯等待，使用定时器计时，并将时间转化为里程数以计费；输出设备采用数码管，本设计采用的是两个4位一体的共阴极数码管，输出里程数和费用；此外，本设计还设计了状态指示灯，用以指示计价器的工作状态和显示状态。 出租车计价器是出租车行业计费系统的核心，是出租车行业发展的重要标志，性能良好的计价器对于乘客和出租车行业都是必需的。 关键词：计价器、单片机、霍尔传感器
目录 1 概述 (4) 1.1 出租车计价器概述 (4) 1.2 单片机的概述 (4) 2 总体方案设计 (6) 2.1 设计任务要求 (6) 2.1.1 设计任务 (6) 2.1.2 设计要求 (6) 2.2 设计的主要功能 (6) 2.3 方案的选取 (7) 2.3.1 硬件设计方案 (7) 2.3.2 软件设计方案 (8) 3 硬件设计 (8) 3.1 AT89S52单片机及最小系统 (9) 3.2 测距单元 (11) 3.3 按键单元和状态显示单元 (14) 3.4 数码显示单元 (15) 4 软件设计 (17) 4.1 系统主程序 (17) 4.2 数据处理子程序 (18) 4.3 等待时间计时子程序 (19) 4.4 键盘扫描子程序 (20) 5 Proteus软件仿真 (21) 6课程设计过程中遇到的问题 (22) 7 课程设计体会 (23) 参考文献 (24) 附1、原程序代码 (25) 附2、系统原理图 (30)
智能电子产品设计与制作 课程设计（论文） 题目: 《出租车计价器系统设计》 学院：电气与电子信息工程学院 专业名称： 学号： 学生姓名： 同组成员： 指导教师： 课设时间：2011年5月23日—2011年6月10日 目录
一．设计目的 (2) 二．设计要求 (2) 三．系统结构 (2) 四．功能模块设计 (3) 五．软件设计 (5) 六．电路组装与调试 (6) 七．电路仿真 (7) 八．总结 (8) 八．附录 (9)
出租车计价器课程设计 一、设计目的 随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。而采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S52单片机为主控器，以红外对管测转速，对实际里程的模拟，实现对出租车的多功能的计价设计，并采用AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜和中途等待来调节单价。 二、设计要求 出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步价开始，当汽车程行驶未满3公里时，均按起步价计算。过3公里后,实现每1公里单价收费，中间遇暂停时，计程数不再增加，开始计时收费，测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时，白天和夜晚价格不同，可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。（默认起步价为5元/3公里，里程单价白天为1.5元/公里，夜晚为1.8元/公里，等待计时单价为0.5元/5分钟） 三、系统结构 根据设计的要求选择实验的方案：采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。设计采用AT89S51单片机为主控器，以红外对管和电机测转速（按键替代），实现对出租车的基本的计价设计，并采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管，相对液晶显示价格便宜，利用单片机丰富的I/O端口，及其控制的灵活性，实现基本的计价功能。 器系统结构图如下： 四、功能模块 1、单片机模块
时序逻辑电路课程设计 引言： 我们组选择了题目一，设计出租车计价器，通过对课本、资料的查阅，再经过构思，设计，搭建电路，仿真，得出了结果，虽然不够完美，但是也掌握了一些知识，增加了对各种原件的印象。下文将详细给出设计。 一、资料查阅 通过参考数字电路课本，以及数字电路实验书，再经过网络查阅，也参考了网上有的类似的设计，想出了电路的基本思路。 二、对于要求的实现 要求1：根据出租车上的速度传感器传来的脉冲个数和设置的里程单价来计算对应的总价格，并将总价格通过LED实时显示。 对于此要求的实现，通过查阅，我们发现了74LS160十位计数器，有预制与清零功能，能进行0-9重复计数。功能表如下 要求2：起步价可以设置:。 由于74LS160有置数功能，所以可以置数，能够要求其从一个确定的数开始计数，所以可以设置起步价。对于从要过了起步价里程才开始计数，因为每一个单位里程是一次脉冲，而芯片又是每一次脉冲才记一次数，所以应用触发器的存储功能来使前几次脉冲无法传至芯片。 要求3：里程单价可以设置。 运用比例乘法器，可以实现脉冲的改变。比如用CC4527比例乘法器，输入一个BCD 数，其输出的脉冲为输入脉冲的BCD的十分之一倍。比如速度传感器的每个脉冲为1km，单价为2元，那么就输入20的BCD数，那么比例乘法器就会输出一个2倍速度传感器脉冲的脉冲信号，以此脉冲作为后面电路的时钟信号，可以实现单价2元。其他单价以此类推，但是由于仿真软件中没有找到比例乘法器，所以仿真中没有单价设置这一项。 要求4：可以对总价格进行复位，从而为下次计费做好准备。
运用74LS160的置数功能，重新对其进行置数即可实现下次重新开始计费。 三、具体电路 时序逻辑：左下角U1为里程脉冲发生器，经过N个D锁存器的延时，才可以传至上面的74LS160芯片，芯片开始计数，显示在右上方的两位显示器上，即计程车的价钱。电路中有两个单刀单置开关，上面的S1和下面的S2。S1的作用为每次重新搭载乘客后的清零和重新显示起步价，S2的功能为开启里程传感器，为计程车进行计价。下面对电路各个部分进行解释： 1.计数部分： 用N块74LS160芯片，即可显示N位十进制数，本次仿真以2位为例，也就是只可以显示0-99元的价格。上图七段显示管U5为十位，U3为个位。如图通过开关S5进行起步价设置控制，芯片有CR和LD引脚，CR为1，LD为0时可以进行置数，入上图，设置起步价为5元。由于当有脉冲时候，才会执行置数功能，而又不能和里程传感器用同一个时钟信号，所以单独设置了一个信号源，通过S1开关，既控制LD电位，又通过与门或门非门作为选择开关控制U16信号源的信号是否输入芯片。当开关断开，LD电位为0，U16信号导通到U2芯片，执行置数功能。当S1开关闭合，CR和LD电位都为1，以里程脉冲作为时钟信号执行计数功能，从预制的数字开始计数。
电子电路CAD课程设计 课题名称出租车计价设计 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间
目录 第一章引言 (4) 第二章设计方案 (5) 2.1出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标 2.2设计方案论证 第三章电路原理图的绘制 (7) 第四章电路板图的绘制 (8) 第五章课程设计总结 (12) 第六章电子元件清单 (13) 第七章总电路原理图 (14) 第八章参考文献 (16)
第一章引言 随着生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已经受到越来越多人的关注。于是，出租车行业低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖纠纷，困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这矛盾的最好的方法就是使用计价器，用规范的价格来为乘客提供更加方便快捷的服务。同时，出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。本文是为了探索计价器的设计而制作的。随着计算机和信息技术的发展，EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术已经代替了传统手工设计和制作印刷电路板的方法，成为现代电子工程领域的一门新技术。EDA技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展，由此各类EDA工具软件也如雨后春笋般地蓬勃发展起来。原理图设计、PCB设计、电路仿真和PLD设计都是EDA设计技术中的重要组成部分，而Altium公司（原Protel Technology公司）推出的Protel DXP软件全面集成了EDA设计几大技术，而且它还包含了电路仿真印刷电路板的信号完整性分析、可编程逻辑器件FPGA数字电路设计和VHDL硬件描述语言的应用
软件学院 课程设计报告 课程 题目出租车计价器 班级集成13-4 专业集成电路设计与集成系统 学生学号 指导教师（填写自己班的指导教师） 年月日 1.课程设计目的 全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的组合逻
辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。 2.课程设计题目描述和要求 2.1.课程设计题目描述 ①.实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为7.0元，并在车行3km 后按2.2元/km 计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。 ②.现场模拟功能：以开关或按键模拟公里计数，能模拟汽车起动、停止、暂停等状态。 ③.将车费和路程显示出来，各有一位小数。 2.2.总体设计思路框架 2.3.课程设计题目要求 ①.设计正确，方案合理。 ②.程序精炼，结构清晰。 ③.设计报告含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 ④.上机演示。 ⑤.有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 3.设计思想和设计内容 3.1 出租车计费设计
该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数，起步价是7元，行驶3公里，以后2.2元/公里。并且设计选择模块，在车费超过20元每公里加收50%车费即3.3元/公里。 3.2 基本设计思想 出租车计费器根据设计要求可初步分为3方面——显示、记里程数、记费。之后再根据三方面分别设计模块。1.显示模块。一般计数器显示数字为1-F即16进制，而16进制不方便观看，所以在设计这一模块时我们将16进制改为10进制输出进而设计了译码模块。2、里程模块。设计要求对里程计数主要分为两个方面，计数以及公里数比较。即3公里之内收7元，3公里之后20元（通过计算为9公里）以内每公里2.2元，9公里以外为每公里3.3元。所以，我们将里程模块分为里程计数模块以为比较模块。3.计费模块。计费模块同里程比较模块所以将两个模块合二为一，为价格计算模块。 4.Verilog代码 4.1顶层模块 module taxi( clk,stop,rst_n, time1,time2,time3,time4, seg1,seg2,seg3,seg4 ); input clk; input stop; input rst_n; output [6:0]time1; output [6:0]time2; output [6:0]time3; output [6:0]time4;
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 出租车计价器的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。用数码管显示行驶里程、停车时间和计费值。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）设计一个出租车计价器。要求用4位数码管显示行驶里程、停车时间和计费值，采用按键切换显示物理量。 2）出租车的起步价为3元，当里程行驶到1km后，费用为4元；当里程行驶到1.5km后，费用为5元；，当里程行驶到2km后，费用为6元；当里程行驶到2.5km后，费用为7元；当里程行驶到3km后，费用为8元；此后每公里计费为0.7元/0.5km。停车每达3分钟，增加 0.7元。 3）具有秒、分为60进制计数功能，能显示分、秒停车状态的计时结果，格式为：00:00min。。按照轮胎转动1圈为1m计算，计算并显示行驶的里程结果，格式为：000.0km。能显示乘车费用，格式为：000.0元。 4）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》 要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、年月日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的 要求说明。
2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。 3、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。 4、年月日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年 月日
word完美格式 嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目：出租车计价器 学院：太原理工大学现代科技学院 班级：电子信息 姓名： 学号：
一、设计题目： 出租车计价器 二、设计思路： 如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通 过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生 一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 ●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助 计价。 四、里程计数器的原理（光电式） 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（P3.4）。
五、LED显示电路 对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 P0.7-P0.0 数码管输出数据 P2.7-P2.4 数码管位选 六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上8.6元；由一开关进行选择。每 公里1.5元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计 67个数产生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚
单片机出租车计价器课程 设计 This manuscript was revised on November 28, 2020
嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目：出租车计价器 学院：太原理工大学现代科技学院 班级：电子信息 姓名： 学号： 一、设计题目： 出租车计价器 二、设计思路： 如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务
出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。 公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 显示器：用LED 显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。 四、里程计数器的原理（光电式） 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数 量即为车行驶 一公 里，并 对价格 进行增 加。在 没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。 五、LED 显示电路 对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED 数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 六、计价器的计价要求 计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。 转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚 八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B ，T1工作方式2 数码管输出数据 数码管位选 显示小数点（长亮） 计价器工作开关 白天/夜间切换 计数脉冲输入
分类号：200 届本科生毕业论文 题目：出租车计价系统设计 作者姓名：李小双 学号：2007080416 系(院)、专业：机械与电子工程学院 指导教师姓名：胡波 指导教师职称：讲师
宿州学院毕业设计出租车计价系统设计 200 年月日 摘要 摘要：：出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。而采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。 关键词：出租车计价器；单片机；控制 ABSTRACT Abstract：Taximeter is both passengers and drivers of the transaction criteria, it is the taxi industry an important symbol, a taxi is the most important tools. It relates to the interests of both transactions. Has a good performance regardless of the meter is a vast number of taxi drivers or passengers are very necessary. Therefore, the car meter is also very much a study of value. The use of analog circuits and digital circuit design of the meter as a whole circuit of a larger scale, using the device, a failure rate is high and difficult to debug, the pattern of switching need to use mechanical switches, mechanical switch will cause a long-time contacts Bad, functions not easy to achieve. SCM used for the design, a relatively powerful, with less hardware and appropriate software can easily coordinate with each other to achieve the design requirements, flexibility and strong, can be programmed by software to complete more of the additional Function. Pricing model for the switch, software programming and can easily cite the achievement. To avoid a mechanical switch the destabilizing factors. Keywords: Taximeter ；89 S51 MCU ；control
摘要 本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。 在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行，暂停，停止。在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。 关键字STC89C52；1602液晶；出租车计费器 》 @
第一章绪论 出租车计价器概述 我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。 / 本次设计的目的在于现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 单片机的概述 计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力，以解决复杂系统计算和高速数据处理，比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上，其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性，这种单片计算简称单片机。单片机的内部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应用而设计的所以单片机又称微控制器MCU（Micro Controller Unit）。用它可以很容易地将计算机嵌入到各种仪器和现场控制设备中，因此单片机又叫做嵌入式微控制器（Embedded MCU）。单片机自20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛发展，已广泛应用于家用电器、智能玩具、智能仪器仪表、工业控制、航空航天等领域，经过30多年的发展，性能不断提高，品种不断丰富，已经形成自动控制的一支中坚力量。据统计，我国的单片机年容量已达1～3亿片，且每年以大约16％的速度增长，但相对于国际市场我国的占有率还不到1％。这
理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告出租车计价器设计 学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 2012年6月25日
摘要 本设计用直流电机转动模拟出租车车轮转动，实现出租车多功能的计价功能。设计采用AT89S52单片机为主控芯片，用光电对管检测电机转盘转速，采用24C02芯片为系统在掉电时路程、钱数等重要信息提供存储保护，采用两个四位8段共阴数码管显示里程、总价格和等待时间等信息。本设计可以实现单双程设置、系统暂停、空车指示、信息显示、掉电保护等功能。 出租车计价是根据车所行驶的路程以及乘客乘车的方式综合决定的。出租车行驶总路程可以通过车轮的周长乘车轮旋转圈数得到。即可计算得到车轮旋转几周出租车能行驶一公里的路程。使用光电对管能方便地计量车轮旋转的圈数，输出的脉冲信号被接入到AT89S52单片机系统中，通过计算接收到的脉冲个数，计算出当前所行驶的路程，并且可以计算实时的速度。与此同时，根据不同的收费标准计算收费。通过键盘能够实现往返设置，启动、暂停、停止计价器、设置单返程等。 关键字：出租车计价器，AT89S52，24C02，光电对管 Abstract This design with DC motor to rotate the analog taxi wheels turning, multi-purpose taxi pricing function. Design using AT89S52 MCU for master chip with a photoelectric tube test motor turntable speed, AT24C02 chip to make the system power-down distance, money and other important information on the storage
嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目：出租车计价器 学院：太原理工大学现代科技学院 班级：电子信息 姓名： 学号： 一、设计题目： 出租车计价器 二、设计思路： 如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连 接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲 信号送给单片机作为一定距离的计数值。
●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。 四、里程计数器的原理（光电式） 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。 五、LED显示电路 对Array设计总 体分析 下，只 需对其 价格进 行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产 生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚 八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B，T1工作方式2 MOV TH1, #0BDH ;自动重装 MOV TL1, #0BDH ;计67个数 SETB TR1 ;计数器启动 CLR ;点亮小数点dp MOV R4, #0FFH ;置数-1
沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：微机系统综合课程设计 课程设计题目： 出租车计价器的设计与实现 院（系）： 计算机学院 专 业 ： 计算机科学与技术 班 级： 24010104 学 号： 2012040101037 姓 名： 程里 指导教师： 罗振 说明：结论（优秀、良好、中等、及格、不及格）作为相关教环节考核必要依据；格式不符合要 求；数据不实 ,不予通过。报告和电子数据必须作为实验现象重复的关键依据。
学术诚信声明 本人声明：所呈交的报告（含电子版及数据文件）是我个人在导师指导下独立进行设计工作及取得的研究结果。尽我所知，除了文中特别加以标注或致谢中所罗列的内容以外，报告中不包含其他人己经发表或撰写过的研究结果，也不包含其它教育机构使用过的材料。与我一同工作的同学对本研究所做的任何贡献均己在报告中做了明确的说明并表示了谢意。报告资料及实验数据若有不实之处，本人愿意接受本教学环节“不及格”和“重修或重做”的评分结论并承担相关一切后果。 本人签名: 日期：年月
沈阳航空航天大学课程设计任务书
课程设计总结：
目录 1 引言 0 1.1出租车计价器概述 0 1.2计价器整体功能描述结构 0 1.3各部分电路功能描述 (1) 2计价器硬件设计 (1) 2.1系统的硬件构成及功能 (1) 2.2MCS-51系列单片机内部结构及功能部件 (3) 2.2.1MCS-51系列单片机的内部结构框图 (3) 2.2.2单片机外部引脚说明 (4) 2.2.3并行输入/输出接口 (6) 3系统的软件设计 (6) 3.1软件总体设计 (6) 3.2系统主程序设计 (8) 3.3显示子程序服务程序 (9) 3.4按键服务程序 (9) 4系统调试与测试结果分析 (10) 4.1系统调试 (10) 4.1.1硬件调试 (10) 4.1.2软件调试 (10) 4.1.3软硬件联调 (10) 4.2 电路图 (11) 参考文献 (10) 附录（关键部分程序清单） (13)
. 摘要 本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。 在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行，暂停，停止。在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。 关键字STC89C52；1602液晶；出租车计费器
第一章绪论 1.1 出租车计价器概述 我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。 本次设计的目的在于现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 1.2 单片机的概述 计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力，以解决复杂系统计算和高速数据处理，比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上，其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性，这种单片计算简称单片机。单片机的部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应
简易出租车计价器 摘要：介绍了一种以单片机为核心的多功能出租车计价器，该计价器采用单CPU结构，具有计量功能、掉电保护功能、语音功能等。文中阐述了系统的硬件及软件结构。 关键词：出租车计价器单片机多功能 ABSTRACT：This paper present a new type of taximeter based on single chip microcomputer. In addition to metering the distance, this kind of taximeter have safe memory function, speech function and so on. The article mainly introduces the system hardware and software. KEYWORDS：Taximeter single chip microcomputer multi-function 第1节引言 汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。 电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。为此我们采用了单片机进行设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。 随着生活水平的提高，人们已不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。于是，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖纠纷困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。 现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 …… 1.1出租车计价器概述 本电路以89S51 单片机为中心、附加A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，输出采用8 段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。 1.2本设计任务 1.2.1设计任务 设计简易出租车计价器 1.2.2 课程设计目的
《单片机应用与仿真训练》设计报告出租车计价器设计 姓名学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 2012年6月25日
摘要 本设计用直流电机转动模拟出租车车轮转动,实现出租车多功能地计价功能.设计采用AT89S52单片机为主控芯片,用光电对管检测电机转盘转速,采用24C02芯片为系统在掉电时路程、钱数等重要信息提供存储保护,采用两个四位8段共阴数码管显示里程、总价格和等待时间等信息.本设计可以实现单双程设置、系统暂停、空车指示、信息显示、掉电保护等功能. 出租车计价是根据车所行驶地路程以及乘客乘车地方式综合决定地.出租车行驶总路程可以通过车轮地周长乘车轮旋转圈数得到.即可计算得到车轮旋转几周出租车能行驶一公里地路程.使用光电对管能方便地计量车轮旋转地圈数,输出地脉冲信号被接入到AT89S52单片机系统中,通过计算接收到地脉冲个数,计算出当前所行驶地路程,并且可以计算实时地速度.与此同时,根据不同地收费标准计算收费.通过键盘能够实现往返设置,启动、暂停、停止计价器、设置单返程等. 关键字：出租车计价器,AT89S52,24C02,光电对管 Abstract This design with DC motor to rotate the analog taxi wheels turning, multi-purpose taxi pricing function. Design using AT89S52 MCU for master chip with a photoelectric tube test motor turntable speed, AT24C02 chip to make the system power-down distance, money and other important information on the storage protection, the use of two four-segment common cathode digital display tube mileage, the total price and waiting time information. This design enables single and double-way set, system halted, empty instructions, information display, power-down protection and other functions. The taxi meter according to the distance traveled by the vehicle and passengers ride the decision. Taxi driving the total distance by the circumference of the wheel drive wheel rotation laps. Can be calculated by the wheel rotation a few weeks a taxi to travel one kilometer away. The use of opto-the number of turns of the tube can be easily measured wheel rotation, the output