基于单片机的出租车计价器设计报告

本科毕业论文题目基于单片机的出租车计价器的设计学院信息科学技术学院专业电子信息工程毕业届别2015届姓名董胜斌指导教师王钧职称讲师目录摘要 (3)关键字 (3)Abstract (4)Keyword (4)1.绪论 (5)1.1研究背景： (5)1.2研究意义 (5)1.3研究内容 (6)1.3.1 系统的主要功能 (6)1.3.2 方案论证与比较 (6)2.系统总体设计 (8)2.1硬件设计 (8)2.2软件设计 (8)3.硬件设计 (9)3.1 STC89C52单片机介绍 (9)3.2 单片机各引脚功能说明 (9)3.3 振荡电路设计 (11)3.4 复位电路设计 (12)3.5 键盘接口电路设计 (12)3.6 显示电路设计 (13)3.6.1 1602LCD的基本参数及引脚功能 (13)3.6.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路 (15)4.软件设计 (16)4.1 单片机资源使用 (16)4.2 单片机软件模块设计 (16)4.2.1 中断子函数 (16)4.2.2 判键子函数 (16)4.2.3 显示子程序 (17)4.3 总程序流程框图 (18)4.4. 使用软件proteus的介绍 (19)5.系统测试 (21)5.1 计价器模式测试 (21)5.2 计价器计价参数测试 (22)5.3 计价器稳定性测试 (22)6.总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录1 元件清单 (26)附录2 原理图 (27)附录3 单片机程序 (28)基于单片机的出租车计价器的设计董胜斌（甘肃农业大学信息科学技术学院电子信息工程董胜斌甘肃-兰州730070）摘要：随着经济的发展，以及城市的发展，带动了出租车行业的快速发展，使出租车成为我们日常生活中不可缺少的交通工具，了解和研究出租车上应用的计费原理及计费系统，对我们日常生活也有帮助。

而使用单片机实现出租车计价系统，是学习和深化单片机应用的较好途径。

一、设计目的了解和掌握掉电存储芯片AT24C02、霍尔传感器A44E、数码管、驱动芯片74LS245等外部接口芯片器件的应用。

二、主要设计内容实现出租车行驶里程和总金额的显示，预设起步价和起步公里数；实现清零、复位和掉电保护功能；实现对单价的调整。

三、重点研究问题（1）按下启动按键，显示起步里程与起步价。

（2）按模拟传感器信号的按键，显示行驶里程与总金额。

（3）按键控制清零、复位、掉电保护、调整预设单价。

（4）在软件中实现起步价，单价。

四、主要技术指标(1)数码管显示起步里程、单价，总里程、总金额。

(2)用按键控制清零、复位、掉电保护、调整预设单价。

五、设计成果要求(1)源程序通过编译、运行(2)软件烧录单片机硬件进行调试，运行(3)实现所述功能(4)电路板焊接、检测(5)最终提交软硬件、设计说明书、外文翻译、毕业设计说明书等设计开题报告本电路以AT89S51单片机为中心，附加A44E霍尔传感器测距（本电路中用模拟开关替代），实现对出租车计价，采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价，输出采用8段数码显示管，显示行驶总里程和总金额。

模拟出租车计价器设计：进行里程显示，预设起步价和起步公里数；行程按全程收费，有复位功能和启动功能，启动后，开始计价。

我们采用单片机进行设计，可以用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能,应用前景广阔。

关键字：出租车计价器AT89S51单片机A44E霍尔传感器断电保存8段数码显示管第 1章绪论1.1 课题背景我们知道，只要乘坐的出租车启动，随着行驶里程的增加，就会看到司机旁边的计价器里程数字显示的读数从零逐渐增大，而当行驶到某一值时（如2KM）计费数字显示开始从起步价（如4元）增加。

当乘客到站时，按下停止按键，计费数字显示总里程和总金额，它可以很直观的反映用户使用情况。

1.2.2 主要设计内容及基本要求利用AT89S51单片机，设计简单的出租车计价器。

基于单片机的出租车计价器设计设计出租车计价器是一种基于单片机的设备，用于计算乘客乘坐出租车的费用。

在设计出租车计价器时，需要考虑到计价规则、硬件设计和软件编程等因素。

首先，我们需要确定计价规则。

一般来说，出租车的计价规则包括起步价、里程费和时间费。

起步价是乘客上车时需要支付的固定费用，里程费是根据乘客的行驶里程来计算的变动费用，时间费是在乘客等待或者拥堵时计算的费用。

接下来，我们需要进行硬件设计。

出租车计价器的硬件设计包括显示屏、键盘、车速传感器和单片机等组成部分。

显示屏用于显示计价器的计费结果和其他信息，键盘用于输入乘客的上下车信息和计价规则，车速传感器用于检测出租车的速度，单片机用于控制计价器的计费过程和显示信息。

然后，我们需要进行软件编程。

软件编程主要是为了控制单片机的工作流程和计费逻辑。

在软件编程中，我们需要设计计费算法，根据乘客的上下车信息、里程和时间等数据来计算费用。

同时，我们还需要设计按钮和操作界面，以便乘客和司机能够操作和使用计价器。

此外，出租车计价器还可以增加一些额外功能，如记录行驶轨迹和生成行驶报告等。

行驶轨迹可以用于监控出租车的行驶情况，而行驶报告可以提供给乘客或者出租车公司，以便进行事后结算和分析。

最后，我们还需要考虑出租车计价器的安全性和可靠性。

安全性是指计价器应具备防止数据篡改和信息泄露的能力，可靠性是指计价器应具备稳定工作和数据准确性的能力。

综上所述，基于单片机的出租车计价器设计需要考虑计价规则、硬件
设计和软件编程等因素。

通过合理的设计和规划，可以实现一个功能完善，安全可靠的出租车计价器。

基于单片机的出租车计价器的设计一、引言在现代化社会，出租车成为了人们出行的一种必要工具，而出租车的计价器是出租车行业的重要组成部分，它不仅能够准确的计算乘车费用，还可以提供一些其他服务项目、实时收费等功能。

本课题旨在设计一款基于单片机的出租车计价器，具有准确的实时的计价功能、节能以及模块化结构等优点。

二、总体设计（1）系统功能该系统由以下主要功能组成：（1）实时显示乘车价格。

（2）可以调整价格，也可以根据距离计算价格。

（3）可以根据计价需要灵活设置费率及参数。

（4）具有实时计费功能，可以自动计算乘车总价格。

（5）可以利用GPS定位功能，计算出距离目的地的距离及费用，以及发射警报等。

（2）系统结构该系统包括以下几个部分：（1）单片机控制器：采用嵌入式单片机系统，控制计价器的各项功能。

（2）距离传感器：采用光电开关或者其他机械开关，通过计数信号，来计算出行车车辆的行驶距离。

（3）GPS模块：用于定位车辆位置，以及计算出距离目的地的距离及费用。

（4）用户接口：采用按键开关或者触摸屏，实现用户与系统的交互功能。

（5）显示屏：用于显示乘车价格及时间等信息。

（6）节能模块：用于节约计价器的能耗，提高计价器的使用寿命。

三、实现方式（1）单片机系统的设计单片机系统是本系统的核心部分，由数据处理器、存储器、定时器、显示器等部分构成。

数据处理器负责计算距离和费用，根据计算结果控制显示；存储器用来存储相关参数；定时器可以用来判断行驶的时间；而显示器用于显示实时费用等信息。

（2）距离传感器的设计距离传感器是计算行驶距离的重要组成部分，一般采用光电开关或者其他机械开关，用于计数车轮的旋转，以此来计算出行驶距离。

（3）GPS定位模块的设计GPS定位模块可以用来接收GPS定位信号，较准确的计算出出租车的行驶距离及费用，还可以用来实现实时跟踪车辆的位置。

（4）用户接口的设计用户接口一般采用按键开关或者触摸屏，实现用户与系统的交互功能，使用户可以设置参数或者查看历史数据等。

基于单片机控制的出租车计价器设计任务书一.设计要求（一）基本功能1.显示：可以显示单价、里程、总金额2.停车计费功能：中途因故停车超过5分钟后每分钟按当时单价的50%收费3. 自动分时计费功能：白天和夜间应能自动更换单价（二）性能里程误差小于2%（三）扩展功能1．可增加时钟功能2．可增加数据掉电保护功能二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。

2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。

3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

基于单片机控制的出租车计价器设计摘要：随着出租车行业的发展,出租车行业已经是城市交通的重要组成部分,以单片机为核心的智能出租车计价系统的开发就显得尤其重要。

本设计采用89S51单片机为主控器，以FJ2E-D10NK霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，并采用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，但同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。

关键词：AT89S51，霍尔传感器，AT24C02，数码显示管，定时器/计数器目录1引言 (1)2总体设计方案 (1)2.1方案论证与比较 (1)2.2主要元器件的介绍 (2)2.3设计方框图 (3)3电路设计原理分析 (4)3.1里程计算、计价单元的设计 (4)3.2数据显示单元设计 (4)3.3掉电存储单元的设计 (6)3.4按键单元的设计 (6)3.5主程序设计 (6)4总结与体会 (8)参考文献 (8)附录 (9)1 引言本次课程设计利用单片机技术来实现一台多功能出租车计价器，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。

2 总体设计方案2.1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。

基于单片机的出租车计价器的设计一、设计目标：设计一个基于单片机的出租车计价器，能够准确计算乘客的乘车距离和费用，并能显示当前的计价信息。

二、设计原理：1. 距离测量：使用速度传感器和车轮直径来测量出租车行驶的距离。

2. 费用计算：根据距离和预设的计价规则，使用单片机进行费用计算。

3. 显示：使用LCD显示屏显示当前的计价信息和距离。

三、硬件设计：1. 单片机：选择合适的单片机，如ATmega8，作为主控制器。

2. 速度传感器：选择合适的速度传感器，如霍尔传感器，用于测量车轮转速。

3. LCD显示屏：选择合适的LCD显示屏，如16x2字符LCD，用于显示计价信息和距离。

4. 按键开关：设计合适的按键开关，用于启动计价器和调整设置。

四、软件设计：1. 初始化设置：在计价器启动时，进行LCD显示屏和速度传感器的初始化设置。

2. 距离测量：通过速度传感器读取车轮转速，根据车轮直径计算出租车行驶的距离。

3. 费用计算：根据距离和预设的计价规则，使用单片机进行费用计算，并将计算结果显示在LCD上。

4. 设置调整：设计按键开关用于调整计价规则和费率设置。

5. 实时显示：将计价信息和距离实时显示在LCD上，方便乘客查看。

五、测试和验证：进行功能测试和实地验证，确保计价器的准确性和稳定性。

包括距离测量的准确性、费用计算的准确性以及LCD显示的正确性。

六、优化和改进：根据测试结果和用户反馈，对计价器进行优化和改进，提高其性能和用户体验。

总结：基于单片机的出租车计价器是一个实用的设计，能够帮助出租车司机和乘客准确计算乘车距离和费用。

通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现距离测量、费用计算和实时显示等功能。

在实际使用中，需要进行充分的测试和验证，以确保计价器的准确性和稳定性。

通过不断优化和改进，可以提高计价器的性能和用户体验，满足用户的需求。

单片机系统课程设计报告完成日期：2010年12月28日系：电子信息工程系专业：通信工程班级：071班设计题目：出租车计价器学生姓名：谢明七王勉指导教师：董玉华、许爽目录一、设计任务和性能指标 (2)1.1设计任务 (2)1.2性能指标 (2)二、设计方案 (3)2.1任务分析 (3)2.2系统设计 (4)三系统硬件设计 (6)3.1电源电路 (6)3.2单片机的最小系统 (7)3.3 DS1302时钟电路 (8)3.4显示电路的设计 (9)3.5按键控制的设计 (10)3.7复位电路 (12)四、系统软件设计 (13)4.1主程序设计 (13)4.2 子程序设计 (14)4.2.1 DS1302子程序 (14)4.2.1 DS1302子程序流程图 (14)4.2.2 显示子程序 (16)4.2.2 显示子程序流程图 (18)4.3 修改时间子程序 (19)五、调试及性能分析 (20)5.1调试步骤 (20)5.1.1硬件调试 (20)5.1.2软件调试： (20)5.2性能分析 (20)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)八、附录 (24)附录1、程序清单 (24)附录2 系统硬件电路图 (34)一、设计任务和性能指标1.1设计任务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。

出租车计价器的主要功能是计价显示、时钟显示、根据白天、黑夜、途中等待来调节营运参数、计量数据查询等。

要求用Protel 画出系统的电路原理图（要求以最少组件，实现系统设计所要求的功能），印刷电路板（要求布局合理，线路清晰），绘出程序流程图，并给出程序清单（要求思路清晰，尽量简洁，主程序和子程序分开，使程序有较强的可读性）。

1.2性能指标1.不同情况具有不同收费标准：白天、晚上、途中等待（>10min开始收费）；2.数据输出：单价输出、路程输出、总金额输出；3.按键：启动计时开关、数据显示切换、白天/晚上切换、复位；4.能手动进行修改单价，但单价设定需密码进入。

1 绪论 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

1.1 选题概述 (2)1.2 单片机概述 (2)2 实施方案设计 (2)2.1 设计任务要求 (2)2.1.1 设计任务 (2)2.1.2 设计要求 (2)2.2 设计的主要功能 (2)2.3 方案的确定 (2)2.3.1 单片机的选择 (3)2.3.2 计时模块的选择 (3)2.3.3 显示模块的选择 (3)2.3.4 最终方案的确定 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1 STC89C52单片机 (5)3.2 时钟模块 (11)3.2.1 DS1302性能简介 (11)3.2.2 DS1302接口电路设计 (1)3.3 按键控制模块 03.4 LCD1602显示电路 (1)3.5 AT24C02存储模块 (3)3.6 电机驱动模块 (6)4 软件设计 (7)4.1 系统流程图 (7)4.2 编程软件Keil C51 (8)4.3 画图软件Protel99SE (8)4.4 Protel使用常见问题 (9)参考文献 (12)附1、系统原理图 (13)附2、proteus仿真图 (14)1.1 选题概述1.2 单片机概述2 实施方案设计2.1 设计任务要求2.1.1 设计任务2.1.2 设计要求2.2 设计的主要功能本设计采用STC89C52单片机作为主控模块的主控芯片，结合单片机的外围电路实现对整个系统的控制，DS1302时钟芯片准确计时具有重新上电不用调时的功能，显示部分采用LCD1602液晶显示，24c02芯片可以掉电存储设置的计费数据，即使掉电也不会丢失设置的费用，3v直流电机模拟发动机工作，使整个设计更加逼真，当无乘客时液晶可以显示时间（年月日时分秒），时间可以按键设置，此时电机不工作；当有乘客时电机工作，可以通过按键开始计费系统工作，有清零键，收费可以修改（包括起价费、超过起价费每公里或分钟收费、白天和夜晚收费标准），可以切换白天和夜晚收费标准，可以按照分钟或公里收费切换。

基于单片机的出租车计价器设计一、出租车计价器的功能需求分析出租车计价器的主要功能是根据行驶里程和等待时间来计算乘车费用。

具体来说，它需要能够实时测量车辆行驶的里程，准确记录等待时间，并按照预设的计费规则计算出总费用。

此外，还应具备显示功能，能够清晰地向乘客展示里程、等待时间和费用等信息。

二、系统硬件设计（一）单片机的选择在本设计中，选用了_____型号的单片机作为核心控制器。

该单片机具有性能稳定、运算速度快、资源丰富等优点，能够满足计价器的功能需求。

（二）里程测量模块里程测量通常采用霍尔传感器。

当车轮转动时，霍尔传感器会产生脉冲信号，单片机通过对脉冲信号的计数来计算行驶里程。

（三）时间测量模块等待时间的测量可以通过单片机内部的定时器来实现。

当车辆处于停止状态且时间超过预设阈值时，开始累计等待时间。

（四）显示模块为了向乘客直观地展示相关信息，选用了_____型号的液晶显示屏。

它具有显示清晰、功耗低等特点。

（五）按键模块设置了几个按键，用于切换显示内容、调整计费参数等操作。

三、系统软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括设置单片机的工作模式、初始化各个模块等。

然后进入主循环，不断检测里程和等待时间的变化，并根据计费规则计算费用，最后将结果输出到显示模块。

（二）里程计算算法根据霍尔传感器产生的脉冲数和车轮的周长，可以计算出行驶里程。

计算公式为：里程＝脉冲数 ×车轮周长。

（三）等待时间计算算法通过定时器记录车辆停止的时间，当时间超过一定值时，将其计入等待时间。

（四）计费规则的实现根据当地的出租车计费标准，设定起步价、里程单价和等待时间单价。

总费用＝起步价＋里程费用＋等待时间费用。

四、系统调试与测试（一）硬件调试首先检查各个硬件模块的连接是否正确，然后通过示波器等工具检测信号的准确性和稳定性。

（二）软件调试采用在线调试工具，对程序进行单步调试，查看变量的值和程序的执行流程，确保软件逻辑的正确性。