基于51单片机的出租车计费系统设计

基于51单片机的出租车计费器设计卢伟【摘要】本计费器是以STC89C51单片机为核心芯片，利用霍尔传感器A44E测电机转速来模拟出租车的行车里程,并利用LCD1602显示价格的多功能出租车计费器。

在接通电源时液晶1602显示起步价、初始里程和单价，通过独立按键可以切换起步价，行驶的总里程是用霍尔传感器测小电机的转速来模拟的，通过计算得出总里程数并在1602液晶上显示出来。

<br> 本设计充分发挥人性化的特点，利用语音芯片ISD1820，可以实现语音提示空车、载客、到站情况及车费等。

<br> 本设计涉及到的理论知识有：STC89C51单片机知识、ISD1820语音芯片的工作原理及应用、霍尔传感器的原理与使用方法、1602液晶屏的使用方法、出租车计费器的原理和实现方法。

【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】2页(P3-3,2)【关键词】单片机STC89C51;语音芯片ISD1820;1602液晶;霍尔传感器A44E 【作者】卢伟【作者单位】运城职业技术学院 044000【正文语种】中文1602液晶；霍尔传感器A44E出租车计费器是出租车上必不可少的一种仪表，随着电子技术，特别是嵌入式应用技术的飞速发展，智能芯片越来越广的应用到了出租车计费器上。

这使得出租车计费器能够精准的计算出行车里程及对应的价格，使乘客能够更直观明了的知道自己的乘车价格，而司机师傅也不用再靠人工计算来得出乘客的费用，避免了很多麻烦。

本文以单片机STC89C51 为核心设计一款出租车计费器,使能够实现里程及对应价格的显示，由于采用芯片的自动定时计数，所以能够准确的计算出总的行车里程并能转换成对应的价格来，这样能够避免出租车司机作弊的可能性，做到公平公正。

1.1 出租车计费器设计要求设计一个出租车自动计费器，计费包括起步价、行车里程、总计费价格三部分，并用1602液晶显示器显示起步价、单双行程、总里程及总金额。

基于51单片机的出租车计价器的设计思路-回复下面将以中括号内的内容"基于51单片机的出租车计价器的设计思路"为主题，一步一步回答。

文章将包括以下内容：引言、计价策略、硬件设计、软件设计、结果分析以及总结。

引言：出租车计价器是一种常见的设备，用于计算乘客乘坐出租车的费用。

然而，传统的计价器通常使用机械结构，易于损坏且不够灵活。

为了解决这个问题，本文提出了基于51单片机的出租车计价器设计思路，通过采用数码管显示、按键输入以及计算逻辑等技术，实现计价器的计价、显示和控制功能。

计价策略：计价策略是出租车计价器设计的核心，它直接影响最终的费用计算和显示结果。

一般来说，计价策略包括起步价、里程费和时间费等几个方面。

通过分析市场上的出租车计价策略，可以确定合适的计价策略。

例如，可以设置起步价为固定费用，里程费为每公里收费，时间费为每分钟收费。

同时，可以根据不同时间段的高峰时段和路况情况进行调整。

硬件设计：硬件设计是实现出租车计价器功能的基础。

首先，需要选择合适的51单片机作为主控芯片。

其次，需要选择适当的数码管作为显示器件，用于显示车费、里程和时间等信息。

然后，需要设计按键输入电路，用于输入起步信息、计程信息和时间信息。

此外，还需要设计驱动电路，用于控制数码管的显示和刷新。

软件设计：软件设计是实现出租车计价器功能的关键。

首先，需要编写初始化程序，设置时钟和IO口等参数。

然后，需要编写计价逻辑程序，根据输入的起步信息、计程信息和时间信息计算车费，并更新数码管的显示内容。

同时，还需要编写按键处理程序，用于响应按键输入并进行相应的操作。

最后，可以编写一个定时中断程序，用于实现时间费的计算和更新。

结果分析：设计完成后，可以通过实际测试来验证出租车计价器的功能和性能。

使用不同的起步信息、计程信息和时间信息进行测试，观察数码管的显示结果是否与预期一致，同时也可以检查计费算法的准确性和稳定性。

如果发现问题，可以通过调整计价策略、改进硬件设计或者优化软件程序来解决。

题目：基于51单片机的出租车计价器的设计
系别：
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班级：
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姓名：
指导教师：
填表日期：年月日
四、本课题研究方法
使用单片机来完成设计要求。

单片机功能强大，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容易的实现。

避免了机械开关带来的不稳定因素。

1．设计思想
出租车计价器的设计主要分为两大部分：硬件电路设计和软件结构的设计。

出租车计价器的硬件电路由速度传感电路、空车等电路、时钟电路、存储电路和电源电路等部分构成。

1.硬件框图各电路主要任务：1) 单片机电路：检测空车灯信号和速度传感电路的脉冲信号，进行里程计算等。

2) 里程传感电路：利用霍尔传感器送入单片机，供里程计算。

3) 时钟电路：显示时间。

4) 存储电路：电源断开时，存储当前信息。

5) 串口显示电路：显示单价、路程、金额、等待时间、时钟。

2.解决方案。

目录1 引言 (1)2 设计目的与要求 (1)2.1 设计目的 (1)2.2 设计要求 (1)3 系统功能描述 (2)4 系统总体设计 (2)5 系统详细设计 (2)5.1 主程序模块 (2)5.1.1 AT89C51芯片结构特点 (2)5.1.2 AT89C51芯片引脚及功能 (3)5.2 显示子程序模块 (4)5.2.1 LED数码管的引脚 (5)5.2.2 LED数码管的结构与原理 (6)6 系统实现与测试 (7)7 课程设计总结 (8)参考文献 (10)附录 (11)课程设计(实习)评审表课程设计(实习)作品验收表出租车计费系统1 引言单片机具有体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已经渗入到人们工作和生活的各个角落，有力的推动了各行业技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

2设计任务与要求2.1设计任务用汇编语言设计一个出租车计费系统，增进对单片机的感性认识，加深对其理论方面的认识。

增进对单片机的感性认识，加深对其理论方面的了理解。

掌握单片机内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存储器。

I/O接口、串行通信等。

了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。

2.2 设计要求要求设计的出租车计费系统起步价为5元，2km后，每0.5km价格为0.8元，每500m刷新计费一次，出租车行走的路程和价格都要求显示出来。

3系统功能描述在设计之前，应了解整个系统的组成部分及每个子系统的实现功能。

出租车计费系统包括以下子系统：程序控制部分、路程和价钱显示部分。

对出租车所走的路程进行计算，以及所需的费用用数码显示管显示出来。

采用单片机控制。

利用单片机丰富的I/O端口及控制灵活性，实现基本的里程计价功能。

4系统总体设计硬件设计本电路控制的核心是AT89C51芯片。

按下开关时，价格从起步价5元开始计费，等待是否超过2km 算法公式是：费用=起步价+（路程-2）*0.8若路程小于等于2，则只收起步费5元，否则按公式计算费用。

摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文主要介绍了一个基于89C51单片机的多功能出租车计价器，阐述硬件设计过程中关键技术的处理。

结果表明该计价器具有集计程、计时、计费、存储等多种计量功能，并且具有打印和显示等多种功能。

本课题主要研究出租车计价器的硬件设计。

论文详细阐述了该计价器的总体设计：时钟电路模块、掉电存储模块、里程检测模块、LED显示模块、键盘模块等。

目录引言 (2)1. 设计背景 (3)1.1课题背景 (3)1.2设计内容 (3)2出租车计价器系统简介 (4)3系统硬件设计 (5)3.1主控制器选择 (5)3.2LED显示模块 (5)3.3掉电保护模块 (7)3.4里程采集模块 (8)3.5按键输入模块 (8)3.6晶振系统 (9)3.7复位电路 (10)3.8时钟模块 (12)4软件设计简介 (12)4.1汇编语言简介 (12)4.2程序设计 (13)5电路仿真 (17)5.1Proteus软件介绍 (17)5.2出租车计价器proteus仿真 (17)5总结 (18)参考文献 (19)附录：源程序代码 (19)引言出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，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，出租车计费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。

具有良好性能的计费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。

要将出租车计价系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节单价以及计价方式。

因此，研究出租车计价器及扩大其应用，有着非常现实的意义。

多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。

目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。

微型计算机技术专业方向课程设计任务书题目名称：基于MCS-51单片机的出租车计价器的设计专业自动化班级122班姓名张欣学号********* 学校：青岛理工大学自动化学院指导教师：史贺男2014年12月9日课程设计任务书课程名称：微型计算机技术设计题目：基于MCS-51单片机的出租车计价器的设计系统硬件要求：出租车计价按4公里起步费为7元，每公里2元计费，无等待计费功能。

要求每1s采样一次，假设轮胎周长1米，使用中断完成，费用精度要求1元。

显示部分为LED动态显示设计；并有键盘设计；硬件设计：1）最小系统设计：AT89C51单片机为本设计的控制器，包括外扩ROM，RAM各32 M（其大小由设计者自己设计），系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统；2）接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口〔8155或8255〕，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用LED显示，显示电路也根据显示的内容设计；3）有开机显示状态（如显示000000）；4）在完成基本设计功能同时可以增加功能。

软件设计：1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及SP指针等）；2）各功能子程序设计，温度采集计算子程序、键盘子程序\显示子程序设计，定时，中断程序等；）其他要求：1、每位同学独立完成本设计。

2、依据题目要求，提出系统设计方案。

3、设计系统电路原理图。

调试系统硬件电路、功能程序。

编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序）（1）报告书封面（2）课程设计任务书（3）系统设计方案的提出、分析（4）系统中典型电路的分析（5）系统软件结构框图（6）系统电路原理图（7）源程序摘要本文是以MCS-51单片机系统为基础的，通过霍尔传感器检测车轮转动，生成计数脉冲，由MCS-51单片机内部计数器进行计数，从而计算出行驶距离，以及随行驶距离变化而变化的收费金额，通过多位数码管显示出来。

由于51单片机内部ROM容量小，采用2764扩展外部ROM来存储程序。

华夏学院《单片机原理与接口技术》毕业课程设计题目：基于51单片机的出租车计价器学院（系）：信息工程系课程设计任务书题目: 基于51单片机的出租车计价器的设计初始条件：1.运用所学的单片机原理与接口技术知识和数字电路知识；2.51单片机应用开发系统一套；3.PC机及相关应用软件；要求完成的主要任务:以目前生活中正在使用的出租车计价器为原型进行设计，要求具有按时间和里程综合计算车价的功能，能显示时间、里程、单价、总车价等相关信息。

1.完成出租车计价器的设计和调试。

2.撰写课程设计说明书，说明书使用A4打印纸计算机打印，用Protel等绘图软件绘制电子线路图纸。

时间安排：第1周下达课程设计任务书和日程安排，调研和查找资料，明确设计任务要求；第2周完成方案论证、总体设计和硬件设计；第3周完成软件设计和程序的编写；第4周调试硬件系统和软件程序，完成整个系统的设计和调试；结果分析整理、撰写课程设计报告，验收和答辩。

指导教师签名： 2011 年 11 月 28 日系主任（或责任教师）签名： 2011 年 11 月 28 日基于51单片机原理出租车计价器的设计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。

本设计以89S51 单片机为中心，利用信号发生器模拟代替霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，输出采用1602液晶显示屏。

本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据里程或手动来调节单价。

通过单片机上的键盘上的按键来执行开始、暂停、复位等功能。

步骤如下：首先，程序开始做一些必要的初始化工作，等待键盘输入。

然后，启动键S1按下后单片机开始计数传感器传来的计数脉冲，1602液晶显示器显示路程和总费用。

最后，当需要停止是可按相应的键S4对路程计数器进行停止。