畢業(yè)設(shè)計出租車計價系統(tǒng)

1、出租車計價系統(tǒng)taximenter system專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 摘 要隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，對出租車計費器的要求也越來越高。二十世紀后半期，隨著集成電路和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，基于單片機的出租車計費器不僅可以解決電子系統(tǒng)小型化、低功耗、高可靠性等問題，而且其開發(fā)周期短、開發(fā)軟件投入少、芯片價格不斷降低，特別是對小批量、多品種的產(chǎn)品需求，單片機具有體積小、功能強可靠性高、價格低廉等一系列優(yōu)點，不僅已成為工業(yè)測控領(lǐng)域普遍采用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和和生活的各個角落，有力地推動了各行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)

2、品的更新?lián)Q代，應(yīng)用前景廣闊。（使用單片機的外圍電路比較簡單），在時間計數(shù)和速度的計算上便于擴展功能很，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)升級。很多數(shù)值可以預(yù)先寫到芯片中。本設(shè)計假設(shè)速度恒定為60km/h，即1km/min。本設(shè)計主要了解應(yīng)用單片機的定時器/計數(shù)器，以及中斷。這是一個比較小的系統(tǒng)，故采用匯編語言來編輯。匯編語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它具有編譯速度快，占用系統(tǒng)空間小，具有一定的助記可讀性等特點。本系統(tǒng)假設(shè)速度恒定60km/h(1km/min),單價一定1.3元/km,起步價5.0元，超過三公里開始計費，每公里加1.3元。關(guān)鍵詞：出租車計費器； at89c51； 定時器/計數(shù)器abstractas t

3、he taxi industry, taxi meters on the request also getting higher and higher. the latter half of the 20th century, along with integrated circuits and the rapid development of computer technology, scm technology has been developing rapidly, based on scm taxi meters can not only solve the electronic sy

4、stem of small, low-power, high - reliability and other issues, and its short development cycle, a smaller software development, chip prices are lower, especially for small quantities, and more varieties of product demand, mcu is small in size, high reliability and strong features, such as a low pric

5、e series of advantages, not only has become widely adopted in the field of industrial measurement and control of intelligent control, but also to have infiltrated into peoples work and life and every corner of a powerful impetus to the technological transformation of various industries and the upgra

6、ding of products, the application of a broad prospect. (scm use of the relatively simple external circuit), in time count and the speed of calculation is very easy expansion of functions, the system can be realized upgrade. numerical wrote a lot of chips in advance. the curriculum design assumptions

7、 for the constant speed of 60 km / h, that is, 1 km / min. learn this lesson, a major application mcu timer / counter, and disruption. this is a relatively small system, the use of assembly language to edit. compilation of language is a compiler-based programming language, it has compiled fast, occu

8、py space on the system, have some help in mind the characteristics of readability. the system assumed a constant speed of 60 km / h (1km/min), priced some 1.3 yuan / km, with fares starting 5.0 yuan, accounting began more than three kilometers, and 1.3 yuan per km.key words:axi-billing； at89c51； ime

9、r / counter目 錄摘要.abstract.1 前言.11.1 我國出租車的發(fā)展.2 1.2 出租車計價器概述.3 1.3 現(xiàn)階段出租車計價器的要求.32 出租車計價器主要硬件介紹及設(shè)計.4 2.1 計價器的組成及原理.4 2.2 單片機的定義及at89s51單片機介紹.4 2.3 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能.5 2.4 at89s51單片機引腳配置及其引腳說明5 2.5 at24c02引腳圖及其引腳功能8 2.6 at24c02 掉電存儲單元的設(shè)計.9 2.7 里程計算、計價單元的設(shè)計.9 2.8 數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計.113 系統(tǒng)軟件設(shè)計.13 3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計.13 3.2 定時中斷

10、程序設(shè)計.14 3.3 里程計數(shù)中斷服務(wù)程序設(shè)計.14 3.4 中途等待中斷服務(wù)程序設(shè)計.14 3.5 鍵盤服務(wù)程序設(shè)計.143.6顯示子程序服務(wù)程序設(shè)計.144 系統(tǒng)調(diào)試與主要功能.16 4.1 使用的儀器儀表.16 4.2 系統(tǒng)調(diào)試.17 4.3 系統(tǒng)主要功能.17結(jié)論.18致謝.19參考文獻.20附錄.211 前言隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，對出租車計費器的要求也越來越高。二十世紀后半期，隨著集成電路和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)也得到了飛速發(fā)展，其實現(xiàn)方法經(jīng)歷了由分立元件、ssi、msi到lsi、vlsi以及uvlsi的過程。同時為了提高系統(tǒng)的可靠性與通用性，微處理器和專業(yè)集成電路（asi

11、c）逐漸取代了通用全硬件lsi電路，而單片機開發(fā)的系統(tǒng)以其體積小、重量輕、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脫穎而出。現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計費器，所以計費器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計費器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計費器的市場還是十分有潛力的.1.1 我國出租車的發(fā)展20世紀20-30年代是我國城市出租汽車行業(yè)的大發(fā)展時期。20年代初，北京自用及營運汽車有1231輛，出租汽車行達51家.據(jù)統(tǒng)計，上海市于2933-1934年間，有出租汽車行達91家，營業(yè)站153處，營運汽車達1151輛。20年

12、代末，哈爾濱由于外國僑民劇增,使得出租汽車增多，在500輛。1934年，河南出現(xiàn)了最早的出租汽車。開封有了首家私人出租車戶，經(jīng)營5輛小客車。1935年，河南長途汽車營業(yè)部購進3輛福特牌小客車，也在市區(qū)經(jīng)營出租業(yè)務(wù)。當時，因出租車很時髦，用戶多是豪紳富商，他們走官場，講闊氣，不惜高價租用，所以，出租車的營業(yè)狀況較好?？谷諔?zhàn)爭爆發(fā)后，國土的淪陷，戰(zhàn)爭的紛擾，出租汽車發(fā)展受到?jīng)_擊，數(shù)量急劇減少。至1942年，北京出租汽車行減少到48家，營運汽車約446輛，以后逐漸萎縮，至1946年，僅剩出租汽車303輛。上海在此期間，出租汽車行僅存30家，至1948年，出租汽車行僅有51家，車數(shù)減少到705輛。中華

13、人民共和國成立初期，出租汽車主要由兩種成分組成。一種為私有制的出租汽車，這種成分由于服務(wù)對象發(fā)生變化，客流量下降，加上車輛難以更新，營運車輛日趨減少，到1956年前，北京市出租一汽車行僅剩30家。另一種成分為公有制事業(yè)單位，主要是為了滿足接待外賓來訪和重要會議需要，由各省市人民政府組建成的汽車公司和汽車隊。50年代末至60年代初，國家旅游主管部門為適應(yīng)旅游事業(yè)發(fā)展的需要，先后在各地組建了旅游汽車隊?！拔母铩睍r期，乘出租車被稱為“四舊”，受到批判，車輛大量停駛，出租汽車行業(yè)處于奄奄一息狀態(tài)。當時，北京市僅有出租汽車200多輛。其他城市出租汽車也為數(shù)不多。1978年12月，黨的十一屆三中全會召開以

14、后，國家實行了改革開放政策，城市經(jīng)濟日益繁榮，對外經(jīng)濟文化交流日益頻繁，人民生活有了很大的改善和提高，出租汽車不再是北京、上海、天津及廣州、哈爾濱等大城市的專利，全國很多中小城市在1980年以后也出現(xiàn)了出租汽車，且連續(xù)出現(xiàn)幾次高速發(fā)展浪潮。國家為解決群眾“乘車難”問題，滿足不同層次乘客出行的需要，對出租汽車行實行國營、集體、個人一起上，各行各業(yè)均可參與經(jīng)營出租汽車的政策，為出租汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了契機，80年代后期至90年代，形成了快速發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)市場發(fā)展的需要，國家有關(guān)部委相繼頒布了出租汽車行業(yè)的管理規(guī)定，各地政府也根據(jù)本地實際制定了不少出租汽車管理辦法，使出租汽車行業(yè)逐步走上了規(guī)范化、

15、正規(guī)化的法制管理軌道。1.2 出租車計價器概述計價器顯示的營運金額是營運里程與價格的函數(shù)（等候時間一般折算成一定比例的里程來計算）。出租車計價器通過傳感器與行駛車輛連接。出租汽車的實際里程通過傳感器的脈沖信號在計價器里折算成一定的計價營運里程。目前市場上出租車計價器功能主要有具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能、白天/晚上轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)輸出功能、計時計價功能等等，但能夠進行語音播報數(shù)據(jù)信息的出租車計價器還是比較少見的，針對這一點我們來設(shè)計一款多功能出租車計價器，在原有功能的基礎(chǔ)上增加單價輸出、單價調(diào)整、路程輸出、顯示當前的系統(tǒng)時間、語音播報數(shù)據(jù)信息等功能。1.3 現(xiàn)階段出租車計價器的要求隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，對

16、出租車計費器的要求也越來越高，用戶不僅要求計費器性能穩(wěn)定，計費準確，有防作弊功能；同時還要求其具有車票資料打印 、ic卡付費、語音報話、和電腦串行通信等功能。通常，設(shè)計出租車計費器面臨以下三方面的問題：（1）不同國家和地區(qū)的計費方式存在差異。有些地區(qū)有夜間收費及郊區(qū)收費等，而有些地區(qū)則無夜間收費和郊區(qū)收費；即使同一地區(qū)，不同車型的出租車，其計費方式也有差別；另一方面，出租車還面臨幾年一次的調(diào)價或調(diào)整計費方式等問題。因此，所設(shè)計的計費器不僅要能滿足不同國家和地區(qū)的要求，而且計費方式的調(diào)整也應(yīng)當很方便。（2）由于個別地區(qū)對計費器有特殊要求，有時必須修改軟件；另外，計費器還面臨軟件的升級；因而，所設(shè)

17、計的計費器應(yīng)能很方便地重新編程。（3）計費器必須要有防作弊功能，能有效防止司機作弊；同時要防止計費器在營運過程中死機。為此，設(shè)計出一款好的計費器，解決了上述問題是非常必要的。該計費器內(nèi)設(shè)置了多達64個選項，幾乎涵蓋了大多數(shù)國家和地區(qū)的出租車計費方式，因此，使用時無需更改計費器的硬件，而只需更改相應(yīng)的選項資料，便可適用于不同的國家和地區(qū)，且計費資料的傳送可由電腦通過rs-232串口或?qū)Ｓ玫氖殖质劫Y料傳輸器來完成，非常方便；由于采用了具有單片機at58c51，因此，編程時無需將單片機從電路板上取下，就可以直接對單片機進行編程；另外，該設(shè)計還采用單、雙信號防作弊技術(shù)和看門狗電路，較好地解決了計費器的

18、作弊現(xiàn)象及死機問題。目前，該計費器已在許多大中城市得到了廣泛的應(yīng)用。2 出租車計價器硬件介紹及設(shè)計本系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括單片機at89s51、數(shù)據(jù)顯示部件、a44e霍爾傳感器電路、at24c02 掉電存儲單元的設(shè)計、里程計算及計價單元的設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中，充分利用各部件的功能，實現(xiàn)多功能的出租車計價器設(shè)計。2.1 計價器的組成及原理租出車計價器主要由里程傳感器、空車牌、單片機、顯示器、打印機五個零部件通過線路連接而成。通常計價器采用mcs - 51 芯片,在eeprom中預(yù)先已寫入了有關(guān)程序和數(shù)據(jù)的信息,如基本距離、續(xù)程距離、候時時間的規(guī)定值,與收費標準規(guī)定相應(yīng)的收費價格值,不同出租條件

19、下收費的變化比率,附加車費值計費方式等數(shù)據(jù)和與收費辦法相應(yīng)的車費計算與控制程序等,并且在計價器安裝前已根據(jù)不同車型選定好k值。在工作過程中其主要的功能都是由mcs - 51 芯片中的定時器/ 計數(shù)器來實現(xiàn)。2.2 單片機的定義及at89s51單片機介紹單片機（microcontroller，又稱微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計算機。這些部件包括中央處理器cpu、數(shù)據(jù)存儲器ram、程序存儲器rom、定時器/計數(shù)器和多種i/o接口電路。at89s51單片機是美國atmel公司生產(chǎn)的低功耗，高性能cmos 8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的flash只讀程序存儲器，器件采

20、用atmel公司的高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準8051指令系統(tǒng)及引腳。它集flash程序存儲器，既可在線編程（isp）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，atmel公司的功能強大，低價at89s51單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。at89s51是一個低功耗，高性能cmos 8位單片機，片內(nèi)含4k bytes isp(in-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的flash只讀程序存儲器，器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準mcs-51指令系統(tǒng)及80c51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位

21、中央處理器和isp flash存儲單元，功能強大的微型計算機的at89s51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。at89s51具有如下特點：40個引腳，4k bytes flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），32個外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器 此外，at89s51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，cpu暫停工作，而ram定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存ra

22、m的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時該芯片還具有pdip、tqfp和plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。2.3 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能計價器的單片機控制方案圖如圖1所示。它由以下幾個部件組成：單片機at89s51、總金額及單價顯示部件、鍵盤控制部件，at24c02 掉電存儲控制、里程計算單元、串中顯示驅(qū)動電路等。利用單片機豐富的io端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能。不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級。具體電路參見“多功能出租車計價器總體電路圖”。 圖1 單片機控制方案圖2.4 at

23、89s51單片機及其引腳說明at89s51是美國atmel公司生產(chǎn)的低功耗，高性能cmos 8位單片機，片內(nèi)含4kb的可系統(tǒng)編程的flash只讀程序存儲器，器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準8051指令系統(tǒng)及引腳。它集flash程序存儲器既可在線編程（isp）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用 8位微處理器于單片芯片中，具有高性價比。at89s51是一個有40個引腳的芯片，引腳配置如圖2所示。圖2 at89s51引腳配置at89s51芯片的40個引腳功能為：vcc 電源電壓。gnd 接地。rst 復(fù)位輸入。當rst變?yōu)楦唠娖讲⒈３?個機器周期時，將使單片機復(fù)位。wdt溢出

24、將使該引腳輸出高電平，設(shè)置sfr auxr的disrto位（地址8eh）可打開或關(guān)閉該功能。diskrto位缺省為reset輸出高電平打開狀態(tài)。xtal1 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。xtal2 來自反向振蕩放大器的輸出。p0口 一組8位漏極開路型雙向i/o口。也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動8個ttl邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，p0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。p1

25、口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（iil）。flash編程和程序校驗期間，p1接收低8位地址。p1口部分端口引腳及功能如表1所示。表1 p1口特殊功能p1口引腳特殊功能p1.5mosi（用于isp編程）p1.6mosi（用于isp編程）p1.7sck（用于isp編程）p2口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口。p1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對端口寫

26、“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（iil）。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，p2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，p2口線上的內(nèi)容在整個訪問期間不改變。flash編程和程序校驗期間，p2亦接收低8位地址。p3口 一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口。p3的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對p3口寫“1”時，它們被內(nèi)部的上拉電阻把拉到高電并可作輸入端口。作輸入端口使用時，被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流（iil）。p3口除

27、了作為一般的i/o口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2所示。p3口還接收一些用于flash閃速存儲器編程和程序校驗期間的控制信號表2 p3口特殊功能p3口引腳特殊功能p3.0rxd（串行輸入口）p3.1txd（串行輸出口）p3.2（外部中斷0）p3.3（外部中斷1）p3.4t0（定時器0外部輸入）p3.5t1（定時器1外部輸入）p3.6（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3.7（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）psen/ 程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀先通信號，當at89s51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次psen/有效，即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的pse

28、n/信號。ea/vpp 外部訪問允許。欲使cpu僅訪問外部程序存儲器，ea端必須保持低電平，需注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存ea端狀態(tài)。flash存儲器編程時，該引腳加上+12v的編程電壓vpp。2.5 at24c02引腳圖及其引腳功能at24c02芯片引腳配置如圖3所示。圖3 at24c02引腳配置圖at24c02芯片dip封裝，共有8個引腳，其中：a2a0 地址引腳；sda、scl i2c總線接口；wp 寫保護引腳，wp接vss時，禁止寫入高位地址，wp接vdd時，允許寫入任何地址；vcc 電源端gnd 接地端2.6 at24c02 掉電存儲單元的設(shè)計掉電存儲單元的作用

29、是在電源斷開的時候，存儲當前設(shè)定的單價信息。at24c02 是atmel公司的2kb 字節(jié)的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，電壓最低可以到2.5v，額定電流為1ma，靜態(tài)電流10ua(5.5v)，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40 年以上，而且采用8 腳的dip 封裝，使用方便。其電路如圖4所示。圖 4 掉電存儲電路原理圖圖中r8、r10 是上拉電阻，其作用是減少at24c02 的靜態(tài)功耗，由于at24c02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線scl（移位脈沖）和sda（數(shù)據(jù)/地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。每當設(shè)定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，

30、將單價信息保存在芯片內(nèi)；當系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器內(nèi)的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。2.7 里程計算、計價單元的設(shè)計里程計算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器a44e檢測到的信號，送到單片機，經(jīng)處理計算,送給顯示單元的。其原理如圖5所示。圖 5 傳感器測距示意圖由于a44e 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（4.518v），其輸出的信號符合ttl 電平標準，可以直接接到單片機的io 端口上，而且其最高檢測頻率可達到1mhz。a44e 集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器a、霍爾電勢發(fā)生器(即硅霍爾片)b、差分放大器c、施密特觸發(fā)器d 和oc 門輸出e 五個基本部分組

31、成。在輸入端輸入電壓cc v ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當霍爾片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍爾電勢差h v 輸出，該h v 信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到oc 門輸出。當施加的磁場達到工作點(即op b )時，觸發(fā)器輸出高電壓(相對于地電位)，使三極管導(dǎo)通，此時oc 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為開。當施加的磁場達到釋放點(即rp b )時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使oc 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動作。我們選擇了p3.2 口作為

32、信號的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們設(shè)車輪的周長是1 米），霍爾開關(guān)就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈計數(shù)，當計數(shù)達到1000 次時，也就是1 公里，單片機就控制將金額自動的加增加，其計算公式：當前單價公里數(shù)=金額。2.8 數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計由于設(shè)計要求有單價（2 位）、路程（2 位）、總金額（3 位）顯示輸出，加上我們另外擴展了時鐘顯示（包含時分秒的顯示），采用lcd 液晶段碼顯示，在距離屏幕1 米之外就無法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對比度也不能夠滿足要求，因此我們采用6 位led數(shù)碼管的分屏顯示，如圖6 所示：時鐘顯示（圖中顯示為

33、12 點0 分46 秒）總金額和單價顯示（圖中顯示為總金額55.2元,每公里4.6 元）路程和單價顯示（圖中顯示為總路程12 公里,當前單價4.6 元）單價調(diào)整顯示（圖中顯示為右起白天單價4 .6 元/晚上7.8 /中途等待1.2 元）圖 6 采用6 位led數(shù)碼管的分屏顯示數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過按鍵s1 來實現(xiàn)切換的，如圖7 所示。在出租車不走的時候，按下s1，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示；車在行走的時候只有總金額和單價顯示屏在顯示，當?shù)竭_目的地的時候，客戶要求查看總的里程的時候，就可以按下s1 切換到里程和單價顯示屏，供客戶查詢。顯示電路的電路原理圖如圖8所示。圖7 屏幕顯示圖8 顯示器原理圖從

34、單片機串口輸出的信號先送到左邊的移位寄存器（74hc164）,由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達到顯示的目的。移位寄存器74hc164還兼作數(shù)碼管的驅(qū)動，插頭1（header1）接電源，插頭2（header2）接數(shù)據(jù)和脈沖輸出端。電路中的三個整流管d1d3 的作用是降低數(shù)碼管的工作電壓，增加其使用壽命。3系統(tǒng)軟件設(shè)計本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要可分為主程序模塊、定時計數(shù)中斷程序、里程計數(shù)中斷服務(wù)程序、中途等待中斷服務(wù)程序、顯示子程序服務(wù)程序、鍵盤服務(wù)程序六大模塊。下面對各部分模塊作介紹。3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、出租車起價和單價的初始化、中斷向量的設(shè)計以及開

35、中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動/清除標志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。主程序流程圖如圖9 所示。當按下s1時，就啟動計價，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷出行駛里程是否已超過起價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價數(shù)和起價數(shù)來計算出當前的累計價格，并將結(jié)果存于價格寄存器中，然后將時間和當前累計價格送顯示電路顯示出來。當?shù)竭_目的地的時候，由于霍爾開關(guān)沒有送來脈沖信號，就停止計價，顯示當前所應(yīng)該付的金額和對應(yīng)的單價，到下次啟動計價時，系統(tǒng)自動對顯示清零，并重新

36、進行初始化過程。3.2 定時中斷服務(wù)程序在定時中斷服務(wù)程序中，每100ms 產(chǎn)生一次中斷，當產(chǎn)生10 次中斷的時候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應(yīng)的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r顯示。其程序流程如圖10 所示。3.3 里程計數(shù)終端服務(wù)每當霍爾傳感器輸出一個低電平信號就使單片機中斷一次，當里程計數(shù)器對里程脈沖計滿1000 次時，使微機進入里程計數(shù)中斷服務(wù)程序中。在該程序中，需要完成當前行駛里程數(shù)和總額的累加操作，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中。3.4 中途等待中斷服務(wù)程序當在計數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒有輸出信號，片內(nèi)的t1 定時器便被啟動，每當計時到達10分鐘，就對當前金額加上中途等待的單價，以后每十

37、分鐘都自動加上中途等待的單價。當中途等待結(jié)束的時候，也就自動切換到正常的計價。3.5 顯示子程序服務(wù)程序由于是分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到4 個顯示子程序，分別是：時分秒顯示子程序（hms_dis）、金額單價顯示子程序（cp_dis）、路程單價顯示子程序(dp_dis)、單價調(diào)節(jié)子程序(pa_dis)。3.6 鍵盤服務(wù)程序鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當沒有按鍵按下的時候，單片機循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回開始初始化數(shù)據(jù)s1按下？否是s4按下？是否設(shè)定默認 單價（白天）設(shè)定晚上單價否按下s4？是啟動計價器設(shè)定中途等待單價里程中斷？圖9 主程序流程圖否是是

38、否顯示金額及單價是否返回時間顯示是傳感有信號？ s4按下？到一公里？是總路程加1總金額加1否s3按下？否s3按下？停止計價和里程計數(shù)是顯示路程和單價開始保護現(xiàn)場重置計數(shù)初值否中斷10次？是數(shù)據(jù)送顯示緩沖單元調(diào)用顯示子程序恢復(fù)現(xiàn)場并中斷返回 圖10 定時中斷服務(wù)程序4 系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。測試包括里程計價測試、掉電存儲測試測試。4.1 使用的儀器儀表數(shù)字萬用表 dt9203單片機仿真器 wave6000燒寫器 gf2100雙蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源 dh1718e-5數(shù)字示波器 tds10024.2 系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案，

39、本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計中采用模塊設(shè)計法，所以方便對各電路模塊功能進行逐級測試。4.3 系統(tǒng)主要功能本課程設(shè)計所設(shè)計的出租車計價器的主要功能有：數(shù)據(jù)的復(fù)位、白天/晚上轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)輸出、計時計價、單價輸出及調(diào)整、路程輸出、語音播報數(shù)據(jù)信息、實現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時候保存單價和系統(tǒng)時間等信息等功能。輸出采用8 段數(shù)碼顯示管。本電路設(shè)計的計價器不但能實現(xiàn)基本的計價，而且還能根據(jù)白天、黑夜、中途等待來調(diào)節(jié)單價，同時在不計價的時候還能作為時鐘為司機同志提供方便?？偨Y(jié)本款出租車計價器比目前市場現(xiàn)在的增加了不少功能，其中包括單價輸出、單價調(diào)整、路程輸出、顯示當前的系

40、統(tǒng)時間、語音播報數(shù)據(jù)信息等功能。另外，多功能出租車計價器還具有性能可靠、電路簡單、成本低、實用性強等特點，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識,也使也深該體會到單片機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，不僅使我對學(xué)過的單片機知識有了很多的鞏固，同時也對單片機這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，我學(xué)會了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計的各硬件的資源，其中包括：at89s51單片機及其引腳說明、at24c02引腳圖及其引腳功能等，為本次畢業(yè)設(shè)計提供了一定的資料。由于平時很少進行畢業(yè)設(shè)計，所以對于畢業(yè)設(shè)計報告的格式也是近期才接觸到，經(jīng)過這多次的設(shè)計修改

41、，使我明白了學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程，自己在學(xué)習(xí)的過程中存在許多不足，在今后的學(xué)習(xí)和工作過程中要努力改進。致謝非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)習(xí)的機會和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過這次畢業(yè)設(shè)計，不但使我將大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識再次回顧，而且也使我學(xué)到了一些前沿知識。實踐和理論相結(jié)合，使我更明白了知識的重要性。非常感謝在本次設(shè)計中曾給予我耐心指導(dǎo)和親切關(guān)懷的徐老師以及幫助過我的同學(xué)，正是由于他們的幫助和鼓勵才使我能夠在畢業(yè)設(shè)計過程中克服種種困難，最終順利完成論文，他們的學(xué)識和為人也深深地影響著我，在此，請允許我再次向曾經(jīng)給予我多次指導(dǎo)的導(dǎo)師表示最忠誠的感謝。參考文獻1 袁小平.電子技術(shù)綜

42、合設(shè)計教程m.北京：機械工業(yè)出版社,20082 胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù)m.北京：清華大學(xué)出版社,20043 曹國清.可編程邏輯器件及vhdl設(shè)計技術(shù)m.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,20034李華.mcs - 51 系列單片機實用接口技術(shù)m .北京:北京航天大學(xué)出版社,1999.5張鑫、華臻、陳書謙單片機原理及應(yīng)用m電子工業(yè)出版社2005p1101366譚浩強.c程序設(shè)計m.北京：清華大學(xué)出版社,20047丁元杰、吳大偉。單片微機實題集與實驗指導(dǎo)書m機械工業(yè)2004p1241258謝宋和，甘勇.單片機模糊控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用實例m. 北京: 電子工業(yè)出版社, 1999.5：20-259基于proteus的電路及單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真 -周潤景、張麗娜編著 北航大學(xué)出版社10pic單片機原理 -李學(xué)海編著 北航大學(xué)出版社附錄1. 總體設(shè)計電路圖多功能出租車計價器總體電路圖2. 計價表使用說明（1）s1按鍵的功能在出租車不走的時候，按下