---出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

1、出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)計(jì)科151李帥國(guó)學(xué)號(hào)：201508020114（一）緒論： 一.單片機(jī)是種可通過編程和控制的微處理器，雖然其自身不能夠單獨(dú)用在某項(xiàng)工程或產(chǎn)品上，但當(dāng)其與外圍數(shù)字器件和模擬器件結(jié)合時(shí)便可發(fā)揮強(qiáng)大的功能。 二.單片機(jī)區(qū)別和應(yīng)用如下： 1. 工業(yè)自動(dòng)化。如數(shù)據(jù)采集、測(cè)控技術(shù)。2. 智能儀器儀表。如數(shù)字示波器、數(shù)字信號(hào)源、感應(yīng)電流表等。3. 消費(fèi)類電子產(chǎn)品。如空調(diào)機(jī)、微波爐、IC卡、汽車電子設(shè)備等。 4. 通信方面。如調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)等。5. 武器裝備。如飛機(jī)、軍艦、導(dǎo)彈、魚雷制導(dǎo)、智能武器等。 三.我們作為與自動(dòng)化技術(shù)和電子密切相關(guān)的理工科學(xué)生，掌握單片機(jī)是最簡(jiǎn)單也最基礎(chǔ)的要求

2、。為了進(jìn)一步豐富和鞏固單片機(jī)知識(shí)，也為了能更好的聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，本次課程設(shè)計(jì)選擇了基于單片機(jī)AT89S52控制的出租車計(jì)費(fèi)器，并力求能做出實(shí)物。 鑒于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及各種更先進(jìn)的仿真軟件的出現(xiàn)，使用高級(jí)語言如C代替匯編語言進(jìn)行編程和控制已成為現(xiàn)實(shí)，也成為一種發(fā)展趨勢(shì)。單片機(jī)C語言編程相對(duì)于MC51匯編語言編程有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不需要有很深的理解就可以編程操作單片機(jī)。 2. 寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)完全由編輯器自動(dòng)處理。 3. 程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)，可使程序結(jié)構(gòu)化。 4. 庫中包括許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的處理能力，使用方便。 5. 具

3、有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好的程序便于移植，可極大縮短開發(fā)時(shí)間，增加程序的可讀性和可維護(hù)性。 四單片機(jī)最小系統(tǒng)單元 主控機(jī)系統(tǒng)采用STC公司生產(chǎn)的 STC89C52單片機(jī)，它含有512 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，內(nèi)置8K 的電可擦除FLASH ROM，可重復(fù)編程，大小滿足主控機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以不必再擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。芯片外圍電路最高可接入40MHZ的晶振（AT單片機(jī)數(shù)值一般為24MHZ）。復(fù)位電路和晶振電路，以及P0口接入的10K的上拉電阻便構(gòu)成了STC89C52 單片機(jī)工作所需的最簡(jiǎn)外圍電路電路. （二）需求分析： 一.功能要求 ： 1. 設(shè)計(jì)一個(gè)出租車計(jì)費(fèi)器，并利用霍爾傳感器和單片機(jī)內(nèi)集成

4、的計(jì)數(shù)器測(cè)試出出租車運(yùn)行里程。 2. 要求單價(jià)可調(diào)，里程精確到0.1公里，并要求對(duì)等待時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)。 3. 利用I2C總線通過EEPROM對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行擴(kuò)展，使其具備掉電存儲(chǔ)功能。 二.目的： 1.事實(shí)上，當(dāng)今許多硬件的開發(fā)都已開始用C語言編程，如各種單片機(jī)、DSP、ARM等，用C語言進(jìn)行工業(yè)控制也已成為一種趨勢(shì)，為了更好的適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)形勢(shì)，為了更好的面對(duì)挑戰(zhàn)、把握機(jī)遇，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)決定嘗試用C語言編程完成。也希望能在進(jìn)一步熟悉單片機(jī)控制的同時(shí)，對(duì)數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、計(jì)算控制技術(shù)以及常用外圍芯片有更深層次的了解，提高自己的綜合能力。 綜上：基于單片機(jī)AT89S52設(shè)計(jì)的出租車計(jì)費(fèi)器不僅

5、可方便的用軟件代替硬件，降低成本，具備一般計(jì)費(fèi)器的計(jì)算里程和顯示總金額的功能，還具備了掉電保持，白天、夜晚單價(jià)切換，并且還可很方便的擴(kuò)展為速度測(cè)試儀，具有很好市場(chǎng)前景。 （三）硬件設(shè)計(jì):1.系統(tǒng)工作原理 1.1功能要求 出租車計(jì)費(fèi)器是根據(jù)乘客乘坐汽車行駛距離和等候時(shí)間的多少進(jìn)行計(jì)費(fèi)的,并在行駛中同步顯示本次消費(fèi)、運(yùn)行里程、運(yùn)行單價(jià)以及等待時(shí)間等信息。從起步開始，當(dāng)汽車行駛里程未滿3公里時(shí)，均按起步價(jià)計(jì)算。超過3公里后,實(shí)現(xiàn)每1公里單價(jià)收費(fèi)，中間遇到暫停時(shí)，計(jì)程數(shù)不再增加，開始計(jì)時(shí)收費(fèi)，計(jì)程收費(fèi)和計(jì)時(shí)收費(fèi)的和便構(gòu)成了一位乘客的車費(fèi)。同時(shí)，白天和夜晚價(jià)格不同，可以進(jìn)行切換。白天單價(jià)、夜晚單價(jià)、等待

6、單價(jià)和起步價(jià)格都可通過獨(dú)立鍵盤進(jìn)行調(diào)節(jié)。（默認(rèn)起步價(jià)為5元/3公里，里程單價(jià)白天為2.5元/公里，夜晚為3.5元/公里，等待計(jì)時(shí)單價(jià)為1元/1分鐘） 為提高計(jì)時(shí)、計(jì)費(fèi)精度，確保乘客對(duì)自己消費(fèi)的知情權(quán)，出租車計(jì)費(fèi)器應(yīng)做到里程數(shù)精確到0.1公里，同時(shí)為減少司機(jī)朋友來回調(diào)整單價(jià)以及停車后需重設(shè)單價(jià)的麻煩，計(jì)費(fèi)器應(yīng)具有掉電保持功能，即當(dāng)重新啟動(dòng)后維持原有數(shù)值（包括總金額、等待時(shí)間、行駛里程、單價(jià)）不變，直至強(qiáng)制按下清零鍵，計(jì)費(fèi)器顯示起步價(jià)（剛起步時(shí)對(duì)應(yīng)總金額）、運(yùn)行單價(jià)，為下一次計(jì)費(fèi)做準(zhǔn)備。 1.2基本原理 計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)主要由五部分組成：分別為基于霍爾傳感器A44E的里程檢測(cè)單元、STC89C52單片機(jī)

7、、外擴(kuò)串行EEPROM-AT24C02、獨(dú)立鍵盤和LED顯示。 霍爾傳感器主要用于檢測(cè)汽車行使的里程數(shù)，出租車車輪每旋轉(zhuǎn)一周，霍爾傳感器A44E便產(chǎn)生一相應(yīng)的脈沖輸出，并把該脈沖交由單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)則根據(jù)程序設(shè)定，通過計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)換算出已行駛里程（里程=脈沖個(gè)數(shù)*出租車車輪周長(zhǎng)），然后再根據(jù)從EEPROM-AT24C02中讀取的單價(jià)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行總的消費(fèi)金額的。計(jì)算：當(dāng)里程小于3公里時(shí)，總金額=起步價(jià)+等待時(shí)間*等待單價(jià)；當(dāng)里程大于3公里時(shí)，總金額=起步價(jià)+（里程-3）*運(yùn)行單價(jià)+等待時(shí)間*等待單價(jià)；計(jì)算好的金額、等待時(shí)間、里程和單價(jià)等數(shù)據(jù)信息都可實(shí)時(shí)地顯示在數(shù)碼管上。其中，等待時(shí)間可根

8、據(jù)霍爾傳感器A44E是否有脈沖輸出加以判斷，如可設(shè)定等待時(shí)基為5s,即假如A44E在5s后仍無脈沖輸出便認(rèn)為進(jìn)入等待時(shí)間，并由單片機(jī)STC89C52內(nèi)部計(jì)時(shí)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)時(shí)。（4） .軟件設(shè)計(jì)：1. 系統(tǒng)主程序 在主程序模塊中，需要完成對(duì)各參量和接口的初始化、出租車起步價(jià)和單價(jià)的初始化以及中斷、計(jì)算、循環(huán)等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)費(fèi)等不同的操作。 當(dāng)出租車運(yùn)行后，就啟動(dòng)計(jì)費(fèi)器，根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷行駛里程是否已超過起步價(jià)公里數(shù)。若已超過，則根

9、據(jù)里程值、每公里的單價(jià)值和起步價(jià)來計(jì)算出當(dāng)前的總金額，并將結(jié)果存于總金額寄存器中；中途等待時(shí)，無脈沖輸入，不產(chǎn)生中斷，當(dāng)時(shí)間超過等待設(shè)定值時(shí)，開始進(jìn)行計(jì)時(shí)，并把等待金額加到總金額里，然后將總金額、里程、等待時(shí)間和單價(jià)送數(shù)碼管顯示出來。程序流程如圖所示。2.計(jì)算程序 15 序中，里程變量加1，總金額根據(jù)此時(shí)所設(shè)單價(jià)做出相應(yīng)的變化。里程中斷子程序如圖3-2所示。 INT0 計(jì)數(shù)達(dá)到500？ 增加1公里 調(diào)用價(jià)格子程序 達(dá)到最大里程？返回 N N Y 開始 Y 圖3-2 里程中斷服務(wù)子程序 3.3 中途等待中斷程序 在中途等待中斷程序中，定時(shí)器1每50ms計(jì)一次數(shù)，每計(jì)夠100次(5sec)，便將當(dāng)

10、前里程值送入某個(gè)緩存變量，與前一個(gè)5秒的值進(jìn)行比較，如果兩者相同，則表明霍爾傳感器沒有輸出信號(hào)，認(rèn)為出租車停了下來，進(jìn)入等待計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)中間變量dd自加1，計(jì)夠12次為一分鐘，dd自清零，同時(shí)根據(jù)所設(shè)的等待單價(jià)刷新總金額。計(jì)數(shù)初值可有以下公式獲得： X=(65536-t)*11.0592*106/12; TH=X/256; TL=X%256; 其中：X表示計(jì)數(shù)初值，TH、TL分別為16位計(jì)數(shù)器高8位和低8位應(yīng)裝入的初值。3. 顯示程序： 由于8位數(shù)碼管所有段選皆有8位的P0口進(jìn)行控制，因此，在每一瞬間，8位LED會(huì)顯示同一個(gè)數(shù)字。要想每位顯示不同的字符，就必須采用動(dòng)態(tài)掃描的方法輪流點(diǎn)亮各位LED，即在每一時(shí)刻只使某一位顯示字符。在此瞬間，段選控制I/O口輸出相應(yīng)字符段選碼（字符碼），而位選則控制I/O口在該顯示