基于單片機的出租車計價器設計論文說明

1、 . . . 基于單片機的出租車計價器設計摘 要隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，出租車已經(jīng)是城市交通的重要組成部分，從加強行業(yè)管理以與減少司機與乘客的糾紛出發(fā)，具有良好性能的計價器對出租車司機和乘客來說都是很必要的。而采用模擬電路和數(shù)字電路設計的計價器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試。而采用單片機進行的設計，相對來說功能強大，用較少的硬件和適當?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎貙崿F(xiàn)設計要求，且靈活性強，而且可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。本設計采用AT89S52單片機為主控器，以RPR-220光電傳感器測距，實現(xiàn)對出租車的多功能的計價設計，并采用AT24C02實現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時候保存

2、單價等信息，通過ISD2560實現(xiàn)語音播報功能，輸出采用8段數(shù)碼管進行顯示。本次畢業(yè)設計設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，黑夜和中途等待來調(diào)節(jié)單價，同時具有語音播報和數(shù)據(jù)打印功能。關鍵詞：出租車計價器；單片機；AT89S52；光電傳感器；語音播報Abstract Along with the development of industry, taxi cab is an important part of urban transportation, strengthen management and reduce from drivers and passengers, th

3、e dispute has good performance on the meter taxi drivers and passengers alike is very necessary. While using analog and digital circuit design of the whole circuit meter, use of large scale, high failure than devices, debugging. The design and MCU, relatively powerful functions, use less of the hard

4、ware and software of appropriate coordination can be easily realized design requirements, and flexibility, can be accomplished by software programming additional functions. This design USES for the master, AT89S52 SCM in RPR - 220 distance of photoelectric sensor, the valuation of the taxi multifunc

5、tional design, and using AT24C02 realization of power system, through such information preservation unit ISD2560 realizing speech function, using digital output for 8 pipe display This circuit design, not only can realize the basic meter, and can according to the valuation, but also according to day

6、 and night and wait to adjust the unit half-way, both in voice and data printing.Keywords: The meter taxi, SCM, AT89S52 devices, Photoelectric sensor, Speech目 錄1緒論11.1出租車計價器概述11.2論文主要工作12系統(tǒng)方案設計32.1設計要求32.2出租車計價器控制方案設計43出租車計價器硬件設計53.1單片機最小系統(tǒng)設計53.2速度與里程檢測電路設計63.2.1A44E霍爾傳感器檢測電路設計63.2.2RPR-220光電傳感器檢測設計

7、電路73.3AT24C02掉電存儲電路設計83.4鍵盤電路設計93.5數(shù)據(jù)顯示電路設計93.6 8255接口電路設計113.7語音播報系統(tǒng)計113.8票據(jù)打印電路設計124軟件設計144.1系統(tǒng)主程序144.2定時中斷服務程序154.3里程計數(shù)中斷服務程序164.4中途等待中斷程序164.5顯示程序164.6計算程序174.7鍵盤掃描程序175實驗調(diào)試195.1電路的安裝與調(diào)試195.2中途等待測試215.3掉電單元測試216總結(jié)22致23參考文獻24附錄A系統(tǒng)源程序25附錄B系統(tǒng)原理圖4142 / 461緒論1.1出租車計價器概述隨著交通行業(yè)的發(fā)展，出租車已經(jīng)成為城市交通生活中必不可少的一部

8、分，從加強行業(yè)管理和減少司機與乘客之間的糾紛出發(fā)，具有良好性能的計價器對出租車司機和乘客來說都是很必要的。出租車計價器是出租車營運收費的專用智能化儀表，隨著電子技術的發(fā)展,出租車計價器技術也在不斷進步和提高,國出租車計價器已經(jīng)經(jīng)歷了四個階段的發(fā)展,從傳統(tǒng)的全部由機械元器件組成的機械式,到半電子式即用電子線路代替部分機械元器件的出租車計價器,再從集成電路式到目前的單片機系統(tǒng)設計的出租車計價器。 出租車計價器顯示的總金額是由公里數(shù)（等候時間一般折算成一定比例的里程來計算）與單價聯(lián)合組成。出租車計價器通過傳感器與行駛車輛連接。出租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公里數(shù)目。目

9、前市場上出租車計價器功能主要有具有數(shù)據(jù)的復位功能、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)信息和打印功能的出租車計價器還是比較少見的，針對這一點我們來設計一款多功能出租車計價器，在原有功能的基礎上增加單價輸出、單價調(diào)整、路程輸出、語音播報數(shù)據(jù)信息和打印數(shù)據(jù)等功能，來方便廣大司機與乘客。1.2論文主要工作（1）方案的初步論證與選擇我通過搜集題目的相關資料，參照了目前通用的設計思想和設計方法，選擇了幾套設計方案進行了分析比較，最終選定了以單片機來實現(xiàn)設計要求。單片機功能強大，用硬件和軟件結(jié)合可以很容易的實現(xiàn)設計要求，且靈活性強，同時可以通過軟件編程來完成更多的附加

10、功能。（2）硬件設計緊扣設計方案，以其為指導思想從功能和電氣特性兩方面選擇合適的器件。經(jīng)過對比選擇選定AT89S52單片機為主控器件，RPR-220光電傳感器來檢測距離，獨立鍵盤來實現(xiàn)功能的調(diào)整，AT24C02來實現(xiàn)存儲功能，ISD2560語音芯片來實現(xiàn)語音播報和用數(shù)碼管來實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示。（3）軟件設計根據(jù)硬件特點和設計要求，采用C語言來編寫程序。程序功能分為中斷程序、就算程序、顯示程序、語音播報程序、數(shù)據(jù)存儲等幾個功能上相對獨立的模塊。然后按照所劃分的模塊逐個編寫和調(diào)試，最后將獨立的模塊整合起來。        &

11、#160; 2系統(tǒng)方案設計2.1設計要求現(xiàn)代社會中，出租車計價器與人們的生活聯(lián)系越來越密切，人們對它的要求也越來越高，因而設計一款多功能出租車計價器來滿足人們的正常需要就顯得十分必要，本設計滿足了以下功能要求：起步費用:由用戶設定起步價將其保存在電路中，傳感器檢測的行車里程在起步價費用里程，就關閉行車里程計費程序，顯示器一直顯示起步價。當行車里程超過了起步價費用里程，計費程序才啟動計費。行車里程計費：通過傳感器將出租車的行駛距離送入處理電路中，然后換算成行車里程，根據(jù)行車里程和已經(jīng)設定好的單價計算出所需行車的費用，將這個費用送進總費用的顯示緩存區(qū)。等待計費:在行車路途中，傳感器檢測到

12、汽車速度低于設定值時，這時候就要啟動等候計費程序的中途等待程序，因故停車超過5分鐘的按0.5元/5分鐘。語音播報：當有乘客上車時，致以歡迎詞，如歡迎乘坐本車等信息；當?shù)竭_目的地乘客下車時，致以結(jié)束語，如乘坐等，同時播報本次行程所花費的金額，里程。打印功能：在到達目的地結(jié)束本次行程時，可以將本次乘車里程、單價、花費金額等打印出來，以便供有需要的顧客存根。整個行車過程中的總費用=起步價+行車費用+等候費用，這個費用在總費用顯示緩沖區(qū)完成求和之后通過數(shù)碼管顯示出來，乘客能夠直觀明了的查看出來，十分方便。要求出租車計價器根據(jù)乘客乘坐汽車行駛距離和等候時間的多少進行計價,并在行程中同步顯示車費值。從起步

13、價開始，當汽車程行駛未滿3公里時，均按起步價計算。過3公里后,實現(xiàn)每1公里單價收費，中間遇暫停時，里程數(shù)不再增加，開始計時收費，測距收費和測時收費的和便構(gòu)成了一位乘客的車費。同時，白天和夜晚價格不同，可以進行切換。白天單價、夜晚單價、等待單價和起步價格都可通過獨立鍵盤進行調(diào)節(jié)。（默認起步價為6元/3公里，里程單價白天為2元/公里，夜晚為元2.5/公里，等待計時單價0.5元/5分鐘）。2.2出租車計價器控制方案設計計數(shù)器系統(tǒng)主要由六部分組成：AT89S52單片機、獨立鍵盤、EEPROM AT24C02、RPR-22O光電傳感器、ISD2560語音芯片和顯示數(shù)碼管。本設計通過RPR-220光電傳感

14、器來檢測汽車行進的公里數(shù)，并產(chǎn)生一系列相應的脈沖輸出，脈沖送到單片機進行處理，單片機根據(jù)程序設定通過計算脈沖數(shù)換算出行駛公里數(shù)，再根據(jù)從EEPROM中讀取的價格等相關數(shù)據(jù)進行金額的計算，計算好的金額、里程和單價都實時地顯示在數(shù)碼管上，同時在營運過程中根據(jù)上下車的不同狀態(tài)來實現(xiàn)不同的語音功能播放。在乘客到達目的地時通過按鍵進行語音播報和打印乘車數(shù)據(jù)。獨立鍵盤可以調(diào)節(jié)價格等相關數(shù)據(jù)，按下相應的按鈕，產(chǎn)生信號交由單片機處理并實時顯示出來，調(diào)節(jié)好的數(shù)據(jù)存儲到EEPROM中，掉電后可以使調(diào)好的數(shù)據(jù)不丟失，下次得電后直接從EEPROM讀到單片機，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3租車計價器硬

15、件設計3.1單片機最小系統(tǒng)設計主控機系統(tǒng)采用了Atmel 公司生產(chǎn)的 AT89S52單片機，它含有256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，置8K 的電可擦除FLASH ROM，可重復編程，大小滿足主控機軟件系統(tǒng)設計，所以不必再擴展程序存儲器。復位電路和晶振電路是AT89S52 工作所需的最簡單外圍電路。單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖3-1所示。圖3-1 單片機最小系統(tǒng)圖 AT89S52 的復位端是一個史密特觸發(fā)輸入，高電平有效。復位端若由低電平上升到高電平并持續(xù)2個周期，系統(tǒng)將實現(xiàn)一次復位操作。在復位電路中，按一下復位開關就使在復位端出現(xiàn)一段時間的高電平，外接11.0592M 晶振和兩個30pF電容組成系統(tǒng)的部。

16、3.2速度與里程檢測電路設計3.2.1 A44E霍爾傳感器檢測電路設計A44E 屬于開關型的霍爾器件，其工作電壓圍比較寬（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?；魻杺鞲衅饔行盘栟D(zhuǎn)換、電壓放大、整形輸出等功能，其原理如圖3-2所示。 圖3-2 霍爾傳感器原理里程計算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器檢測到的脈沖信號，送到單片機產(chǎn)生中斷，單片機再根據(jù)程序設定，計算出里程。其原理如圖3-3所示。 圖3-3 傳感器測距示意圖若本系統(tǒng)選擇了將A44E的脈沖輸出口接到P3.3口外部中斷1作為信號的輸入端（這樣可以減少程序設計的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（設車輪的周長是2米

17、），霍爾開關就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈沖計數(shù)，當計數(shù)達到500次時，即1公里，單片機就控制將金額自動增加，如圖3-4所示。圖3-4 A44E霍爾元件檢測電路3.2.2 RPR-220光電傳感器檢測設計電路RPR-220是一種一體化反射型光電探測器。其發(fā)射器是一個砷化鎵紅外發(fā)射管，接收器是一個高靈敏度，硅平面光電三極管。采用DIP4封裝，它具有靈敏度高，受離散光的干擾小，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊等特點。發(fā)射器和接收器都有兩根引出腳，其中長腳為正極，短腳為負極。通過發(fā)射器發(fā)射出光線一部分能夠返回，一部分不能返回，由此產(chǎn)生脈沖，通過脈沖計數(shù)，當計數(shù)達到500次時，即1公里，單片機就控制將金額自

18、動增加，如圖3-5所示。圖3-5 RPR-220 光電傳感器檢測電路兩種方案用于做檢測電路都可以，都可以實現(xiàn)試驗結(jié)果，本次畢業(yè)設計選擇的是光電傳感器檢測里程。3.3 AT24C02掉電存儲電路設計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。在斷電的情況下保存40 年以上，采用8 腳的DIP 封裝，其中A2到A0為地址引腳，SDA、SCL為總線接口；WP為保護引腳，WP接VSS時，禁止寫入高位地址，WP接VDD時，允許寫入任何地址。AT24C02芯片引腳配置如圖3-6所示。圖3-6 AT24C02引腳

19、配置圖掉電存儲單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當前設定的單價信息。其電路如圖3-7所示。 圖 3-7 存儲單元電路圖中R4、R5 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)線和地址線是復用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SC （時鐘脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機P1.6和P1.7口連接，進行傳送數(shù)據(jù)。每當設定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片；當系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。3.4鍵盤電路設計當單價等信息需要進行修改時，就要用到鍵盤進行修改。由于調(diào)節(jié)信息不多，故

20、采用4個獨立鍵盤即可，分別實現(xiàn)清零、切換、增大、減小和功能等作用。電路原理如圖3-8所示。圖3-8 鍵盤調(diào)整電路設計S1：接P1.0口，對上一次的計費進行清零，為下次載客準備。S2：接P1.1口，實現(xiàn)白天和夜晚單價的切換；當功能鍵S4按下時，S2可對數(shù)據(jù)進行增大。S3：接P1.2口，當功能鍵S4按下時，S3可對數(shù)據(jù)進行減小。S4：接P1.3口，按1次，進入調(diào)整白天單價；按2次，進入調(diào)整夜晚單價；按3次，進入調(diào)整等待單價；按4次，進入調(diào)整起步價；按5次，返回。S5: 接P1.3口, 當其按下時進行語音播報。3.5數(shù)據(jù)顯示電路設計數(shù)碼管有共陽極和共陰極兩種接法。若采用共陰極結(jié)構(gòu)，那么陰極公共點接地

21、，各陽極獨立，接高電平者發(fā)光，陽極接地者呈暗淡。反之則相反。此次設計采用共陰極。 LED顯示器與單片機的接口一般有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。LED采用靜態(tài)顯示與單片機接口時，共陰極或共陽極點連接在一起接地或高電平。靜態(tài)顯示器接口電路，在位數(shù)較多時，電路比較復雜，需要的接口芯片較多，成本也較高。動態(tài)LED顯示接口由于各個數(shù)碼管共用同一個段碼輸出口，分時輪流通電的，從而大大簡化了硬件線路，降低了成本。LED顯示器中每個發(fā)光二極管要通過5毫安-20毫安的電流才能達到正常亮度。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象與發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各個數(shù)碼管并非同時點

22、亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。此次設計采用動態(tài)顯示，目的就是為了節(jié)省硬件資源。顯示單元由7個8段共陰極數(shù)碼管組成，采用動態(tài)掃描進行顯示。74LS244為單向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，部有8個三態(tài)驅(qū)動器，分成兩組，分別由控制端控制，當兩個控制端接地時，相當于8個三態(tài)門均打開。由于單片機驅(qū)動能力有限，本處采用74LS244作為數(shù)碼管的驅(qū)動。 數(shù)碼管段選位接P2口，用于顯示總金額和顯示里程與單價；位選接 P0口 ，用于控制數(shù)碼管。電路如圖3-9所示。圖3-9 顯示單元設計 3.6 8255接

23、口電路設計由于已有的單片機接口不能滿足所設計的全部功能的需要，因此需要對已有的單片機接口進行擴展。本設計采用的是8255對單片機接口進行擴展。由于8255是Intel公司專為其主機配套設計制造的標準化外圍接口芯片，因此它與單片機的連接是比較方便的。采用的比較多的是直接利用地址線的線選法，這種方法雖然要浪費大量的地址號，但譯碼電路比較簡單。單片機的P0口為地址/數(shù)據(jù)復用口。數(shù)據(jù)通過P0直接傳送，地址的低8位是需要通過鎖存器74LS373得到的，而地址的高8位則由P0直接傳送。具體電路如圖3-10所示。圖3-10 8255電路原理圖3.7語音播報系統(tǒng)設計主要用于向乘客致歡迎詞與里程、單價、總金額等

24、，以提高司機的服務質(zhì)量。由于考慮到目前計價器的微型化、智能化，本設計采用了集成度較高的ISD2560芯片，其最大的特點是采用EEPROM進行模擬信息的直接存取，而不必經(jīng)過A/D和D/A轉(zhuǎn)換，使用方便，且語音音質(zhì)自然，可重復錄放10萬次。它部帶有話筒放大器、自動增益控制時鐘、揚聲器驅(qū)動電路等，工作電壓是5V，可以通過變壓電路將5V電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?V,單片錄放時間60秒。設計過程中可以先將上下車常用的一些用語的語音部分存儲到語音芯片部的不同起點地址中。營運過程中根據(jù)上下車的不同狀態(tài)來實現(xiàn)不同的語音功能播放。語音芯片工作時，系統(tǒng)先在主程序調(diào)用放音程序，根據(jù)發(fā)音地址尋找ISD2560中的發(fā)音單元，然后將信

25、號送到揚聲器發(fā)出聲音。電路如圖3-11所示。圖3-11 語音播報電路設計3.8票據(jù)打印電路設計當出租車到達指定地點，司機通過按鍵產(chǎn)生一個信號，通知單片機AT89S52,單片機啟動打印服務，將行車的公里數(shù)、單價、金額、中途等待時間、日期與上下車時間等乘車數(shù)據(jù)打印成出租車票據(jù)，共乘客保留。當通過按鍵設定一次數(shù)據(jù)完畢后（如：晝夜單價、等候時間、單價等），系統(tǒng)就自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器的數(shù)據(jù)信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。由于保存在AT24C02中的數(shù)據(jù)是不能隨意進行改動的，因此它具有防作弊功能。此外出租車營運過程的一些數(shù)據(jù)也會保存在其中，以便出租車公司與司機查詢，方便進行管理。本設計打印采

26、用煒煌A6熱敏微型打印機，其工作電壓DC3.5V-9V(在高壓下，打印速度更快，性能更佳)，通訊接口為并口 /串口（TTL/RS232）。我們直接選擇TTL電平和串口打印機，這樣與單片機連接電路簡單，程序也不復雜具體電路如圖3-12所示圖3-12 票據(jù)打印電路設計4 軟件設計4.1系統(tǒng)主程序在主程序模塊中，需要完成對各參量和接口的初始化、出租車起價和單價的初始化以與中斷、計算、循環(huán)等工作。另外，在主程序模塊中還需要設置啟動/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)各標志位寄存器的容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。當有乘客上車時，就進行語音播報

27、，并啟動計價，根據(jù)里程寄存器中的容計算和判斷行駛里程是否已超過起步價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價數(shù)和起步價來計算出當前的總金額，并將結(jié)果存于總金額寄存器中；中途等待時，無脈沖輸入，不產(chǎn)生中斷，當時間超過等待設定值時，開始進行計時，并把等待價格加到總金額里，然后將總金額、里程和單價通過數(shù)碼管顯示出來，乘客到達目的地時，停止計價，顯示當前應付的金額和對應的單價，并進行語音播報和票據(jù)打印，等乘客下車后，啟動出租車，計價器檢測到傳感器的脈沖信號，系統(tǒng)進行清零，并重新進行初始化過程，完成一次計價。主程序流程如圖4-1所示。圖4-1 系統(tǒng)主流程圖4.2 定時中斷服務程序在定時中斷服務程序中

28、，每 10ms 產(chǎn)生一次中斷，當產(chǎn)生 100次中斷的時候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r顯示。 當選擇定時/計數(shù)器作為定時器工作時，計數(shù)器的加1信號由振蕩器（晶振）的12分頻產(chǎn)生，即每經(jīng)過1個機器周期，計數(shù)器增1，直至計數(shù)溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關。 本設計的晶振頻率為12MHZ,初始值計算過程如公式4-1所示。由于晶振的頻率為12MHz，則計數(shù)周期為： T=1/（12000000Hz)*12=1us ，本設計選用定時器0，TMOD=0X01,選用模式1，故T0為16為計數(shù)器，T0計數(shù)最大值為65536 。要定時 10 ms，需要計數(shù)1

29、0000個1us(計數(shù)周期）55536轉(zhuǎn)換為十六進制即為D8F0,計數(shù)器從D8F0開始計數(shù)，計數(shù)到65536溢出，產(chǎn)生定時中斷。4.3里程計數(shù)中斷服務程序車每行進2米光電傳感器輸出一個低電平信號，使單片機中斷一次，當計數(shù)器對脈沖計數(shù)滿500次時，使微機進入里程計數(shù)中斷服務程序。在該程序中，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。 4.4中途等待中斷程序當出租車速度低于1.4米/秒（5公里/小時） 時，折算成脈沖后為10s小于7個，若10S后仍然低于這個速度沒有輸出信號，片的 T1定時器便被啟動，每當計時到達5鐘，就對當前金額加上中途等待的單價，以后每五鐘都自動加上

30、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。4.5 顯示程序顯示程序利用定時器每10ms產(chǎn)生一次中斷，相應變量置位，點亮一個數(shù)碼管，顯示一位數(shù)據(jù)，利用主函數(shù)的循環(huán)，實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示，同時根據(jù)數(shù)碼管余輝和人眼暫留現(xiàn)象，即可實現(xiàn)顯示。4.6 計算程序計算程序根據(jù)里程數(shù)分別進入不同的計算公式。如果里程大于3公里，則執(zhí)行公式：總金額=起步價+（里程-3）*單價+等待時間*等待單價；否則，執(zhí)行公式：總金額=起步價+等待時間*等待單價。程序流程圖如圖4-2所示。圖4-2 計算程序流程圖4.7鍵盤掃描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，單片循環(huán)主程序，一旦有按鍵按

31、下，便轉(zhuǎn)向相應的子程序處理，處理結(jié)束再返回。鍵盤程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3 鍵盤掃描流程圖5實驗調(diào)試與結(jié)果分析5.1電路的安裝與調(diào)試經(jīng)過一段時間的焊接，做成的實物如圖5-1所示。圖5-1 實物圖將實物焊接好后，對實物進行調(diào)試，調(diào)試中的實物，如圖5-2所示。圖5-2 實物調(diào)試圖電路的焊接與調(diào)試是畢業(yè)設計中最為復雜的一部分，任何一方面出現(xiàn)問題都會導致制作實物的失敗，我們需要在一次次的調(diào)試當中去不斷改進，是對我們所學知識的一次全方位的考驗。在出租車計價器的系統(tǒng)中，我們采用USB接口直接供電，滿足計價器完成修改單價、顯示、計價等功能所需的電壓要求。傳感器的選擇方面，考慮到對路程里數(shù)的測試我們選

32、用了RPR-220光電傳感器非常適合我們的設計要求。 我們在LED數(shù)碼管的挑選上也是經(jīng)過考慮和篩選的，共陰的8段數(shù)碼管的段選線時連在一起的，通過74LS244進行驅(qū)動，高電平時點亮相應的段。要注意的是如果選擇的掃描頻率不合適，可能會出現(xiàn)小數(shù)點閃動的情況。但只要掃描頻率不小于24 Hz，人眼就感覺不到顯示器的閃爍。本系統(tǒng)采用36 Hz的掃描頻率，掃描脈沖由相應的外圍電路提供。 模擬車輪我們采用電動機附帶光電傳感器，車輪轉(zhuǎn)到時，傳感器能夠模擬檢測車輛行走里程。我們設車輪的周長是2米，車輪每轉(zhuǎn)一圈，傳感器就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈計數(shù)，當?shù)竭_設定的一定圈數(shù)時單片機就自動在金額上加數(shù)。

33、另外，為了使得系統(tǒng)更人性化，我們用外殼將所有的電路都包了起來，同時也提高了系統(tǒng)的安全性。5.2計價單元測試與分析測試中我們主要從白天、晚上兩種模式分別測試各項功能。再按照不同的單價、行車里程來計算總金額，將白天和晚上單價分別設為三個數(shù)值，讓汽車行駛不同的里程，來測試所做出的實物是否符合要求。設定標準為3公里以以起步價8元計，超過3公里以每公里按設定單價計價，假設模擬車輪轉(zhuǎn)一圈實際車輪轉(zhuǎn)2圈，測試結(jié)果如表5-1所示。表5-1 里程計價測試數(shù)據(jù)模式單價（元）里程（公里）總金額（元）白天2.51025.52.0281.518晚上3.57223.028 2.55 13由表可以看出，測試結(jié)果與理論值相符

34、，系統(tǒng)比較穩(wěn)定，達到了設計要求。5.2中途等待測試在計價模式下，如果車輪低于1.4米/秒（5公里/小時）在時，若10秒沒有改變這種狀態(tài)，則進入中途等待模式下，屏幕會進入等待計價狀態(tài) ，5分鐘后計價器自動增加0.5元。5.3掉電單元測試不管系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，當電源小于5V時，能把當前界面所有信息保存起來，從新上電后能顯示原來界面。6總 結(jié)由于使用的是單片機作為核心的控制元件，本設計采用AT89S52單片機為主控器，以RPR-220光電傳感器測距，實現(xiàn)出租車的多功能計價設計，并采用AT24C02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，輸出采用8段共陰數(shù)碼管顯示，而且具有語音播報和打印功能，十

35、分人性化。本出租車計價器具有功能強、性能可靠、電路簡單、成本低的特點，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其具有很高的智能化水平。通常在不同的時間，不同的情況下都會有不同的收費標準;白天、晚上和中途等待，我們考慮后首選用開關來實現(xiàn)這些切換功能，簡單方便，同時顯示器會顯示相應的指示。最大的方便了司機的計費控制，并且能根據(jù)市場經(jīng)濟的變化而發(fā)生相應的跳動計價。但是在我們設計和調(diào)試的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，譬如計價的金額數(shù)有限，實際的里程可能會很遠，會超出我們的顯示圍，我在這次設計中將最大金額設置到了1000，基本上能夠滿足大部分乘客的需求。通過這次對畢業(yè)論文的編寫以與電路的設計，讓我更加深刻的認識到理論和實踐相

36、合的重要性。在論文的編寫過程中， 查閱了不少的相關資料，使我對AT89S52單片機、RPR-220光電傳感器、ISD2560等芯片有了更進一步的了解和掌握，同時也體現(xiàn)出了自己專業(yè)知識學得不扎實，特別是在電路制作過程中，由于缺少實際經(jīng)驗，對單片機的很多功能還不能熟練的掌握。所以在今后的工作和學習過程中，應加強專業(yè)知識的學習，不斷以理論和實踐相結(jié)合，拓寬知識面，不斷提高自己以適應社會的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)人生的自我價值。致 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以與一起做畢業(yè)設計的同學們的支持，想要完成這

37、個設計是很困難的。 在這里首先要感我的指導老師老師。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從開始查閱資料，設計草案的確定和修改，中期報告，后期的詳細設計等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜煩瑣，但是老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)平外，他的嚴謹治學的精神也是我永遠學習的榜樣。 其次要感和我一起作畢業(yè)設計的幾個同學，他們在本次設計中在資料查找、糾錯、程序的修改方面給了我許多好建議，加快了畢業(yè)設計的速度。在此再次對此次畢業(yè)設計過程中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W致以真誠的意。參考文獻：1晶電路設計與制版Prote199高級應用M：人民郵電，2000：120-125

38、2康華光電子技術基礎數(shù)字部分M4版：高等教育，2003：309-3173何立民單片機應用技術選編M：航天航空大學，1999：60-784恢先，黃輝先單片機原理與應用M：國防科技大學，2003：241-2535科技單片機典型模塊設計實例導航M：人民郵電， 2004：256-2646譚浩強C語言程序設計M：清華大學2005:80-867建領.51系列單片機開發(fā)寶典M. :電子工業(yè).2007:98-1128丁錦滔. PIC單片機C語言程序設計J. 電子制作 2010,1:57-599穎. 多功能出租車計價器的設計J. 計算機與信息技術， 2009,9:114-116 10 曾若淵 . MCS一51定

39、時/計數(shù)器在出租車計價器中的應用 J. 電子制作 , 2010,2 :29-30,6311 胡大友. 新型出租車計價器模塊的應用 J. 國外電子元器件, 2010,4 :55-58,6812 翔, 王勇軍. 基于Proteus的多功能出租車計價器設計 J.單片機與嵌入式系統(tǒng)應用 , 2010,3 :35-37附錄A 系統(tǒng)源程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include “voice.c”#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define delayNOP()

40、 _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();uchar code table= 0x3F, /"0" 0x06, /"1" 0x5B, /"2" 0x4F, /"3" 0x66, /"4" 0x6D, /"5" 0x7D, /"6" 0x07, /"7" 0x7F, /"8" 0x6F, /"9"sbit exter=P33;/外部中斷sbit

41、 S1=P10;/清零鍵sbit S2=P11;/切換/單價增加鍵sbit S3=P12;/單價減少鍵sbit S4=P13;/功能鍵sbit SCL=P17; /IIC引腳sbit SDA=P16;sbit p00=P00;sbit p01=P01;sbit p02=P02;sbit p03=P03;sbit p04=P04;sbit p05=P05;sbit p06=P06;sbit p07=P07;sbit MOTOR=P32;/電機控制端口sbit LED=P35;/光電傳感器LED控制端口int inter,aa,bb,temp=0,temp1,WHEEL_speed=0;uint

42、zongjine,licheng,dengdai;uint S4num,qiehuantemp,delaytemp;uchar danjia1,danjia2,danjia3,danjia,qibu,sign=0;void delay(uint x) /延時時基為1ms int i,j; for(i=x;i>0;i-) for(j=340;j>0;j-);void start() /IIC開始位 SDA = 1; SCL = 1; delayNOP(); SDA = 0; delayNOP(); SCL = 0; void stop() / IIC停止位 SDA = 0; dela

43、yNOP(); SCL = 1; delayNOP(); SDA = 1; void respons() /IIC應答位 uchar i; SCL=1; delayNOP(); while(SDA=1)&&(i<250) i+; SCL=0; delayNOP(); uchar read_byte() / 從EEPROM讀到MCU uchar i,j; for(i=0;i<8;i+) SCL=1; j<<=1; j|=SDA; SCL=0; return(j); void write_byte(uchar date) / 從MCU寫到EEPROM uch

44、ar i,temp; temp=date; for(i=0;i<8;i+) temp=temp<<1; SCL=0; delayNOP(); SDA=CY; delayNOP(); SCL=1; delayNOP(); SCL=0; delayNOP(); SDA=1; delayNOP(); void write_data(uchar addr, uchar date) / 在指定地址addr處寫入數(shù)據(jù)date start(); write_byte(0xa0); respons(); write_byte(addr); respons(); write_byte(date

45、); respons(); stop(); uchar read_data(uchar addr) / 在指定地址addr讀取數(shù)據(jù) uchar date; start(); write_byte(0xa0); respons(); write_byte(addr); respons(); start(); write_byte(0xa1); respons(); date=read_byte(); stop(); return date;void display(uint zongjine,uint licheng,uint danjia)/數(shù)碼管顯示 uint ai,jshi,jge,jxi

46、aoshu,lshi,lge,dshi,dge; uint numwei,numshu; ai=zongjine/1000;/總金額 jshi=zongjine%1000/100; jge=zongjine%1000%100/10; jxiaoshu=zongjine%1000%100%10; lshi=licheng/10;/里程 lge=licheng%10; dshi=danjia/10;/單價 dge=danjia%10; if(aa)/數(shù)碼管動態(tài)顯示 aa=0; numshu+;/動態(tài)掃描次數(shù) if(numshu=8) numshu=0; P0=0xff; switch(numwei)/數(shù)