搜索
目录第一章前言...................................................................................................................1第二章设计要求...............................................................................................................................22.1基本功能................................................................................................................22.3扩展功能................................................................................................................2第三章系统的组成及工作原理...................................................................................................33.1系统的硬件构成及功能......................................................................................33.2AT89S51单片机及其引脚说明............................................错误!未定义书签。第四章硬件电路方案设计.............................................................................................................44.1方案比较与确定..................................................................................................44.2里程计算、计价单元的设计..............................................................................44.3显示单元电路设计................................................................................................64.4键盘显示模块设计................................................................................................7第5章系统的软件设计.................................................................................................................95.1系统主程序设计..................................................................................................95.2定时中断服务程序............................................................................................115.3显示服务程序....................................................................................................115.4键盘服务程序....................................................................................................12第6章系统调试与测试结果分析.................................................................................146.1使用的仪器仪表和工具....................................................................................146.2调试的方法........................................................................................................14第7章结论.....................................................................................................................15参考文献.............................................................................................................................16附录.....................................................................................................................................17附录1总体设计电路图.............................................................................................17附录2元件清单.........................................................................................................17附录3全部源程序.....................................................................................................181第一章前言随着我国国民经济的告诉发展，出租车已成为城市公共交通的重要组成部分。出租车计价器这一专用计算器具必须经当地技监局所属的管理部门坚定认可，且出租车安装计价器整车鉴定合格后才能运营。针对电子式出租车计价器，建设部于1997年12月1日开始贯彻新的行业标准“CJ5024-1997”，要求“本标准实施之日起，电子式出租车计价器的设计，制造，和检验必须符合本标准的规定”。根据新标准选择性能价格比高的计价器，并与有关出租车管理部门一起确定选用哪个品牌则是计量部门的职责。如何选用计价器，主要应考虑两个方面：第一是性能和质量是否符合新标准CJ5024-1997，性能还包括本地区行政管理部门随时间，区域和车型在运价上的调整，如里程费，等候费，空贴费，夜间补偿费等作变更时，改变计价器运行程序的繁简程度。同时要考虑计价器自身防作弊的性能。第二要关注该品牌计价器是否具备升级换代或者是扩展功能。虽然现在个别大城市有全部更新出租车计价器一步到位的能力，但绝大部分城市还不具备这种条件，须按步骤先安装计价器，再装语音提示器，然后才考虑票据打印或者IC卡管理及收费等问题，这样在选用计价器时就要想到它在未来发展中的配套能力，否则将延误出租车科学化管理的进程。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第二章设计要求2.1基本功能（1）显示：可以显示里程、金额、等待时间、速度。（2）计费功能：起步公里数为2公里，价格为6元；若实际运行大于2公里，按单程价格为1.6元/公里，往返则价格为1.6元/公里。（3）按键功能：单程/往返分别由“单程”按键和“往返”按键设定；按“暂停”键，计价器可暂停计价；按“清除”键，计价器能将记录数据（里程、等待时间与金额等）自动清0；按“查询”键，能自动显示总等待时间；按“返回”键，仍然显示里程和金额。2.2性能：公里数检测误差不超过±10％。2.3扩展功能停车计费功能：用单片机控制电机转动，并用光电传感器检测转盘转动模拟车速，车速与转盘转速成正比。车速＜5公里/小时的时间累积为总等待时间，每5分钟等待时间相当于里程数增加1公里。3第三章系统的组成及工作原理本系统的硬件设计主要包括单片机AT89S51、数据显示部件、模拟行驶路程单元、及计价单元的设计。在硬件设计过程中，充分利用各部件的功能，实现多功能的出租车计价器设计。3.1系统的硬件构成及功能计价器的单片机控制方案图如图1单片机控制方案图所示。利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格选择、时间显示控制等功能。不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。具体电路参见附录中“多功能出租车计价器总体电路图”如图3.1单片机控制方案图。图3.1单片机控制方案图4第四章硬件电路方案设计4.1方案比较与确定出租车计价系统在模拟车轮转动方面上可以采用两种方案：一种是用555芯片产生固定频率的脉冲模拟。这种方案产生脉冲频率很高，但是调节比较麻烦。第二种是采用槽型光耦的通与断来模拟转动，使用电机转盘对光耦的切割来产生脉冲。这种方案产生脉冲频率不高，但是转速可以轻松调节。经过仔细考虑和权衡，由于两种方案均有其优点，决定同时使用两种方案，两个模拟源可以根据需要任意使用。在显示问题上，可以使用7279芯片控制显示，也可以通过动态扫描实现显示功能。考虑到动态扫描使用的硬件较少，本着简捷易行的原则，采用了动态扫描的方案。4.2里程计算、计价单元的设计里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，在该系统中用两种脉冲发生器进行模拟,送到单片机，经处理计算,送给显示单元的。其原理如图4.1所示。图4.1模拟测距示意图555电路来产生一个脉冲来模拟霍尔传感器输出的里程脉冲，选择P1.0口作为5信号的输入端，内部采用外部中断0，555脉冲产生电路输出一个脉冲信号直接加到IO口P1.0上(产生的频率F=1/T=1.414/[(R1+2R2)C1])，由单片机的内部算法对脉冲计数，通过计算将脉冲增加体现在金额和里程上。具体电路如图4.2所示。图4.2555脉冲产生电路图光偶电路是以光为媒介传输电信号的一种光一电转换器件，是另一种模拟将出租车行驶时车轮所转的圈数转换成脉冲信号送入数据处理电路。H92B4是光偶电路的基本元件，它由发光源和受光器两部分组成，发光源为发光二极管，受光器为光敏三极管。当发光源与受光器之间存在光线阻挡时，输出端由高电平变为低电平，恢复光通路又变为高电平，就这样形成一个个的高低电平脉冲。选择P3.4.口作为信号的输入端，内部采用外部中断0，光偶电路输出一个脉冲信号直接加到外部中断0上，引起单片机的中断，对脉冲计数，通过计算将脉冲增加体现在金额和里程上。具体电路如图4.3所示。6图4.3H92B4光偶电路4.3显示单元电路设计由于设计要求有里程、金额、等待时间、速度显示输出，所以采用8位LED数码管的分屏显示。显示电路由8数