毕业设计论文出租车计价器设计精品.docx

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毕业设计论文出租车计价器设计精品

江西工业贸易职业技术学院

JiangxiVocationalTechnicalCollegeofIndustry&Trade

毕业论文

（2010—2013年）

题目：

出租车计价器的设计

专业：

机械设计与自动化

学号：

学生姓名：

指导教师：

目录

目录2

摘要3

关键词：

出租车计价器AT89S52单片机A44E霍尔传感器断电保存8段数码显示管3

第1章绪论4

1.1出租车计费器的发展背景4

1.2本设计的设计内容5

第2章总体设计方案5

2.1方案设计概述5

第3章系统硬件设计7

3.1硬件设计任务分析7

3.1.1硬件设计流程图7

3.2.1单片机的概述8

3.2.2A44E霍尔传感器检测单元10

3.2.3AT24C02存储单元10

3.2.4按键11

3.2.5显示单元11

3.2.6实时时钟单元12

DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态12

3.2.7票据打印单元12

第四章系统软件设计13

4.1系统主程序13

4.2中断程序15

4.2.1里程计数中断程序15

4.2.2中途等待中断程序15

4.3显示程序16

4.5键盘程序16

4.6微型打印机18

第五章系统调试19

第六章功能说明21

总结22

参考文献：

22

致谢23

摘要

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。

出租车计价器是根据客户用车情况来自动显示车费的数字仪表，根据用车起步价、行车里程计费求得客户用车的总费用，并通过数码管显示相应的里程及金额。

我在本次设计中主要负责硬件工作。

本电路以AT89S52单片机为中心，附加A44E霍尔传感器测距，实现对出租车计价，采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价，输出采用8段数码显示管，显示行驶总里程和总金额。

模拟出租车计价器设计：

进行里程显示，预设起步价和起步公里数；行程按全程收费，有复位功能和启动功能，启动后，开始计价。

我们采用单片机进行设计，可以用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能,应用前景广阔。

关键词：

出租车计价器AT89S52单片机A44E霍尔传感器断电保存8段数码显示管

第1章绪论

1.1出租车计费器的发展背景

随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求计费器性能稳定，计费准确，有防作弊功能；同时还要求其具有车票资料打印、IC卡付费、语音报话、和电脑串行通信等功能，而这些与电子技术的发展是分不开的。

二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得到了飞速发展，其实现方法经历了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI以及UVLSI的过程。

同时为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路（ASIC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，而ASIC以其体积小、重量轻、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脱颖而出。

目前，业界大量可编程逻辑器件（PLD），尤其是现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量地应用在ASIC的制作当中。

在可编程集成电路的开发过程中，以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果的电子设计自动化（EDA）技术主要能辅助进行三方面的设计工作：

IC设计,电子电路设计以及PCB设计

理想的可编程逻辑开发系统能符合大量的设计要求：

它能够支持不同结构的器件，在多种平台运行，提供易于使用的界面，并且有广泛的特征。

此外，一个设计系统应该能给设计师提供充分自由的设计输入方法和设计工具选择。

我国的第一家生产计价器企业是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计程功能，可以说早期的计价器就是一个里程表。

　　随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。

它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。

此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。

大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。

它的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。

单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。

1.2本设计的设计内容

利用单片机，设计一个出租车计费器，达到：

1．不同情况具有不同的收费标准：

白天（6-22点）；晚上（22-次日6点）；途中等待（>7.5min开始收费）；

2．能进行手动修改单价（内部键）；

3．数据显示：

单价显示2位；路程显示3位；总金额显示3位；

4．按键：

1）数据清零2）单价的调整；

5．能够在掉电的情况下存储单价等数据，具有票据打印功能；

6．能够显示当前的系统时间；

7．到达目的地语音播报数据信息，乘客上下车问候语。

第2章总体设计方案

2.1方案设计概述

我们在选择和确定系统的设计方案时，是以以下几个方面来考虑的：

1、开放性，考虑到本系统中将涉及到不同厂商的元器件，以及系统的扩展需求，在本系统设计中，我们将尽量避免采用专有元器件和技术，从而使本系统中的软硬件都具有充分的开放性。

2、先进性，本系统中的设计开发以及系统的维护管理所采用的产品技术均综合考虑现行技术的发展趋势，采用相对先进同时市场相对成熟的产品技术，以满足系统未来的发展需求。

3、高性能，考虑到本系统将提供给生产人员和非专业人员的使用等角度，合理设计结构、配置，以确保大量用户的方便。

4、可靠性，本系统的设计将在尽可能减少投资的情况下，从系统结构、技术措施、器件选型等方面综合考虑，以确保系统中任何一个环节都没有单故障节点，实现其功能服务。

5、可扩展性，在本系统中，还预有一个与计算机相连的串口，以实现随着生产的发展而扩展。

6、性价比，本系统的设计中，在满足用户需求与系统的高性能、高可靠性的前提下，尽量降低开发资金的投入。

也就是本着这样的设计原则，整个方案的大体轮廓就浮现出来了。

也是我下一节将要说的系统设计原理。

2.2系统原理框图

以单片机AT89S52为核心，以语音芯片SYN6288、时钟芯片DS1302芯片等为外设的新型出租车计费器。

给出硬件电路图及主要程序流程图,阐述了软硬件设计过程中关键技术的处理。

该系统完全满足集计程、计时、计费、存储、查看等多种计量功能为一体的出租车计费器的实用要求。

SYN6288语音芯片的优点：

最小SSOP28L贴片封装、硬件接口简单、低功耗、音色清亮圆润、极高的性价比，除此之外，他在识别文本、数字、字符串时更智能、更准确，语音合成自然度更好、可懂性更高。

DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整。

时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式。

图2.2整体方案设计方框图

（1）AT89S52为出租车计费器核心部件，单片机检测到霍尔传感器的脉冲信号并进行里程计算；

（2）A44E霍尔传感器的作用为测量出租车行驶里程；

（3）按键包括4个独立按键，主要功能为模式选择、时钟、起步价、单价的修改以及语音播报和打印的实现；

（4）DS1302为时钟芯片，在本设计中用于实时时钟的实现；

（5）AT24C02为掉电储存单元，用于起步价、白天单价及夜晚单价的掉电储存；

（6）ST7920LCD液晶显示用于时钟、单价、里程、总金额及模式的显示；

（7）SYN6288与单片机串接，用于乘客上下车时的语音播报；

（8）TPUP-40S微型打印机用于乘客下车时的票据打印。

这样的设计思想和原理能符合我们的需求，图2.2.b即是该系统的主要框架结构了。

有了以上的论证、设计思想及设计原理，我们这个系统的实施也就有了可靠的保障

第3章系统硬件设计

3.1硬件设计任务分析

3.1.1硬件设计流程图

本课题的硬件设计是以AT89S52单片机为设计核心，以LCD液晶显示为特色的质量控制系统。

该款单片机内部集成了ADC，以减少外围硬件连接，提高系统的抗干扰能力。

同时也可以简化电路。

本系统外围部分主要有44E霍尔传感器、AT89S52单片机、独立键盘、EEPROMAT24C02、ST7920LCD液晶显示、SYN6288语音合成模块、DS1302时钟芯片及TPUP-40S微型打印机。

如图3.1.1所示为本系统的整体硬件设计流程图：

根据题目需要设计总体方案

根据需求选择所需元器件

了解器件个引脚的作用

运用CAD手工绘制电路图

组合各部分电路图

完成电路图的绘制

图3.1.1.系统硬件设计流程图

3.2单片机的介绍及模块选择

3.2.1单片机的概述

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程

AT89S52引脚图

Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

　　P0口：

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。

在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。

程序校验时，需要外部上拉电阻。

　　P1口：

P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。

对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

　　此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T