基于单片机的出租车计价器设计毕业设计

1、基于单片机的岀租车计价器设计基于单片机的出租车计价器设计摘要随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，从加强 行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，具有良好性能的计价器对出租车司 机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电 路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。而采用单片机进行的 设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地 实现设计要求，且灵活性强，而且可以通过软件编程来完成更多的附加功能。 本设计采用AT89S52单片机为主控器，以RPR-220光电传感器测距，实现对出 租车的多功能的计价设计，并采用 AT24C

2、02实现在系统掉电的时候保存单价等 信息，通过ISD2560实现语音播报功能，输出采用 8段数码管进行显示。本次 毕业设计设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜和中 途等待来调节单价，同时具有语音播报和数据打印功能。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词：出租车计价器；单片机；AT89S52光电传感器；语音播报基于单片机的岀租车计价器设计AbstractAlong with the development of industry, taxi cab is an important part of urba n tran sportatio n, stre ngthe n man age

3、me nt and reduce from drivers and passe ngers, the dispute has good performa nee on the meter taxi drivers and passe ngers alike is very necessary.While using analog and digital circuit design of the whole circuit meter, use of large scale, high failure tha n devices, debugg ing. The desig n and MCU

4、, relatively powerful functions, use less of the hardware and software of appropriate coord in ati on can be easily realized desig n requireme nts, and flexibility, can be accomplished by software program ming additi onal fun cti ons. This desig n USES for the master, AT89S52 SCM in RPR - 220 distan

5、ee of photoelectric sensor, the valuatio n of the taxi multif un cti onal desig n, and using AT24C02 realizatio n 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

6、 meter, and can according to the valuation, but also according to day and night and wait to adjust the unit half-way, both in voice and data printing.聞創沟燴 鐺險爱氇谴净。Keywords: The meter taxi, SCM, AT89S52 devices, Photoelectric sen sor, Speed骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。基于单片机的岀租车计价器设计目录1绪论 1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.1出租车计价器概述 1彈贸摄尔霁毙攬

7、砖卤庑。1.2论文主要工作 1謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2系统方案设计 3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.1设计要求 3茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.2出租车计价器控制方案设计 4鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。3出租车计价器硬件设计 5籟丛妈羥为贍债蛏练淨。3.1单片机最小系统设计 5預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。3.2速度及里程检测电路设计 6渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。3.2.1A44E霍尔传感器检测电路设计 6铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。3.2.2RPR-220光电传感器检测设计电路 7擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3.3AT24C02掉电存储电路设计 8贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。3.4键盘电路设计 9坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.5数据显示电

8、路设计 10蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3.6 8255 接口电路设计 11買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.7语音播报系统计 12 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3.8票据打印电路设计 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。4软件设计 14猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。4.1 系统主程序 14锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。4.2定时中断服务程序 16構氽頑黉碩饨荠龈话骛。4.3里程计数中断服务程序 17輒峄陽檉簖疖網儂號泶。4.4中途等待中断程序 17尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。4.5显示程序 17识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。4.6计算程序4.7键盘扫描程序18凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。18恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。5实验调试 21鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。5.1

9、电路的安装与调试 195.2中途等待测试 5.3掉电单元测试6总结致谢参考文献附录A系统源程序23硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。23阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。2225氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。26釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。27怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。43谚辞調担鈧谄动禪泻類。附录B系统原理图1绪论1.1出租车计价器概述随着交通行业的发展，出租车已经成为城市交通生活中必不可少的一部分， 从加强行业管理和减少司机与乘客之间的纠纷出发，具有良好性能的计价器对 出租车司机和乘客来说都是很必要的。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表，随着电子技术的发展 出租车计价器技术也在不断进步和提高，国内出

10、租车计价器已经经历了四个阶段 的发展,从传统的全部由机械元器件组成的机械式 ，到半电子式即用电子线路代 替部分机械元器件的出租车计价器，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的 出租车计价器。 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。出租车计价器显示的总金额是由公里数（等候时间一般折算成一定比例的 里程来计算）与单价联合组成。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。出 租车的实际里程通过传感器的脉冲信号在计价器里折算成一定的计价公里数 目。目前市场上出租车计价器功能主要有具有数据的复位功能、白天/晚上转换功能、数据输出功能、计时计价功能等等，但能够进行语音播报数据信息和打 印功能的出租车计价器还是比较少见的，针对这

11、一点我们来设计一款多功能出 租车计价器，在原有功能的基础上增加单价输出、单价调整、路程输出、语音 播报数据信息和打印数据等功能，来方便广大司机与乘客。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。1.2论文主要工作（1）方案的初步论证与选择我通过搜集题目的相关资料，参照了目前通用的设计思想和设计方法，选 择了几套设计方案进行了分析比较，最终选定了以单片机来实现设计要求。单 片机功能强大，用硬件和软件结合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强， 同时可以通过软件编程来完成更多的附加功能。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。（2）硬件设计紧扣设计方案，以其为指导思想从功能和电气特性两方面选择合适的器件。 经过对比选择选定 AT89S52

12、单片机为主控器件，RPR-220光电传感器来检测距离，独立键盘来实现功能的调整，AT24C02来实现存储功能，ISD2560语音芯片 来实现语音播报和用数码管来实现数据显示。颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。(3) 软件设计根据硬件特点和设计要求，采用 C语言来编写程序。程序功能分为中断程 序、就算程序、显示程序、语音播报程序、数据存储等几个功能上相对独立的 模块。然后按照所划分的模块逐个编写和调试，最后将独立的模块整合起来。濫 驂膽閉驟羥闈詔寢賻。2系统方案设计2.1设计要求现代社会中，出租车计价器与人们的生活联系越来越密切，人们对它的要 求也越来越高，因而设计一款多功能出租车计价器来满足人们的正常需要

13、就显 得十分必要，本设计满足了以下功能要求： 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。起步费用：由用户设定起步价将其保存在电路中， 传感器检测的行车里程在 起步价费用里程内，就关闭行车里程计费程序，显示器一直显示起步价。当行 车里程超过了起步价费用里程，计费程序才启动计费。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。行车里程计费：通过传感器将出租车的行驶距离送入处理电路中，然后换 算成行车里程，根据行车里程和已经设定好的单价计算出所需行车的费用，将 这个费用送进总费用的显示缓存区。 赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。等待计费：在行车路途中，传感器检测到汽车速度低于设定值时，这时候就 要启动等候计费程序的中途等待程序，因故停车超过5分钟的按0.5

14、元/5分钟。 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。语音播报：当有乘客上车时，致以欢迎词，如欢迎乘坐本车等信息；当到 达目的地乘客下车时，致以结束语，如谢谢乘坐等，同时播报本次行程所花费 的金额，里程。 裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。打印功能：在到达目的地结束本次行程时，可以将本次乘车里程、单价、 花费金额等打印出来，以便供有需要的顾客存根。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。整个行车过程中的总费用=起步价+行车费用+等候费用，这个费用在总费用 显示缓冲区完成求和之后通过数码管显示出来，乘客能够直观明了的查看出来，十分方便。要求出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进 行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步价开始，

15、当汽车程行驶未满3公里时，均按起步价计算。过3公里后,实现每1公里单价收费，中间遇暂停时，里 程数不再增加，开始计时收费，测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的 车费。同时，白天和夜晚价格不同，可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等 待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。（默认起步价为6元/3公里，里程单价白天为2元/公里，夜晚为元2.5/公里，等待计时单价0.5元/5分钟）绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。2.2出租车计价器控制方案设计计数器系统主要由六部分组成：AT89S52单片机、独立键盘、EEPROMAT24C02 RPR-22O光电传感器、ISD2560语音芯片和显示数码管。骁顾燁鶚巯瀆蕪領

16、 鲡赙。本设计通过RPR-220光电传感器来检测汽车行进的公里数，并产生一系列 相应的脉冲输出，脉冲送到单片机进行处理，单片机根据程序设定通过计算脉 冲数换算出行驶公里数，再根据从EEPRO中读取的价格等相关数据进行金额的 计算，计算好的金额、里程和单价都实时地显示在数码管上，同时在营运过程 中根据上下车的不同状态来实现不同的语音功能播放。在乘客到达目的地时通 过按键进行语音播报和打印乘车数据。独立键盘可以调节价格等相关数据，按 下相应的按钮，产生信号交由单片机处理并实时显示出来，调节好的数据存储 到EEPROI中，掉电后可以使调好的数据不丢失，下次得电后直接从EEPRO读到单片机，系统结构图

17、如图 2-1所示。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。键盘控制电路EEPR存储器A44E霍尔传感器1 h:AT89252单片机17:1/图2-1系统结构图语音播报电路票据打印电路3租车计价器硬件设计3.1单片机最小系统设计主控机系统采用了 Atmel公司生产的AT89S52单片机，它含有256字节数 据存储器，内置8K的电可擦除FLASFROM可重复编程，大小满足主控机软件 系统设计，所以不必再扩展程序存储器。复位电路和晶振电路是AT89S52工作所需的最简单外围电路。单片机最小系统电路图如图3-1所示。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。AT89S52P1.01P1.1P1.23P1.34P1.45P1.6 7P1.7

18、 8P3.313P3.212 小0|C1C230pF30pF1514vcciY112MVCC311918C3+R01KP1.0(AD0)P0.0(AD1)P0.1P1.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3P1.2(AD4)P0.4(AD5)P0.5P1.3(AD6)P0.6(AD7)P0.7P1.4P1.5MOSI)(A8)P2.0(A9)P2.1P1.6MISO)(A10)P22(A11)P2.3P1.7SCK)AT89S52(A12)P2.4(A13)P2.5(A14)P2.6P3.3：iNt7)(A15)P2.7P3.2INT0)P3.5T1)VCCP3.4T0)GNDEA /VPP(

19、RXD)P3.0XTAL1XTAL2(TXD)P3.1RSTALE/PROGP3.7RD)P3.6WR)PSEN38 P0.13/P0.236 P0.335 P0.434 P0.533P0.632P0.721P2.022 P2.123 P2.224 P2.325 P2.426 P2.527 P2.628 P2.740|V(卜10 P3.011P3.130 ALE39 P0.0爛滾澗辐滠兴渙藺。10uFS6RESET图3-1单片机最小系统图AT89S52的复位端是一个史密特触发输入，高电平有效。复位端若由低电 平上升到高电平并持续2个周期，系统将实现一次复位操作。在复位电路中， 按一下复位开关就

20、使在复位端出现一段时间的高电平，外接11.0592M晶振和两个30pF电容组成系统的内部。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。3.2速度及里程检测电路设计3.2.1 A44E霍尔传感器检测电路设计A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（ 4.518V，其输 出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的10端口上。霍尔传感器有 信号转换、电压放大、整形输出等功能，其原理如图 3-2所示。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应GND图3-2 霍尔传感器原理里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的脉冲信号，送到单片机产生中断，单片机再根据程序设定，计算出里程。其原理如图3-3所示。峴扬若本系统选择了将A44E

21、的脉冲输出口接到P3.3 口外部中断1作为信号的 输入端（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（设车轮的周长是2米）， 霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉冲计数，当计数达到500 次时，即1公里，单片机就控制将金额自动增加，如图 3-4所示。詩叁撻訥烬忧毀厉 鋨骜。HR123VCC1 T2 卜3INT1A44E图 3-4 A44E霍尔元件检测电路3.2.2 RPR-220光电传感器检测设计电路RPR-220是 一种一体化反射型光电探测器。其发射器是一个砷化傢红外发射 管，接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。采用DIP4封装，它具有灵敏度高，受离散光的干扰小，体积小，结构

22、紧凑等特点。发射器和接收器都有两 根引出脚，其中长脚为正极，短脚为负极。通过发射器发射出光线一部分能够 返回，一部分不能返回，由此产生脉冲，通过脉冲计数，当计数达到500次时,即1公里，单片机就控制将金额自动增加，如图3-5所示。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。+5V+5VD1R4R31K5.KP3.3RPR-220图3-5 RPR-220光电传感器检测电路两种方案用于做检测电路都可以，都可以实现试验结果，本次毕业设计选 择的是光电传感器检测里程。3.3 AT24C02掉电存储电路设计AT24C02是ATME公司的2KB字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的 总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额

23、定电流为1mA在断电的情况下保存40年以上，采用8脚的DIP封装，其中A2到A0为地址引脚，SDA SCL 为总线接口； WP为保护引脚，WF接VSS时，禁止写入高位地址， WPS VDD寸， 允许写入任何地址。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。AT24C02芯片引脚配置如图3-6所示。AO CZ1Al EZ27A2匸36GNDU45二I VCCZZI WF=1 SCLZU SDA图3-6 AT24C02引脚配置图掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。其电路如图3-7所示P1.7R15.1KvccR25.1KM1-VCCA0 WPA1SCLA2-SDAVSS24C028765231

24、4i1图3-7存储单元电路图中R4R5是上拉电阻，其作用是减少AT24C02的静态功耗。由于AT24C02 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SC（时 钟脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机P1.6和P1.7 口连接，进行传送数据。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内； 当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息， 读到缓存单元中，供主程序使用。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。3.4键盘电路设计当单价等信息需要进行修改时，就要用到键盘进行修改。由于调节信息不多, 故采用4个独立键盘即可，分别实现清零、

25、切换、增大、减小和功能等作用。 电路原理如图3-8所示。陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。SI清零切换増大52.53.Vw-P054W-P1&55语音P1.0PlPl.2Pl.3Pl.4图3-8 键盘调整电路设计S1 :接P1.0 口，对上一次的计费进行清零，为下次载客准备。S2:接P1.1 口，实现白天和夜晚单价的切换；当功能键 S4按下时，S2可对 数据进行增大。S3:接P1.2 口，当功能键S4按下时，S3可对数据进行减小。S4:接P1.3 口，按1次，进入调整白天单价；按2次，进入调整夜晚单价； 按3次，进入调整等待单价；按 4次，进入调整起步价；按5次，返回。沩氣嘮 戇苌鑿鑿槠谔應。S5:接P1

26、.3 口 ,当其按下时进行语音播报。3.5数据显示电路设计数码管有共阳极和共阴极两种接法。若采用共阴极结构，那么阴极公共点 接地，各阳极独立，接高电平者发光，阳极接地者呈暗淡。反之则相反。此次 设计采用共阴极。 钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。LED显示器与单片机的接口一般有静态显示和动态显示两种方式。LED采用静态显示与单片机接口时，共阴极或共阳极点连接在一起接地或高电平。静态 显示器接口电路，在位数较多时，电路比较复杂，需要的接口芯片较多，成本 也较高。动态LED显示接口由于各个数码管共用同一个段码输出口，分时轮流 通电的，从而大大简化了硬件线路，降低了成本。LED显示器中每个发光二极管 要通过5毫

27、安-20毫安的电流才能达到正常亮度。在轮流显示过程中，每位数码 管的点亮时间为12ms由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽 管实际上各个数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就 是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的， 能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。此次设计采用动态显示，目的就是 为了节省硬件资源。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。显示单元由7个8段共阴极数码管组成，采用动态扫描进行显示。74LS244为单向三态数据缓冲器，内部有 8个三态驱动器，分成两组，分别由控制端控 制，当两个控制端接地时，相当于 8个三态门均打开。由于单片机驱动能力

28、有 限，本处采用74LS244作为数码管的驱动。数码管段选位接P2 口，用于显示总金额和显示里程与单价；位选接 P0 口，用于控制数码管。电路如图3-9所 示。謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。图3-9 显示单元设计3.6 8255接口电路设计由于已有的单片机接口不能满足所设计的全部功能的需要，因此需要对已 有的单片机接口进行扩展。本设计采用的是8255对单片机接口进行扩展。由于 8255是In tel公司专为其主机配套设计制造的标准化外围接口芯片，因此它与 单片机的连接是比较方便的。采用的比较多的是直接利用地址线的线选法，这 种方法虽然要浪费大量的地址号， 但译码电路比较简单。单片机的P0 口为地址 /

29、数据复用口。数据通过P0直接传送，地址的低8位是需要通过锁存器74LS373 得到的，而地址的高8位则由P0直接传送。具体电路如图3-10所示。 呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。U1U11ALE11.0 OCC1Q2Q1D3Q2D4Q3D5Q4D6Q5D7Q6D8Q7D8DP0.0 3P0.1 4P0.2 7P0.38P0.413P0.514P0.617P0.71852Q63Q925161921QP0.133P0.232P0.331P0.430P0.529P0.628P0.727RD5WR361Q92Q8RESET353Q6P0.034RD WRD0D1D2D3D4D5D6D7A0A1FESET 苗PA

30、0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB74 A03 A12A21 -A340 A439 A538 A637 A718 A820 P/R21 EOM22 PD23 CE242574LS73PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC714151617131211108255图3-10 8255电路原理图3.7语音播报系统设计主要用于向乘客致欢迎词及里程、单价、总金额等，以提高司机的服务质 量。由于考虑到目前计价器的微型化、智能化，本设计采用了集成度较高的 ISD2560芯片，其最大的特点是采用 EEPRO进行模拟信息的直接存取，而不必 经过A

31、/D和D/A转换，使用方便，且语音音质自然，可重复录放 10万次。它内 部带有话筒放大器、自动增益控制时钟、扬声器驱动电路等，工作电压是5V,可以通过变压电路将5V电压转变为3V,单片录放时间60秒。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。设计过程中可以先将上下车常用的一些用语的语音部分存储到语音芯片内 部的不同起点地址中。营运过程中根据上下车的不同状态来实现不同的语音功 能播放。语音芯片工作时，系统先在主程序调用放音程序，根据发音地址寻找 ISD2560中的发音单元，然后将信号送到扬声器发出声音。电路如图3-11所示麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。C4VCC|ISP l|扬声器A12A23A34A45A56A67A78

32、A89A910111211314A0 1A0/M0VCCDA1/M1P/RA2/M2XCLKA3/M3EOMA4/M4PDA5/M5CEA6/M6OVFA7ANA OUTA8ANA INA9AGCAUX INMIC REFVSS)MIC INVSSkVCCASP+SP-U2ISD25602827 P/R262EOM24 PD23 CE222019181716T5-C8C50.1lFF6 51k0.1lF vccC6VCC0F7 1K0.1lFC10UF+ C7一 4.7lFC910uFR5 470KR8 10K话筒R9 10K+MPd C11220lF图3-11语音播报电路设计3.8票据打印电

33、路设计当出租车到达指定地点，司机通过按键产生一个信号，通知单片机AT89S52, 单片机启动打印服务，将行车的公里数、单价、金额、中途等待时间、日期及 上下车时间等乘车数据打印成出租车票据，共乘客保留。当通过按键设定一次 数据完毕后（如：昼夜单价、等候时间、单价等），系统就自动调用读存储器程 序，将存储器内的数据信息，读到缓存单元中，供主程序使用。由于保存在 AT24C02中的数据是不能随意进行改动的，因此它具有防作弊功能。此外出租车 营运过程的一些数据也会保存在其中，以便出租车公司及司机查询，方便进行 管理。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。本设计打印采用炜煌A6热敏微型打印机，其工作电压 DC3.5V

34、-9V（在高压 下，打印速度更快，性能更佳），通讯接口为并口 /串口（ TTL/RS232。我们直 接选择TTL电平和串口打印机，这样与单片机连接电路简单，程序也不复杂具 体电路如图3-12所示風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。S1VCCGNDTXDRXDBUSY打印机vcc23P3.14P35图3-12票据打印电路设计4软件设计4.1系统主程序在主程序模块中，需要完成对各参量和接口的初始化、出租车起价和单价 的初始化以及中断、计算、循环等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启 动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后, 主程序将根据各标志位寄存器的内容，分别完成启动、清除、计

35、程和计价等不 同的操作。灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。当有乘客上车时，就进行语音播报，并启动计价，根据里程寄存器中的内 容计算和判断行驶里程是否已超过起步价公里数。若已超过，则根据里程值、 每公里的单价数和起步价来计算出当前的总金额，并将结果存于总金额寄存器 中；中途等待时，无脉冲输入，不产生中断，当时间超过等待设定值时，开始 进行计时，并把等待价格加到总金额里，然后将总金额、里程和单价通过数码 管显示出来，乘客到达目的地时，停止计价，显示当前应付的金额和对应的单 价，并进行语音播报和票据打印，等乘客下车后，启动出租车，计价器检测到 传感器的脉冲信号，系统进行清零，并重新进行初始化过程，完成一次计价。

36、 主程序流程如图 4-1所示。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。图4-1系统主流程图4.2定时中断服务程序在定时中断服务程序中，每10ms产生一次中断，当产生100次中断的时 候，也就到了一秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显 示。当选择定时/计数器作为定时器工作时，计数器的加1信号由振荡器（晶振）的12分频产生，即每经过1个机器周期，计数器增1,直至计数溢出为止。 显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。本设计的晶振频率为12MHZ,初始值计算过程如公式4-1所示。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。由于晶振的频率为12MHz则计数周期为：T=1/ （ 12000000Hz）*12=1us， 本

37、设计选用定时器0, TM0D=0X01选用模式1,故T0为16为计数器，T0计数 最大值为65536。要定时10 ms,需要计数10000个1us（计数周期）趕輾雏纨颗锊 讨跃满賺。计数初值=最大值-计数周期数=65536-10000=55536（ 4-1）55536转换为十六进制即为D8F0,计数器从D8F0开始计数，计数到65536 溢出，产生定时中断。4.3里程计数中断服务程序车每行进2米光电传感器输出一个低电平信号，使单片机中断一次，当计 数器对脉冲计数满500次时，使微机进入里程计数中断服务程序。在该程序中， 要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。夹覡

38、闾辁駁档驀迁锬減。4.4中途等待中断程序当出租车速度低于1.4米/秒（5公里/小时）时，折算成脉冲后为10s小 于7个，若10S后仍然低于这个速度没有输出信号，片内的T1定时器便被启动， 每当计时到达5钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每五钟都自动加 上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖栃。4.5显示程序显示程序利用定时器每10ms产生一次中断，相应变量置位，点亮一个数码 管，显示一位数据，利用主函数内的循环，实现动态扫描显示，同时根据数码 管余辉和人眼暂留现象，即可实现显示。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。4.6计算程序计算程序根据里程数分别进入不

39、同的计算公式。如果里程大于 3公里，则 执行公式：总金额=起步价+ （里程-3）*单价+等待时间*等待单价；否则，执行 公式：总金额=起步价+等待时间*等待单价。程序流程图如图4-2所示。緦徑铫膾 龋轿级镗挢廟。图4-2计算程序流程图4.7键盘扫描程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片循环 主程序，一旦有按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。键盘 程序流程图如图4-3所示。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。图4-3键盘扫描流程图5实验调试及结果分析5.1电路的安装与调试经过一段时间的焊接，做成的实物如图5-1所示图5-1 实物图将实物焊接好后，对实物进行调试，调试中的

40、实物，如图5-2所示图5-2 实物调试图电路的焊接与调试是毕业设计中最为复杂的一部分，任何一方面出现问题 都会导致制作实物的失败，我们需要在一次次的调试当中去不断改进，是对我 们所学知识的一次全方位的考验。 疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。在出租车计价器的系统中，我们采用USB接口直接供电，满足计价器完成修改单价、显示、计价等功能所需的电压要求。传感器的选择方面，考虑到对 路程里数的测试我们选用了 RPR-220光电传感器非常适合我们的设计要求。我们在LED数码管的挑选上也是经过考虑和筛选的，共阴的8段数码管的段选线时连在一起的，通过74LS244进行驱动，高电平时点亮相应的段。要注意的是 如果选择的扫

41、描频率不合适，可能会出现小数点闪动的情况。但只要扫描频率 不小于24 Hz，人眼就感觉不到显示器的闪烁。本系统采用 36 Hz的扫描频率，扫描脉冲由相应的外围电路提供。模拟车轮我们采用电动机附带光电传感器，车轮转到时，传感器能够模拟检测车辆行走里程。我们设车轮的周长是2米，车轮每转一圈，传感器就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当 到达设定的一定圈数时单片机就自动在金额上加数。另外，为了使得系统更人性化，我们用外壳将所有的电路都包了起来，同时也提高了系统的安全性。镞锊过润启婭澗骆讕濾。5.2计价单元测试及分析测试中我们主要从白天、晚上两种模式分别测试各项功能。再按照不同的 单价、行车

42、里程来计算总金额，将白天和晚上单价分别设为三个数值，让汽车 行驶不同的里程，来测试所做出的实物是否符合要求。设定标准为3公里以内以起步价8元计，超过3公里以每公里按设定单价计价，假设模拟车轮转一圈 实际车轮转2圈，测试结果如表5-1所示。榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。表5-1里程计价测试数据模 式单价（元）里程（公里）总金额（元）白 天2.51025.52.0 1281.518晚 上3.57223.0282.5513由表可以看出，测试结果与理论值相符，系统比较稳定，达到了设计要求。5.2中途等待测试在计价模式下，如果车轮低于1.4米/秒（5公里/小时）在时，若10秒内 没有改变这种状态，则进入中途等待

43、模式下，屏幕会进入等待计价状态，5分钟后计价器自动增加0.5元。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。5.3掉电单元测试不管系统处于何种状态，当电源小于 5V时，能把当前界面所有信息保存起来，从新上电后能显示原来界面6总结由于使用的是单片机作为核心的控制元件，本设计采用AT89S52单片机为主控器，以RPR-220光电传感器测距，实现出租车的多功能计价设计，并采用 AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，输出采用8段共阴 数码管显示，而且具有语音播报和打印功能，十分人性化。本出租车计价器具 有功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其 具有很高的智能化水平。嵝硖贪塒

44、廩袞悯倉華糲。通常在不同的时间，不同的情况下都会有不同的收费标准；白天、晚上和中 途等待，我们考虑后首选用开关来实现这些切换功能，简单方便，同时显示器 会显示相应的指示。最大的方便了司机的计费控制，并且能根据市场经济的变 化而发生相应的跳动计价。 该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。但是在我们设计和调试的过程中，也发现了一些问题，譬如计价的金额数 有限，实际的里程可能会很远，会超出我们的显示范围，我在这次设计中将最 大金额设置到了 1000,基本上能够满足大部分乘客的需求。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。通过这次对毕业论文的编写以及电路的设计，让我更加深刻的认识到理论 和实践相合的重要性。在论文的编写过程中，查阅了不

45、少的相关资料，使我对臠龍讹驄桠业變墊罗AT89S52单片机、RPR-220光电传感器、ISD2560等芯片有了更进一步的了解和 掌握，同时也体现出了自己专业知识学得不扎实，特别是在电路制作过程中， 由于缺少实际经验，对单片机的很多功能还不能熟练的掌握。所以在今后的工 作和学习过程中，应加强专业知识的学习，不断以理论和实践相结合，拓宽知 识面，不断提高自己以适应社会的挑战，实现人生的自我价值。致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的 毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有张老师 的督促指导，以及一起做毕业设计的同学们的支持，想要完成这个设计是很

46、困 难的。在这里首先要感谢我的指导老师老师。他平日里工作繁多，但在我做毕业设 计的每个阶段，从开始查阅资料，设计草案的确定和修改，中期报告，后期的 详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是 张老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩张老师的专业平外，他的严谨 治学的精神也是我永远学习的榜样。其次要感谢和我一起作毕业设计的几个同学，他们在本次设计中在资料查 找、纠错、程序的修改方面给了我许多好建议，加快了毕业设计的速度。鰻順褛悦漚縫輾屜鸭骞。在此再次对此次毕业设计过程中给予过我帮助的老师和同学致以真诚的谢意、。参考文献：1 赵晶.电路设计与制版Prote199高级应用

47、M.北京：人民邮电出版社， 2000: 120-125.2 康华光.电子技术基础数字部分M . 4版.北京：高等教育出版社，2003: 309-317.3 何立民.单片机应用技术选编M.北京：北京航天航空大学出版社， 1999: 60-78.4 杨恢先，黄辉先.单片机原理及应用M.长沙：国防科技大学出版社，2003： 241-253 .5 求实科技.单片机典型模块设计实例导航M.北京：人民邮电出版社， 2004： 256-264 .穡釓虚绺滟鳗絲懷紆泺。 谭浩强.C语言程序设计M.北京：清华大学出版社.2005:80-867赵建领.51系列单片机开发宝典M.北京：电子工业出版社.2007:98

48、-1128 丁锦滔.PIC单片机C语言程序设计J.电子制作2010,1:57-599 张颖.多功能出租车计价器的设计J.计算机与信息技术， 2009,9:114-11610 曾若渊 MCF 51定时/计数器在出租车计价器中的应用J. 电子制作,2010,2 :29-30,63隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。11 胡大友新型出租车计价器模块的应用J.国外电子元器件,2010,4 :55-58,68 浹繢腻叢着駕骠構砀湊。12 李翔,王勇军.基于Proteus的多功能出租车计价器设计J.单片机与嵌入式系统应用,2010,3 :35-37鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。附录A系统源程序#in clude#in clud

49、e#include“voice.c ”#defi ne uchar un sig ned char惬執缉蘿绅#defi ne uint un sig ned int#define delayNOP() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();颀阳灣愴鍵。uchar code table= 0 x3F, 00 x06, 10 x5B, 20 x4F, 30 x66, 40 x6D, 50 x7D, 60 x07, 70 x7F, 80 x6F, 9;sbit exter=P3A3;/ 外部中断sbit S仁P1A0;/清零键sbit S2=

50、P1； 切换/单价增加键sbit S3=P2;单价减少键sbit S4=P1A3;/ 功能键sbit SCL=P7; IIC引脚sbit SDA=P6;sbit p00=P0A0;sbit p0 仁 P0A1;sbit p02=P0A2;sbit p03=P0A3;sbit p04=P0A4;sbit p05=P0A5;sbit p06=P0A6;sbit p07=P0A7;sbit MOTOR=P3A2; 电机控制端口sbit LED=P3A5;光电传感器LED控制端口int in ter,aa,bb,temp=0,temp1,WHEEL_speed=0;uint zongjin e,liche ng,de ngdai;uint S4num ,qiehua ntemp,delaytemp;uchar danjia1,danjia2,danjia3,danjia,qibu,sig n=0;1ms贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。void delay(ui nt x)/延时时基为int i,j;for(i=x;i0;i-)for(j=340;j0;j-);void start()/IIC开始位SDA = 1;SCL = 1;delayNOP();SDA = 0;delayNOP();SCL = 0;void stop()I