基于单片机系统的出租车计价器

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1、机电信息工程学院单片机系统课程设计报告目录一、设计任务和性能指标31.1设计任务31.2性能指标3二、设计方案42.1任务分析42.2系统设计5三系统硬件设计73.1电源电路73.2单片机的最小系统83.3DS1302时钟电路93.4显示电路的设计103.5按键控制的设计113.7复位电路13四、系统软件设计144.1主程序设计144.2子程序设计154.2.1DS1302子程序154.2.1DS1302子程序流程图154.2.2显示子程序174.2.2显示子程序流程图194.3修改时间子程序20五、调试及性能分析215.1　调试步骤215.1

2、.1硬件调试215.1.2软件调试：215.2性能分析21六、心得体会23七、参考文献24八、附录25附录1、程序清单25附录2系统硬件电路图35一、设计任务和性能指标1.1设计任务出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。出租车计价器的主要功能是计价显示、时钟显示、根据白天、黑夜、途中等待来调节营运参数、计量数据查询等。要求用Protel画出系统的电路原理图（要求以最少组件，实现系统设计所要求的功

3、能），印刷电路板（要求布局合理，线路清晰），绘出程序流程图，并给出程序清单（要求思路清晰，尽量简洁，主程序和子程序分开，使程序有较强的可读性）。1.2性能指标1.不同情况具有不同收费标准：白天、晚上、途中等待（>10min开始收费）；2.数据输出：单价输出、路程输出、总金额输出；3.按键：启动计时开关、数据显示切换、白天/晚上切换、复位；4.能手动进行修改单价，但单价设定需密码进入。二、设计方案2.1任务分析出租车计价器基本功能部分是根据里程数来完成总金额的输出。实现方法有两种。方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图2.1所示。采用传感器件

4、，输出脉冲信号，经过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。图2.1数字电路实现框图方案二：采用单片机控制。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调节、时钟显示功能。本方案有较大的活动空间，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，所以我们采用后一种方案。2.2系统设计键盘电路掉电保护单片机显示电路里程输入图2.1电路系统构成框图主控芯片使用51系列AT89C52单片机

5、，采用高性能的静态80C51设计，由先进工艺制造，并带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位COMS微处理芯片，市场应用最多。时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302。采用DS1302作为主要计时芯片、可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小的电流的后备电源（2.5~5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA)下继续计时，并可编程选择多种充电电流对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。采用串行数据传输，与单片机硬件连接简单，如果使用时钟芯片DS1

6、2887，将采用并行数据传输，占用更多的硬件资源。因此为节省单片机端口，时钟芯片采用DS1302。它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐振动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。活儿现行器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、无知重复精度高（可达Im级）。采用了各种步长和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达-55摄氏度~150摄氏度。数据

7、显示模块采用的是LED数码管显示，LCD虽然也能实现显示功能，但在距屏幕1米之外就无法看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能满足要求，因此建议采用LED数码管显示。数码管总共用了12个，其中第一行显示小时和分钟，第二行第一个显示单价，后面3个显示里程数，最后一行显示总价。按键控制模块使用了3个脉冲开关，其中一个开关负责换位，另一个负责改数，第三个按键负责切换至等待时间。三系统硬件设计3.1电源电路因为出租车上的电压时12V，而芯片所需供电电压是5V，所以选择LM7805的经典电路电源电路完成12V转5V的目的。电源电路图如下图3.1所

8、示：图3.1电源电路图3.2单片机的最小系统单片机最小系统采用的是STC89C54芯片，STC89C54是一种低功耗、高新能CMOS8为微控制器，具有