基于单片机控制出租车计价器设计

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1、基于单片机控制出租车计价器设计　　摘要：本文介绍了一种以AT89C51单片机为主要核心控制器的出租车计价器的设计。该计价器采用单片CPU结构，具有计程计价功能、时钟显示功能、数据显示功能、附加费功能等。充分利用51系列单片机的高性能、高速、且具有快速的I/O操作等优点，成功构建了准确、实用的出租车计价器系统。关键词：出租车计价器，AT89C51，555定时器，PWM调速Abstract:ThispaperintroducesadesignbasedonAT89C51microcontrollerasthe

2、corecontrollerofthetaximeter.ThemeteradoptssinglechipCPUstructure,withthetaxipricingfunction,theclockdisplayfunction,datadisplay,additionalfunctions.Makefulluseofthe51SeriesMCUhighperformance,highspeed,andhastheadvantagesoffastI/O,wassuccessfullyconstruct

3、ed,accurate,practicalTaximetersystem.Keywords:taximeter,AT89C51555timer,PWMcontrol中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：7一、计价器硬件系统设计1.1计价出租器的工作原理现阶段，大部分的计价器系统基本都是由A44E霍尔传感器、AT89S51单片机、独立键盘、电源模块和显示数码管五部分组成。在出租车中，霍尔传感器通常安装在车轮上，用来检测汽车行进的公里数，并产生一系列相应的脉冲送到单片机来进行处理，然后单片机通过计算脉冲

4、数转化为行驶公里数，接着实现对金额的计算，并将计算好的金额、里程以及单价都在数码管上进行实时地显示。独立键盘可以调节各种价格和里程显示等相关数据，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。硬件电路主要包括以下几部分：AT89C51单片机最小系统、霍尔传感器检测单元、数据显示单元、按键电路、稳压电源、基于555定时器的PWM波电机调速电路等。系统结构图如图1-1所示：图1-1出租车计价器基本原理图1.2霍尔传感器测速单元设计7传感器通常由敏感元件和转换元件组成。常用的转子速度检测传感器有：电磁式

5、位置传感器、磁敏式位置传感器、光电式位置传感器。霍尔元件式位置传感器是磁敏式位置传感器的一种，其原理是利用半导体的磁电效应中的霍尔效应，将被测物理量转换成霍尔电势信号来作用的。它具有对磁场敏感、结构简单牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、功耗小、频率响应宽、输出电压变化大、耐振动、不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等的污染或腐蚀等优点。因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。A44E是一种开关型的霍尔器件，它由稳压器、霍尔电势发生器、差分放大器、施密特触发器以及OC门输出五部分组成。其工作

6、电压范围较广，且所输出的信号满足TTL电平标准，可以直接与单片机的I/O端口进行连接，而且其最高检测频率可达到1MHZ。其原理如图1-2所示:图1-2霍尔传感器测距接线图出租车中需要一个能够准确获得车轮转动次数的装置，并将此得到标准的脉冲信号送单片机的P3.2引脚。设车轮周长为1m，则霍尔传感器每产生1000个脉冲表示车已行程1km。选择P3.2口的外部中断0作为信号的输入端，这样车轮每转一圈，霍尔开关就检测并输出方波信号，使单片机进行中断反应，并开始对脉冲进行计数，当计数达到1000次时，相对应的路程是

7、1km，单片机就控制将金额自动的增加。1.3数据显示单元设计7LED显示器是由LED发光二极管衍生出的一种具有显示功能的器件，是对发光二极管的一种改良。LED是发光二极管的简称，可以将电能转换成光能。其本身也是一种发光体。LED显示器是由发光二极管排列组成的显示器件。提供低电压进行扫描驱动，具有:耗电少、使用寿命长、成本低、故障少、视角大以及可视距离远等特点。不仅如此，它的响应时间很短（一般不超过0.1us），亮度也比较高。所以本设计采用LED显示器作为数据显示单元。本电路原理是利用74LS164串行输入

8、并行输出的移位寄存器，在时钟信号到来时，数据信号被接收且按位向下移动，数据传输完毕后输出端并行输出驱动数码管点亮。74LS164是高速硅门CMOS器件，与低功耗肖特基型TTL器件的引脚兼容。它是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA或DSB）之一串行输入，两个输入端通常接在一起使用。时钟(CP)每次由低变高时，数据右移一位，两个数据输入端（DSA和DSB）的逻辑与，它将在上升时钟沿到来