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1、基于单片机出租车计费器的设计题 目 基于单片机的出租车计价器 学 生 指导教师 年 级 2012 级专 业 电子信息工程二级学院 信息工程学院邯郸学院信息工程学院2015 年 1 月 1目 录摘 要 .2ABSTRACT.31 课程设计任务书 .41.1 课程设计任务 .41.2 课程设计方案 .42 硬件电路设计 .62.1 振荡电路 .62.2 复位电路设计 .62.3 键盘接口电路 .72.4 显示电路 .72.4.1 1602LCD 的基本参数及引脚功能 .72.4.2 显示模块采用 1602 液晶显示接口电路 .92.5 单片机各引脚功能说明 .93 软件设计 .113.1 单片机资
2、源使用 .113.2 单片机软件模块设计 .123.2.1 中断子函数 .123.2.2 判键子函数 .123.2.3 显示子程序 .133.3 总程序流程框图 .14总结 .15参考文献 .16致谢 .17附录 1 元件件清单 .18附录 2 原理图 .19附录 3 程序清单 .20 2基于单片机的出租车计价器1 引言随着现代经济飞速的发展，人民生活水平的提高，越来越多的居民为了方便的出行，大都会选择乘坐出租车出行，而且随着科学技术的前进，各种各样的打车软件相继出现，例如滴滴打车软件等，都更加方便了生活，人们为了高效率的活动也更倾向于打车，于是了解出租车必备设备计价器成了人们的兴趣，这可以使
3、我们了解其原理，避免出现被多要费用等情况的出现。本课题采用 STC89C52 单片机进行设计，其中用按键来实现轮胎转圈行驶的里程数、显示模式的切换、时钟的调整、等待时间的增加等功能，使用 DS1302 进行计时，LCD1602 液晶显示屏显示，使用芯片 at24C02 进行内容存储，使用 Keil 编程软件编写程序，实现了路程清零、里程数增加及路程和费用的显示、时间的加减调整、显示内容的切换等功能。主要研究步骤如下：（1）熟悉 STC89C52rc 单片机及其最小系统与开发环境；（2）将所需器件按照原理图进行焊接（3）在 Keil 中编写程序（4）将程序下载到单片机中，进行测试和调试。2 背景
4、2.1 选题背景我国在 70 年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口，不但不准确，而且价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已经十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入） ，到能够自主计费。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。现在各大中城市出租车行业都已经普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。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，而计价器的普及也是毫无疑问，所以未来汽车计价器的市场十分有潜力。2.2 选题目的及意义出
5、租车时城市交通的重要组成部分，行业健康和发展也获得越来越多的关注。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。因此，出租车计价器的研究的研究也是十分有应用价值的。3 设计要求基于单片机出租车模拟计价器，采用 at24c02 存储芯片+LCD1602 液晶显示等设计而成。用 24c02 来存储单价，通过按键来模拟增加里程，模拟出租车向前开。通过液晶显示器显示当前的行驶状态、行驶公里、行驶时间时间（时、分、秒） 、费用、单价、等信息。可以设置每公里单价，
6、以及夜间单价和白天单价的不同模式，设置后掉电无需重新设置，设置有等待/继续计时模式。计费分行走的里程*单价+等待的时间*价格。3.1 系统功能（1）k1:开启显示屏，模式选择。模式一：无人状态下，显示时间和单价；模式二： 3等待时间显示，模式三：显示时分秒和年月日。（2）k2:调整时钟（3）k3:在模式二中表示等待时间开始和暂停；在模式三中表示调整位的自减。（4）k4：在模式三中表示调整位的自加。（5）k5：在模式一中表示里程自加，每按下一次表示里程加 0.1K。（6）k6:乘客下车后里程清零。4 课程方案论证4.1 方案一：采用数字电子技术，利用 555 定时芯片构成多谐振荡器，或采用外围的
7、晶振电路作为时钟脉冲信号，采用计数芯片对脉冲尽心脉冲的计数和分频，最后通过译码电路对数据进行译码，将译码所得的数据送给数码管显示，一下是该方案的流程框图，方案一如图 4.1所示：图 4.1 方案一4.2 方案二采用 EDA 技术，根据层次化设计理论，该设计问题自顶向下可分为分频模块，控制模块 计量模块、译码和动态扫描显示模块，其系统框图如图 4.2 所示：图 4.2 方案二4.3 方案三采用 MCU 技术，通过单片机作为主控器，利用 1602 字符液晶作为显示电路，采用外部晶振作为时钟脉冲，通过按键可以方便调节，一下是方案三的系统流程图，本方案主要是必须对于数字电路比较熟悉，成本又高。方案图如
8、图 4.3 所示：时钟脉冲等待信号公里脉冲计费脉冲计时计费译码数码管显示时钟信号等待信号公里脉冲计费/复位分频器控制器计费计时计程译码 显示 4图 4.3 方案三图 4.3 方案三4.4 方案选择通过各个方案的比较本次采用方案三，不但控制简单，而且成本低廉，设计电路简单。5 硬件电路设计5.1 振荡电路单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚 XTAL1，其输出端为引脚 XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容（电容和一般取 30pF） 。这样就构成一个稳定的自激振荡器。 振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号，再在二分频的基础上三分频产生ALE 信号，
9、此时得到的信号时机器周期信号。振荡电路如图 5.1 所示：图 5.1 振荡电路STC89C521602 液晶LED 灯电源电路按键电路复位电路 55.2 复位电路设计 复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的 RESET 键，电源 VCC 经电阻 R1、R2 分压，在 RESET端产生一个复位高电平。上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。上电瞬间 RESET 引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST 引脚的高电平将逐渐下降。RERST 引脚的高电平只要能保持足够的时间（2 个机器周期） ，单片
10、机就可以进行复位操作。按键复位电路图如图 2.2 所示。图 5.2 复位电路5.3 键盘接口电路 （1）独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根 I/O 口线，每个按键电路相对独立。I/O 口通过按键与地相连，I/O 口有上拉电阻，无键按下时，引脚端为高电平，有键按下时，引脚电平被拉低。I/O 口内部有上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。键盘接口电路如图 2.3 所示：图 5.3 键盘接口电路5.4 显示电路5.4.1 1602LCD 的基本参数及引脚功能1602LCD 分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如
11、图 10 所示。 6图 10 LM016L 结构图LCD1602 主要技术参数： 容量:162 个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm引脚功能说明：1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表1 所示：表 1 引脚接口说明表编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明1 VSS 电源地 9 D2 数据2 VDD 电源正极 10 D3 数据3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据5 R/W 读/写选择 13 D6 数据6 E 使能信号 14 D7 数据7 D0 数据 15 BLA 背光源正
