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1、河北机电职业技术学院河北机电职业技术学院姓名：陆大鹏姓名：陆大鹏系别：电气工程系系别：电气工程系班级：应用电子技班级：应用电子技术术基于 51 单片机设计的多功能出租车计价器目目 录录第第 1 章章 引引 言言11. 1 出租车计价器概述11. 2 本设计任务11.2.1 设计任务 11.2.2 设计要求11. 3 系统主要功能2第第 2 章章 出租车计价器硬件设计出租车计价器硬件设计 22.1 系统的硬件构成及功能22. 2 AT89S51 单片机及其引脚说明22.3 AT24C02引脚图及其引脚功能42. 4 AT24C02 掉电存储单元的设计52.5 里程计算、计价单元的设计62.6 数
2、据显示单元设计6第第 3 章章 系统软件设计系统软件设计83. 1 系统主程序设计83. 2 定时中断程序设计 103. 3 里程计数中断服务程序设计103.4 中途等待中断服务程序设计103. 5 键盘服务程序设计103. 6 显示子程序服务程序设计10第第 4 章系统调试与测试结果分析章系统调试与测试结果分析114. 1 使用的仪器仪表114.2 系统调试11 结结 束束 语语121、计价表使用说明122、全部源程序12第第 1 1 章章 引引 言言本次课程设计利用单片机技术来实现一台多功能出租车计价器，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。 1.11.1 出租车计价器概述出租车计价器概述
3、 计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数（等候时间一般折算成一定 比例的里程来计算） 。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。出租汽车的实 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营运里程。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的出租车计价器还是比 较少见的，针对这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、显示当前的系统时间、语音播报数据信 息等功能。 1.21.2 本设计任务本设计任务 1.2.11.2.1 设计任务设计任务 设计一
4、款基于 AT89S51 单片机的出租车计价器。 1.2.21.2.2 设计要求设计要求 1.基本要求 （1）不同情况具有不同的收费标准。 白天 晚上 途中等待（10min 开始收费） (1)能进行手动修改单价。 (2)具有数据的复位功能。 (3)IO 口分配的简易要求。 距离检测使用霍尔开关A44E 白天/晚上收费标准的转换开关 数据的清零开关 单价的调整（最好使用和按键） (4)数据输出（采用 LCM103）。 单价输出 2 位 路程输出 2 位 总金额输出 3 位 (5)按键。 启动计时开关 数据复位（清零） 白天/晚上转换 2.发挥部分 (1) 能够在掉电的情况下存储单价等数据。 (2)
5、 能够显示当前的系统时间。(3) 语音播报数据信息。 1.31.3 系统主要功能系统主要功能本课程设计所设计的出租车计价器的主要功能有：数据的复位、白天/晚 上转换、数据输出、计时计价、单价输出及调整、路程输出、语音播报数据信息、 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息等功能。输出采用8 段数码显 示管。本电路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、 中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。 第第 2 2 章章 计价器硬件设计计价器硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机AT89S51、数据显示部件、A44E霍尔传感 器电路、AT24C02
6、掉电存储单元的设计、里程计算及计价单元的设计。在硬件设 计过程中，充分利用各部件的功能，实现多功能的出租车计价器设计。 2.12.1 系统的硬件构成及功能系统的硬件构成及功能 计价器的单片机控制方案图如图 1 单片机控制方案图所示。它由以下几个部 件组成：单片机 AT89S51、总金额及单价显示部件、键盘控制部件，AT24C02 掉 电存储控制、里程计算单元、串中显示驱动电路等。 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。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。具体电路参见附录中“多功能出租车 计
7、价器总体电路图”如图1 单片机控制方案图。图 1 单片机控制方案图 2.22.2 AT89S51AT89S51 单片机及其引脚说明单片机及其引脚说明 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含 4KB的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易 失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可 在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用 8位微处理器于单片芯片中， 具有高性价比。 AT89S51 是一个有 40 个引脚的芯片，引脚配置如图 2 AT89S51 引脚配置所示。图 2 AT89
8、S51 引脚配置 AT89S51 芯片的 40 个引脚功能为： VCC 电源电压。 GND 接地。 RST 复位输入。 当 RST 变为高电平并保持 2 个机器周期时，将使单片机复位。WDT 溢出将使 该引脚输出高电平，设置 SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址 8EH）可打开或关闭该功 能。DISKRTO 位缺省为 RESET 输出高电平打开状态。 XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。 P0 口 一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口。也即地址/数据总线复用口。作为 输出口用时，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端
9、口写“1”可作为高阻抗输 入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 Flash 编程时，P0 口接 收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1 口 一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动 （吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻 把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻， 某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL） 。Flash 编程和程序校验期间， P1 接收低 8 位
10、地址。P1 口部分端口引脚及功能如表 1 P1 口特殊功能所示。表 1 P1 口特殊功能P1 口引脚特殊功能P1.5MOSI（用于 ISP 编程）P1.6MOSI（用于 ISP 编程）P1.7SCK（用于 ISP 编程）P2 口 一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P1 的输出缓冲级可驱动 （吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻 把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻， 某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL） 。在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高 8 位地址数据。
11、在访问 8 位地址的外部 数据存储器时，P2 口线上的内容在整个访问期间不改变。Flash 编程和程序校验 期间，P2 亦接收低 8 位地址。 P3 口 一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 的输出缓冲级可驱动 （吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写“1”时，它们被内部的上 拉电阻把拉到高电并可作输入端口。作输入端口使用时，被外部拉低的 P3 口将 用上拉电阻输出电流（IIL） 。P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是 它的第二功能，如表 2 P3 口特殊功能所示。P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存 储器编程和程序校验期间的控制信号。表 2 P3 口特殊功能P3 口引脚特殊功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P
