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1、 （此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）出租车计价系统的设计摘 要本论文在掌握出租车计价器的相关理论知识的基础上，设计了一种基于单片机的智能化出租车计价器。在深入了解国内外相关技术研究现状之后，从硬件和软件两方面出发，完成了出租车计价系统的设计。本课题具有一定的现实意义。系统采用AT89C51单片机作为主控单元，实现时钟显示，里程统计和费用计算，语音播报，票据打印等功能，并且在液晶屏上显示信息。系统充分发挥人性化的特点，利用ISD1420的语音功能，配合TG12864E液晶模组，模拟实现带语音提示的出租车计价系统。比较真实地模拟出租车的空车、载客、到站及对各状况的费率的计算、统计、
2、显示等功能。完成了系统的硬件设计，同时用C语言编写了源程序，对系统的软件进行了设计。系统所设计的由单片机控制的出租车计价器，为出租车行业提供了新的应用领域，使计费功能得到了完善。关键词：AT89C51单片机；TG12864E液晶模组；C语言I Design of Taximeter System AbstractThis paper is on the design and function of a kind of intelligent taximeter I designed based on MCU,according to relevant theories of taximeter
3、.This taximeter system is designed from the points of both hardware and software,on the basis of in-depth understanding of relevant domestic and foreign technology research. This issue has a practical significance. AT89C51 MCU used as a main control unit, this system has the function of displaying t
4、he clock, mileage statistics and cost, voice-broadcasting, printing papers, the information of which will be displayed on the LCD screen. From the point of hardware,this system gives the driver and the passengers relevant information about the conditions of the taxi and the different charging rates
5、and charges on different condition by simulating human voice with the voice funtion of ISD1420 , the TG12864E LCD modules, and by simulating the real condition.From the point of software,the system is loaded with program in C-language. This kind of taximeter provides a new application area for the t
6、axi industry and improves the billing functions.Key Words：AT89C51 MCU；TG12864E LCD Module；C LanguageIII目 录摘 要IAbstractII引 言11 绪论21.1 出租车计价器的发展概况21.2 出租车行业的管理现状21.3 计价器设计需要解决的问题32 系统总体介绍42.1 系统组成42.2 系统各部分功能42.2.1 里程计量功能42.2.2 费用计算功能52.2.3 语音播报功能52.2.4 中文菜单显示功能52.2.5 实时时钟功能62.2.6 票据打印功能62.2.7 按键功能63
7、系统硬件电路设计73.1 控制单元及相关扩展电路设计73.1.1 AT89C51的引脚73.1.2 振荡器电路83.1.3 里程计算与计价单元的设计103.1.4 扩展存储器的设计113.1.5 扩展I/O接口的设计143.2 时钟模块173.2.1 DS12887时钟芯片的性能及引脚说明173.2.2 AT89C51与DS12887的接口设计193.3 语音播放模块213.3.1 ISD1420芯片的引脚功能及性能213.3.2 ISD1420芯片与AT89C51的接口电路233.4 液晶显示驱动模块243.4.1 TG12864E液晶模组的功能243.4.2 外形尺寸图243.4.3 结构
8、框图243.4.4 模块的外部接口253.4.5 液晶显示驱动模块电路图263.5 票据打印模块273.5.1 打印机的选择273.5.2 主要技术性能及接口要求283.5.3 与单片机接口293.6 按键扫描模块294 系统软件设计304.1 系统主程序及显示单元流程框图304.2 里程和费率计算子程序流程图314.3 键盘处理子程序流程图31结 论33参 考 文 献34附录A 系统的硬件原理图35附录B 系统部分源程序36附录C 相关外文文献及译文41致 谢47 引 言随着科学技术的发展，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，特别是单片机的应用已经渗透到生产和生活中的各个方面，有力的推
9、动了社会的发展。单片机以其功能强、体积小、集成度高、功耗低、价格便宜、工作可靠、使用方便等特点，受到广大科技工作者的好评。随着性能的不断提高，单片机的应用范围越来越广，在计算机应用领域已占日益重要的地位。它的应用程度已经成为衡量一个国家科学技术水平的一项重要指标。出租车计价器就是单片机的一个典型的应用。现在市面上的出租车计价器品种繁多，功能强大。作为一个毕业设计的课题，本着从大处着眼，小处入手的原则，对单片机的应用做了一些初步的尝试和探讨。利用AT89C51单片机串行口、TG12864E液晶显示模块以及A44E霍尔传感器实现了出租车里程的计数和显示，与语音报价系统结合，初步实现了目前市面上的出
10、租车计价器的一些基本功能。在这短短的3个月的时间里，在指导老师的悉心指导和自己的努力下，基本设计完成了这次毕业设计所要求的功能，实现了预期的目的。由于本人水平有限，时间也很仓促，所以其中难免有不足及错误之处，敬请老师给予批评和指正。1 绪论1.1 出租车计价器的发展概况在我国，出租车行业是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着出租车的产生，计价器也就应运而生。但当时在全国还没有一家企业能够生产，因而那个时期的计价器是由台湾引进。台湾是计价器的主要生产场地，目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京、上海，沈阳和广州等地1。我国第一家生产计价器的厂家
11、是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程、计价、显示、语音播报等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好。随着电子技术的
12、发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。例如：LED显示功能：数码管的使用让计价器实现多屏显示的功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然；永久时钟功能：在非营运状态下，日历时钟芯片的使用可以使计价器显示永久时钟；存储功能：可存储多项营运数据，便于查询；语音功能：实现语音报价及语音提示等。此外，新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存10年，功能大大提高。可以说，计价器的发展史在一定程度上反应了现代科技的发展史2，3。本系统解决了以往计价器计价不准确、使用寿命短等缺点，同时，可以随时对单片机的外围电路进行扩展，并通过软件编程实现本系统的不断升级。1.2
13、 出租车行业的管理现状在我国，经济尚处于发展阶段，由于人民的生活水平以及道路交通的限制，私家汽车的拥有率在短期内不会有较大提高，因此出租车扮演着重要角色。出租车计价器则是出租车上必不可少的重要仪器，它是负责出租车营运收费的专用智能化仪表。由于出租车数量的快速增长，出租车的行业管理也就产生了一系列问题。在我国的各大城市中，对出租车行业的管理方式归纳起来可以分为两大类：第一类管理模式是由出租车司机以向私人老板承包的方式进行的，司机只须每天向老板交纳一定的租赁费用，最终由老板按出租车数量向地方和国家缴纳一定的费用即可。因此这种管理模式相对简单，存在的问题也较多，主要体现在以下三点：1. 税收严重流失
14、；2. 现有的出租车票据不统一；3. 乘客与司机之间的纠纷问题。第二类管理模式是通过出租汽车公司实现对出租车的管理，如国外大城市以及国内的上海，北京等地就是采用这种方式。在这种管理模式中，出租车公司是以企业形象存在的实体，司机则是企业的雇员。出租车公司每天营运后应与车队结帐，车队定期向出租车总公司结帐，出租车总公司再向地方政府和国家缴纳各项税收。传统的缴纳方式采用的是现金方式，由于公司没有一种有效的方法掌握司机每天的营运状况，因此司机与公司之间的结帐是很难进行严格管理的，人们越来越觉得这种现金交易的不方便性和不严密性，因此提出了能够通过一种科学的手段实现对出租车行业的闭环管理4。1.3 计价器
15、设计需要解决的问题不同国家和地区的计费方式存在差异。有些地区有夜间收费及郊区收费等，而有些地区则无夜间收费和郊区收费；即使同一地区，不同车型的出租车，其计费方式也有差别；另一方面，出租车还面临几年一次的调价或调整计费方式等问题。因此，所设计的计费器不仅要能满足不同国家和地区的要求，而且计费方式的调整也应当很方便。由于个别地区对计价器有特殊要求，有时必须修改软件；另外，计价器还面临软件的升级。因而，所设计的计价器应能很方便地重新编程。同时，计价器必须要有防作弊功能，能有效防止司机作弊；此外要防止计价器在营运过程中死机5。2 系统总体介绍随着我国交通事业的发展以及道路的不断改进，出租车作为人民生活密切相关的行业正在飞速发展壮大，而出租车计价器的市场也不断扩大。本设计课题正是在现有计价器的基础上进行改进，完成了新型的具有多功能的出租车计价系统的设计，同时解决了现有计价器存在的问题。2.1 系统组成此出租车计价系统以单片机为系统核心，利用AT89C51单片机配合
