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1、四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 多功能出租车计价器 专 业: 通信技术 班 级: 通技06-2 学 号: 姓 名: 指导教师: 二八年十二月三十日第2页共30页四川信息职业技术学院毕业设计说明书四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学 生姓 名班级通技06-2专业通信技术设计（或论文）题目多功能出租车计价器备 注设计（论文）内容：（1）设计指标能实现数据复位、数据输出、路程输出、计时计价、单价输出及调整、显示当前的系统时间等功能。（2）设计要求 画出电路原理图（或仿真电路图）； 电路仿真与调试。进度安排：第5周：任务下达，理解消化任务要求；初步设计方案确定；第
2、6周第10周：设计方案确定，分模块部分完成；第11周：中期检查，查找问题，分析解决难点；第12周第15周：分模块调试，整体电路调试，论文书写等；第16周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1朱永金,成友才单片机应用技术C语言北京:中国劳动社会保障出版社，20072张鑫，华臻，陈书谦单片机原理及应用北京:电子工业出版社，20053丁元杰，吴大伟单片微机实题集与实验指导书北京:机械工业出版社，20044熊建云Protel99SEEDA技术及应用北京:机械工业出版社2007审批意见教研室负责人：年 月 日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。
3、II目录摘要1第1章绪论2第2章系统硬件设计32.1控制电路方案论证与比较32.2系统硬件设计42.2.1系统的硬件构成42.2.2AT24C02芯片简介42.2.3AT24C02掉电存储单元的设计52.2.4里程计算和计价单元的设计52.2.5数据显示单元设计72.2.6多功能出租车计价器总体电路图9第3章系统软件设计103.1系统主程序设计103.2定时中断服务程序123.3里程计数中断服务程序123.4中途等待中断服务程序123.5显示子程序服务程序133.6键盘服务程序13第4章系统调试144.1里程计价测试144.2掉电存储测试15第5章结论16致谢17参考文献18附录一原理图19附
4、录二源程序20摘要本设计利用AT89S51单片机、AT24C02掉电存储单元及A44E霍尔传感器电路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。所设计的出租车计价器的主要功能有：数据的复位、数据输出、路程输出、计时计价、单价输出及调整、显示当前的系统时间等功能，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。关键词多功能出租车计价器；AT89S51；AT24C02第1章绪论出租车计价器是出租车营运收费的专用智能仪表，目前市面所使用的计价器大都功能较少，这给出租车行业的服务质量及管理带来一定影响。而功能齐全的计价器大都采用双CPU结构，这就提高了计价器的生产成本。从加强出
5、租车行业管理及服务质量并且节约成本出发，本设计介绍了一种以AT89S51单片机为核心的，具有计价、存储、性能可靠、电路简单、成本低等特点的多功能出租车计价器，能够很好的满足市场对出租车计价器的要求。本设计的目的就是通过对现有计价器的分析，从而解决计价器的现存问题，同时完成具有单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时间等功能的新型计价器的硬件及软件设计。第2章系统硬件设计2.1控制电路方案论证与比较方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图1所示。采用传感器，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
6、费标准，电路不够实用。电源电路及保护电路金额显示单价显示移位寄存器里程传感器图1数字电路控制方框图方案二：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和价格调整、时钟显示的功能。其原理如图2所示。 89S51单片机键盘控制单元掉电存储单元元元远元里程计价单元串口显示驱动电路显示单元图2单片机控制方框图通过比较以上两种方案，第二种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，还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用此方案。第29页共29页2.2系统硬件设计本系统的硬件主要包括单片机AT89S51、数据显示部件、A44E霍尔传感器电路
7、、AT24C02掉电存储单元、里程计算及计价单元。2.2.1系统的硬件构成计价器的单片机控制方框图如图3所示。它由单片机AT89S51、总金额及单价显示单元、键盘控制单元，AT24C02掉电存储单元、里程计算单元以及串口显示驱动电路组成。89S51单片机键 盘控 制单 元AT24C02掉电存储单元里程计价单元串口显示驱动电路总金额显示单价显示图3单片机控制方框图2.2.2AT24C02芯片简介1 82 73 64 5A0A1A2WPAT24C02是ATMEL公司研发的2KB字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到，额定电流为，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40
8、年以上,使用方便。其引脚配置如图4所示。VCCSCLGNDSDL图4AT24C02引脚配置图其中：A2A0：地址引脚；SDA、SCL：I2C总线接口；WP：写保护引脚,WP接VSS时，禁止写入高位地址，WP接VDD时，允许写入任何地址；VCC：电源端；GND：接地端。2.2.3AT24C02掉电存储单元的设计VCC掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。其电路如图5所示。NCNCNCGNDVCCWPSCLSDA123415678R85.1KR105.1KAT24C02A.接P2.6GND接P2.5图5掉电存储电路原理图图中、是上拉电阻，其作用是减少AT24C02的静态功耗
9、，由于AT24C02的数据线和地址线是复用的，采用串口方式传送数据，所以只用两根线SCL（位脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机传送数据。其工作原理是：每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价信息读到缓存单元中，供主程序使用。2.2.4里程计算和计价单元的设计里程计算是将通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，送到单片机，经处理计算,送给显示单元的。其原理如图6所示。霍尔传感器小磁铁车轮89S51单 片 机P3.2图6传感器测距示意图由于A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽，其输出的信
10、号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的IO端口上，而且其最高检测频率可达到1MHz。a)GND.EBDC(2).OUT(1)AA44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。VCCVo/V1215200369B/mT工作点(ON)释放点(OFF)b)105(3)图7集成开关型霍耳传感器原理图其原理如下：在输入端输入电压，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差,该信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其
11、成为方波送到OC门输出。当施加的磁场达到“工作点”(即ON)时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时OC门输出端输出低电压，通常称这种状态为“开”。当施加的磁场达到“释放点”(即OFF)时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC门输出高电压，这种状态为“关”。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。其外形及接线如图8所示。1A44E+4.512v2K32.A44E1231- 2-GND3-OUTOUTGNDb)集成霍耳开关接线图a）集成霍耳开关外形图图8集成霍耳开关外形及接线图在本设计中选择用P3.2口作为信号的输入端，内部采用外部中断0的方式，车轮每转一圈（假设车轮的周
12、长是1米），霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当计数达到1000次时，也就是1公里，单片机就控制将金额自动的增加,其计算公式：当前单价公里数=金额。2.2.5数据显示单元设计由于设计要求有单价（2位）、路程（2位）、总金额（3位）显示输出，再加上我们另外扩展了时钟显示（包含时分秒的显示），若采用LCD液晶段码显示，在距离屏幕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够满足要求，因此采用6位LED数码管的分屏显示，如图9所示。120046a)时钟显示（显示为12点0分46秒）552-46.b)总金额和单价显示（显示为总金额55.2元,每公里4.6元）12-4-6.c)路程和单价显示（显示为总路程12公里,当前单价4.6元）.486721d)单价调整显示（显示为右起白天单价4.6元/晚上7.8/中途等待1.2元）图9采用6位LED数码管的分屏显示而数据的分屏显示是通过按键S1来实现切换的，如图10所示。S1S2S3S4120046127846552-4612-46一次一次.图10S1对分屏显示的切换原理图各按键实现的功能如下：（1）S1按键的功能在出租车不走的时候，按下S1按键，可以实现数据的分
