基于单片机的出租车计价(计费)器系统设计(程序+电路图+原理图)☆

摘要：现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但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，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。
本电路以89S51 单片机为中心、附加A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，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。 [来源：http://think58.com]

关键词：89S51单片机  A44E霍尔传感器  断电保存  8段数码显示管

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Abstract: It is now the major cities in the taxi industry have universal automatic meter, meter technology development is a foregone conclusion. And some small cities not yet universal, but with increasing speed up urban construction, a symbol of urban landscape taxi industry will also accelerate development, and the popularity meter is no doubt, therefore, the future of the automobile market valuation is still potential .
The circuit of 89 S51 MCU as the center, additional A44E Hall sensor location and realize the Taximeter statistics, a brownout AT24C02 achieve in the system and when the system priced preservation time information, output by paragraph 8 of the digital display. The circuit design of the meter can not only realize the basic valuation, but also in accordance with the day, night, halfway to wait for price regulation, while also not denominated as a time clock to provide convenience for the drivers comrades.
Keywords: 89 S51 MCU A44E Hall sensor power preservation of digital display paragraph 8 [资料来源：THINK58.com]

出租车计价器系统设计内容
基本设计内容
（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）
（2） 能进行手动修改单价
（3） 具有数据的复位功能
（4） 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）
（5） 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
（6） 按键
启动计时开关
数据复位（清零）
白天/晚上转换

拓展功能
能够在掉电的情况下存储单价等数据
能够显示当前的系统时间

功能特性
(1)计量功能
系统的输入信号有两个，一个是空车牌信号。该信号接80C31的T0端，采用中断方式，在中断程序中判断出租车是否处于空车状态。另一个是传感器信号。传感器接在出租车软轴上。输出信号为脉冲方式。当车轮转动一圈时，发出一个脉冲。传感器信号接80c31的TI端，采用中断方式，在中断程序中计脉冲数并折合为里程。由于传感器采用机械接触方式控翻电路的通断以及光藕器件，因此可避免干扰信号的影响。 [资料来源：http://www.THINK58.com]
(2)打印及显示功能
打印及显示功能由单片机89C52完成。89C52具有8K的EPROM，256字节的ROM，32根UO线，一个全双工串口等。双CPU之同采用串行通讯方式，通讯协议为波特率9．6kHz，消错方式为累加和方式。打印机选用EPSON公司的M一150Ⅱ型号。控制信号有7根，分别接89(：52的P10至P14，To及I／~／'1端，打印出的发票包括车牌号、单价、起租金额、里程、等侯时间、车资等8项数据。通过发票便可实现对出租车的管理。显示部分采用16个LED数码管，利用89C52的PO0至P07口，P15至P17口，加上移位寄存器74HC595以及驱动芯片MC2803，避免了静态扫描所需硬件多，布线困难等问题。
(3)语音功能
语音功能主要用于语音报价：目前国内企业的广告意识增强，希望能通过计价器进行语音广告宣传。为降低计价器成本，节省单片机I／O资源，语音功能的实现没有采用专用语音芯片，而是由4个权电阻构成。
语音信号经A／D采集处理后压缩成4位，存储在程序存储器中，由软件词用。程序存储器中可存储70K的语音数据，共60个汉语词汇。
(4)昼夜单价自动转换功能
出租车营运收费单价根据时间段的不同分为白天单价及夜间单价，昼夜单价的转换由日历时钟芯片DS12887完成。Ds12887内部具有非易失性时钟。在加价前只要对时钟单元进行判断便可取出相应单价。DS12887内部还具有128字节的／WS．RAM，它可作为单片机的外部扩展存储器保存营运数据，即使在掉电情况下也不会丢失。 [版权所有：http://think58.com]
(5)防作弊功能
该功能通过16K的EEPROM 24c16完成。计价器营运当中所需使用的一些常数，如：昼夜单价、等候时间、起租里程、起租金额等，通过设置程序设置在24C16中。24C16采用I2C总线与8oc31相连，8oc31的P16作为它的串行时钟线，P17作为它的串行数据线。由于保存在24C16中的数据是不能随意进行改动的，因此具有防作弊功能。2 系统软件结构 。
该系统软件采用汇编语言编制，模块化设计，分为主程序，脉j巾中断程序，空车牌中断程序，键盘中断程序，日历时钟芯片中断程序，打印及显示程序。在空车牌中断程序中完成对出租车营运状态的判断；在脉冲中断程序中完成计量计价工作；日历时钟芯片每秒钟向80C31发中断请求，在中断程序中完成等候计时工作或者时钟显示工作。键盘中断程序用于完成各次营运数据的查寻工作。 [版权所有：http://think58.com]

新型产品的未来
新型计价器具备了计量功能、打印功能、语音功能、查寻功能等多项功能，整机功耗小于3．6W．计程误差和计时误差均在+0.5％ --1.O％之间，系统性能稳定、体积小、成本低。这种新型多功能计价器是新一代计价器的发展方向。操作更方便，可加光标上移键。

由于使用的是AT89S51单片机作为核心的控制元件，使用全双工串行口进行通信,其外接显示电路由74LS614 和共阳极数码管构成,实现了扩展并行I/ O 接口的功能,来实现单价,起步价,返程价,郊区价,夜间价,低速价,显示和修改时间等功能,是一个低成本的出租车计价系统。以及灵敏的霍尔开关型器件，电源线路简单实用,除可检测使用中电池性能外,也可用于新购买电池的质量检测,对参数进行适当调整,也用于其它规格Nicd 电池的容量检测或作充电器用。
本出租车计价器具有功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。但是在我们设计和调试的过程中，也发现了一些问题，譬如计价的金额位数有限，实际的里程可能会很远，会超出我们的显示范围。计价器的设计还不够人性化，比如加上语音的提示功能，可能会更有生命力。，争取使该系统慢慢趋向完美。
本系统解决了以往计价器计价不准确、使用寿命短等缺点,现在采用以单片机为主控制单元的编码解码技术,使每个出租车的计价器拥有不同的编码,从而防止出租车之间计价器的相互盗用,便于出租车公司对出租车的管理。


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目   录
第一章  引言………………………………………………………………………………………1
第二章  出租车计价器的设计内容………………………………………………………………2
2.1基本设计要求 …………………………………………………………………………………2
2.2拓展功能 ………………………………………………………………………………………2
第三章  方案论证…………………………………………………………………………………3
3.1方案比较 ………………………………………………………………………………………3
3.2确定方案 ………………………………………………………………………………………4 [资料来源：http://THINK58.com]
第四章  计价器系统设计…………………………………………………………………………5
4.1计价器工作原理 ………………………………………………………………………………5
4.2 单片机系统总体设计 …………………………………………………………………………6
第五章 硬件设计……………………………………………………………………………………7
5.1单片机总体电路图设计…………………………………………………………………………7
5.2 AT89S51单片机介绍……………………………………………………………………………8
5.3电源控制线路设计 ……………………………………………………………………………8
5.4里程计算、计价单元的设计 …………………………………………………………………12
5.5数据显示单元的设计…………………………………………………………………………15
5.6 AT24C02 掉电存储单元的设计………………………………………………………………18
5.7启动及清除电路………………………………………………………………………………19
5.8按键单元的设计………………………………………………………………………………19
第六章 软件设计 …………………………………………………………………………………20

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6.1软件设计 ………………………………………………………………………………………20
(毕业设计)
6.2流程图…………………………………………………………………………………………25
第七章  程序设计…… …………………………………………………………………………28
7.1主程序清单……………………………………………………………………………………28
7.2计价器子程序清单……………………………………………………………………………38
第八章  测试分析 ………………………………………………………………………………67
8.1里程计价测试…………………………………………………………………………………67
8.2掉电存储测试测试……………………………………………………………………………68
第九章  设计总结及展望………………………………………………………………………62
9.1设计总结………………………………………………………………………………………69
9.2展望新型多功能出租车计价器………………………………………………………………70
9.3 新型产品的未来 ……………………………………………………………………………71 [资料来源：http://THINK58.com]
致谢 ………………………………………………………………………………………………72
参考文献 …………………………………………………………………………………………73
附件（系统设计总电路图)………………………………………………………………………74

主程序清单
出租车计价器程序
ORG 0000H
Z8279 EQU 0FF82H
D8279 EQU 0FF80H
INII8279:MOV DPTR,#Z8279
MOV A, #0D1H
MOVX @DPTR,A
WAIT:MOVX  A, @DPTR
JB  ACC.7, WAIT
MOV A,#00H  
MOVX @DPTR,A
MOV A,#2AH
MOVX @DPTR,A ；-----------------------------------------8279初始化
MOV A,#00H
PUSH PSW
PUSH DPH
PUSH DPL
PUSH ACC
KK: MOV DPTR,#Z8279
MOVX A,@DPTR
ANL A,#07H
JNZ READ
MOV A,#00H
SJMP KK-----------------------------------------------是否有键按下；
READ: MOV A,#40H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#D8279
MOVX A,@DPTR
CJNE A,#0EH,KK ----------------------------------------是否是开车键0E
POP ACC
POP DPL
POP DPH
POP PSW

参 考 文 献
[1] 俞云强，《自动检测与传感技术》，无锡职业技术学院，2007

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[2] 陈杰、黄鸿，《传感器与检测技术》，北京：高等教育出版社，2002
[3] 康华光，《电子技术基础》，高等教育出版社，2004
[4] 周常森，《电子电路计算机仿真技术》，山东科技出版社，2006
[5] 陆  坤，《电子设计技术》，电子科技大学出版社，2005
[6] 刘润华，《现代电子系统设计》，石油大学出版社，2006
[7] 邱关源，《电路》，高等教育出版社，2007
[8]李广弟, 《单片机基础》, 北京航空航天大学出版社， 1999.10，
[9] 王为青、邱文勋，《51单片机应用开发案例精选》，人民邮电出版社，2007
[10]罗亚非,《凌阳16位单片机应用基础》,北京航天航空大学出版社,2003.12
[11] 李全利，《单片机原理及应用技术》，高等教育出版社，2007
[12] 李朝青, 《单片机原理及接口技术》 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005.1
[13]雷思孝、李伯成、雷向莉, 《单片机原理及实用技术—凌阳16位单片机原理及应用》,西安电子科技大学出版社,2004.1
[14] 韩志军，沈晋源，王振波．单片机应用系统设计．北京：机械工业出版社，2005
[15]李晶皎,《嵌入式语音技术及凌阳16位单片机应用》,北京航天航空大学出版社,2003.11
[16] 冯博琴．微型计算机原理与接口技术．北京：清华大学出版社，2002 [资料来源：http://www.THINK58.com]
[17] 徐争颖．Protell 99 SE EDA技术及应用．北京：机械工业出版社，2005
[18] 谢剑英，贾青．微型计算机控制技术．第3版，北京：国防工业出版社，2001
[19] TMN电信, 中国通信教育在线
[20]黄再银, 带看门狗和电源监控功能的复位芯片MAX813L 《电子世界》2003年第三期

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