单片机课程设计出租车计价器

1.4本设计的目的及意义

随着人民生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适程度已经受到越来越多人的关注。于是，出租车行业以较低价格，较高的服务质量，给人们带来了出行的方便及享受。但是大量的买卖纠纷困扰着行业的发展。改良计价器是解决这一矛盾的最好方法。用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷、优良的服务是本设计的一大目的。凡坐过出租车的人都知道，只要汽车一开动，随着行驶里程的增加，汽车前面的计价器，里程显示器显示的读数就会从零逐渐增大，而当行驶到某一值时（如3千米）计费数字显示器开始从起步价（如5元）增加。当出租车到达某地需要在那里等候时，司机按下“计时”键，每等候一定时间，计费显示就增加一个等候费用。汽车继续行驶时，停止计算等候费，继续增加里程计费。到达目的地，便可按显示的数字收费。

我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是从国外进口的，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十分突出，国内很多机械厂家都推出了国产计价器。出租车计价器的功能也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），发展到能够自主计费，以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。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。所以可以本课题的研究很有必要，意义重大。

2系统总体方案及硬件设计

2.1计价器工作原理

出租车计价器是根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价，并在行程中同步显示费用。从起步价开始，当汽车程行驶未满3公里时，均按起步价计算。过3公里后，实现每1公里单价收费，中间遇暂停时，开始计时收费，测距收费和计时收费的和便构成了乘客的总车费。完整的出租车计价器还应包括存储、查看、统计等功能。

本计价器设计采用单片机控制。主要是利用单片机丰富的I/O端口以及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能、时钟显示功能、空车提醒等功能。其原理框图如下：

键 盘 控 制 里程计算单元

原理框架图

通过键盘控制计价器的启动、暂停、空车提示及各种显示之间的转换。测量单元是非常重要的单元，用来测量里程；同时与计时器配合工作也可以测速。而单片机是核心处理单元，处理按键信息及测量单元的信息，并发出正确的指令，在整个系统中的作用就相当于人的大脑。显示单元是一个重要的人际交流单元，主要用来显示费用、里程、总等待时间等信息，为司机和乘客提供各种方便。 2.2单片机单元

单片机单元是本设计的核心部分，采用的是C51单片机。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），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MCS-51指令系统，片内置通用

总金额显示 里 程 等待时 间 89S51 单 片 机 串口显示驱动电路 8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 主要性能参数：

·与MCS-51产品指令系统完全兼容 ·4k字节可重擦写Flash闪速存储器 ·1000次擦写周期

·全静态操作：0Hz－24MHz ·三级加密程序存储器 ·128×8字节内部RAM ·32个可编程I／O口线 ·2个16位定时／计数器 ·6个中断源

·可编程串行UART通道 ·低功耗空闲和掉电模式 单片机引脚图如下：

AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个

I／O 口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

·P0 口：P0 口是一组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，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“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FIash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：P1是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）。FIash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。

·P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P2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（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI 指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。

·P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I／O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，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，如下表所示：

端口引脚 P3^0 P3^1 P3^2 第二功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外中断0）