基于AT89C51单片机的出租车计价器系统的设计

平顶山学院2010届本科生毕业论文基于单片机的出租车计价器系统的设计刘瑞清目录1绪论..............................................................11.1概述.....................................................................................................................................11.2基本内容..........................................................................................................................11.2.1设计任务.................................................................................................................11.2.2设计要求.................................................................................................................11.3系统主要功能..................................................................................................................22硬件设计..........................................................32.1系统的硬件构成及功能..................................................................................................32.2AT89C51单片机及其引脚说明.....................................................................................32.3AT24C02引脚图及其引脚功能.....................................................................................62.4AT24C02掉电存储单元的设计....................................................................................62.5里程计算、计价单元的设计..........................................................................................72.6数据显示单元设计..........................................................................................................83系统的软件设计.................................................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....................................................................................................123.6键盘服务程序................................................................................................................124系统调试与测试结果分析.........................................134.1使用的仪器仪表............................................................................................................134.2系统调试........................................................................................................................14结束语..........................................................14参考文献..........................................................14附录...........................................................15平顶山学院2010届本科生毕业论文基于单片机的出租车计价器系统的设计刘瑞清11绪论本次基于AT89C51单片机的出租车计价器系统的设计，要求能够对出租车所用的时间进行计时，并且所需的费用用数码管显示出来，更注重它的稳定性和实用性。主要研究内容包括以下子系统：电源部分、开关按钮、程序控制部分、时间和价钱显示部分。1.1概述计价器显示的营运金额是基于“价格=速度*时间*单价，总价等于其和”的原理来计算的。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，但存在着太多的不足，容易为司机和顾客之间造成麻烦，基于此，设计一款能够提高抗干扰能力、防作弊能力、掉电保护功能的计价器，以使其功能更加完善。1.2基本内容1.2.1设计任务设计一款基于AT89C51单片机的出租车计价器。1.2.2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晚上平顶山学院2010届本科生毕业论文基于单片机的出租车计价器系统的设计刘瑞清2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。4IO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(2).发挥部分1能够在掉电的情况下存储单价等数据。2能够抵抗外界干扰，保证数据稳定、准确。3语音播报数据信息。1.3系统主要功能本文所做的出租车计价器设计由硬件设计和软件设计两部分组成，主要内容包括：出租车计价器系统的工作原理、出租车计价器系统的硬件电路设计（单片机主电路、里程与计价单元电路、数据存储电路、显示电路、按键电路、语音播报电路、电源电路等）、出租车计价器系统的软件设计（初始化模块、里程及计价换算模块、数据存储模块、按键处理模块、显示模块、语音播报模块等）。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，而且还能平顶山学院2010届本科生毕业论文基于单片机的出租车计价器系统的设计刘瑞清3根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，能在掉电的情况下存储数据，防止外界干扰，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。2硬件设计本文的硬件设计主要包括单片机AT89C51、A44E霍尔传感器电路、AT24C02掉电存储单元的、里程与计价单元电路、数据存储电路、数据显示电路、按键电路、语音播报电路、电源电路等电路的设计。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。2.1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。图1单片机控制方案图2.2AT89C51单片机及其引脚说明AT89S51是一种低功耗，高性能CMOS8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程序存储器及通用8位微处理器于单片芯片中，既键盘控制总金额显示AT24C02掉电存储里程计算模块AT89C51单片机串口显示驱动模块单价显示平顶山学院2010届本科生毕业论文基于单片机的出租车计价器系统的设计刘瑞清4可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程，具有很高的性价比。图2AT89S51引脚配置AT89C51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。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，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；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位地址。P1口平顶山学院2010届本科生毕业论文基于单片机的出租车计价器系统的设计刘瑞清5部分端口引脚及功能如表1P1口特殊功能所示。表1P1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口带内部上拉电阻的8位双向I/O口。基本功能与P1口基本相同，只是在访问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口带内部上拉电阻的8位双向I/O口。基本功能与P1、P2口基本相同，不再累述。P3口除了作为一般的I