出租车计价器设计与制作毕业设计论文
1 目 目 录 第一部分 设计任务与调研 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第二部分 设计说明 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 第三部分 设计成果 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 第四部分 结束语 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 第五部分 致谢 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 第六部分 参考文献 …………………………………………………………………14
2 第一部分 设计任务与调研 一 调研 设计一个出租车自动计费器，计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费三部分，用 1602 液晶 显示总金额，运行时间，暂停时间，最大值为 99.9 元，起步价为 5.0 元，3Km 之内起步价计费，超过 3Km，设速度为 100m/s，10s 增加1.3 元（即 1KM 增加 1.3 元），等待时间单价为每分钟 1.5 元，用液晶显示总里程，同时用液晶显示等待时间和运行花费时间。
设计要求：
一、计费功能 费用的计算是按行驶里程收费。设起步价为 5.00 元。
1、当里程<3km 时，按起价计算费用 2、当里程>3km 时，每公里按 1.3 元计费 3、等待累计时间>2min 时，按 1.5 元/min 计费 二、显示功能 1、显示行驶里程：用四位数字显示，显示方式为“XXXX”,单位为 km。计程范围 0-99km，精确到 1km。
2、显示等候时间：用两位数字显示，显示方式为“XX”,单位为 min。计时范围0-59min，精确到 1min。
3、显示总费用：用四位数字显示，显示方式为“XXX.X”,单位为元。计价范围0-999.9 元，精确到 0.1 元。
3 第二部分 设计说明 二 二 说明 单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚 XTAL1，其输出端为引脚 XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容（电 容 和 一 般 取 33pF）。
这 样 就 构 成 一 个 稳 定 的 自 激 振 荡 器。
振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号，再在二分频的基础上三分频产生 ALE 信号，此时得到的信号时机器周期信号。振荡电路如图 2.1 所示：
2.2 键盘接口电路(1)独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根 I/O 口线，每个按键电路相对独立。I/O 口通过按键与地相连，I/O 口有上拉电阻，无键按下时，引脚端为高电平，有键按下时，引脚电平被拉低。I/O 口内部有上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。
图 2.2 键盘接口电路
4 2.3 单片机各引脚功能说明 CC：供电电压。GND：接地。P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行 校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。
P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。
图 2.6AT89S52 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。
P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的5 2.4 显示电路 对于现实电路我们可以采用数码管，也可以采用液晶显示，液晶又分字符型和点阵型，我们使用的液晶是字符型液晶，并且带字符库的，不需要查找代码。英文字符就可。液晶电路使用时，如果发现液晶不亮可以调节连接液晶的点位器，改变液晶的亮度。显示电路如图 2.4 所示：
6 2.5 直流电机电路 该直流电机主要是通过驱动芯片 L298 来驱动，这款芯片可以同时驱动 2 个直流电机，可以用直流电或 PWM 脉冲波驱动第 5,7 脚为控制电机的正反转，一个接负电压，一个接正电压，第 6 脚 ENA 控制电机的转速，通过 PWM 可以控制转速，这里我们给它一个高电平就可以了。直流电机电路如图 2.5 所示：
7 第三部分 设计成果 三 设计成果 在本次设计中像电路键盘用到了 P1 口，其中 P1.0 到 P1.4 口作为键盘的输 入，直流电机电路的控制线用了 P2 口线，P3.0、P3.1、P3.2 分别为 led 信号控制脚。显示电路用到了 P0 和 P2 口，P0 口为液晶的数据口。
3.2 单片机软件模块设计 3.2.1 中断子函数 对于中断程序，只要定时器计数满就会产生中断 50ms 中断一次，共计 20次，秒钟加 1，秒钟计满再分钟加，当分钟加到 99 时全部清零。以下是中断子函数的流程图如图 3.1 所示：
Count++开始Second++count=0是否产生中断？Count=20？Second=60？Minite++second=0Minite=99？Minite=0结束否否否否是是是是
8 3.2.2 判键子函数 对于独立式键盘判键，首先看有键按下不，如果有键按下则延时一会儿，在判断是否真的有键按下，如果确实有键按下，在判键释放，最后执行键功能程序。判键子函数的流程框图如图 3.2 所示：
图 3.2 判键子程序流程图
9 3.2.3 显示子程序 1602 液晶是字符型液晶，它的内部自带字符库，它可以写两行的字符，同时每行可以写 40 个字符，在写显示程序的时候，我们先写命令，再设定字符显示，最后写数据，在每写一次命令或数据都需要判断液晶是否忙。液晶显示程序流程图如图 3.3 所示：
LCD初始化开始LCD写命令LCD判忙P0.7=0?写数据判忙P0.7=0?写完成了？写完成了？设置字符位置结束否否是是否否是是
10 3.3 总程序流程框图 整体程序的流程框图如图 3.4 所示：
图 3.4 整体程序的流程框图 4 protues 的简介 定时器初始化开始液晶初始化判断按键函数1V=?Value1+10 Value2+5 Value3+5数据处理显示函数Jump_in=1?液晶清屏判断按键函数V1=?运行暂停停止数据处理显示函数Jump_out=1?液晶清屏清零函数结束否是V=1V=2V=3否是V1=1 V1=2 V1=3是否否是
11 第四部分 结束语 出租车计费器系统的设计已经全部完成，能按预期的效果进行模拟汽车启动，停止，暂停等功能,并能够通过 LCD 显示车费数目。本款出租车计价器包括单价输出、单价调整、显示当前的系统时间等功能。另外，多功能出租车计价器还具有性能可靠、电路简单、成本低、实用性强等特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。
几个月来，经过自己努力，基本上完成了设计要求的内容，在系统可行性分析、原理图设计等方面都作了许多实际工作，取得了一些成绩，同时也遇到了一些问题，存在一些不足。经过这几个月的学习和工作，我觉得自己不论是在理论知识方面还是在动手能力方面都有了不小的进步，自己从中受益匪浅。这次设计很好的把以前学到的理论知识应用于实践，使我认识到理论知识与实践之间有一定的差距，只有通过不断的努力学习和实践才能很好的把理论知识应用到实践当中，也只有通过不断的实践才能对理论知识的理解。
通过这次设计不仅学会了如何去查找相关资料，更重要的是通过查找资料和翻阅书籍学到了不少知识，扩大了知识面，提高了知识水平。经过单元设计和系统设计巩固了以前所学的专业知识，自己真正认识到理论联系实际的重要性，为以后的学习和工作提供了很多有价值的经验。通过这次设计不仅增强了自己的动脑能力和动手能力，也提高了我思考问题、分析问题、解决问题的能力，更重要的是学会用工程化的思想来解决问题。这在以前的学习过程中是不曾学到的。在短短的三个月时间内完成设计内容，在很大程度上得益于老师的帮助。
这次设计是我认真认识到完整、严谨、科学分析问题、解决问题的思想是多么的重要，只有拥有了科学的态度才能设计出有用的产品。另外通过本次设计，是我认识到自己理论知识的应用能力有很大的欠缺，需要在以后的学习中进一步提高。
12 第五部分 致谢 本设计是在老师的悉心指导下完成的，老师的渊博学识和丰富经验给我留下了深刻的印象。从老师那里我学到的不仅是专业知识与实际问题科学解决的方法，更为重要的是勤奋和严谨治学的精神以及对学生的认真负责，老师的谆谆教诲使我受益匪浅，在此向两位老师表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！感谢家人给予我学业上和生活上的支持与照顾。同时感谢给予我帮助的各位老师、同学以及朋友们！
13 第六部分 参考文献 [1] 李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].第 3 版.北京航空航天大学出版社，2007 年 1 月 [2]李华.MCS-51 系列单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社,1996 [3] 马忠梅，张凯，马岩，单片机的 C 语言应用程序设计，[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2003.11； [4] 胡辉，单片机原理及应用设计—21 世纪高等院校规划教材[M],水利水电出版社，2005.7； [5] 刘守义，单片机应用技术[M]，西安：西安电子科技大学出版社，1996.8；
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