基于单片机的出租车计价器设计

内容及任务1、设计任务设计一个基于单片机的出租车计价器。2、设计内容

（一）、多功能出租车计价器的硬件系统

（1)、单片机最小系统模块

（2）、供电模块

（3）、显示模块

（4）、键盘模块

（二）、多功能出租车计价器的软件系统

（1）、显示程序模块

（2）、键盘程序模块

（3）、测量及计算程序模块

拟达到的要求或技术指标1、基于单片机出租车计价器的设计要求 (1)开机系统能显示实时日期及时间，且通过按键能对日期及时间进行矫正。(2)系统内部设定了起步价和起步公里数。

(3)系统具有白天和黑夜两种计价模式，设定了不同的起步价和每公里单价，通过按键实现更换计价模式；其中起租里程3公里，起步价白天为8元、晚上为10元。每天6:30至22：00之间，按“白天”计费，白天每公里单价1.5元；22：00至次日6:30，按“晚上”计费，每公里单价2元。

(4) 启动后，开始计价，计价因素包括运行里程和等待时间，当汽车行驶未满起步公里数时，均按起步价计算，超过起步公里数后，实现超出部分每公里按单价收费；中间遇等待时，计程的数额将不再增加，开始计时收费，等待10s后，每秒0.4元；最后测距收费和计时收费之和为总车费。

(5) 在运行过程中会实时显示出租车的运行里程、等待时间及总价格；且工作时会显示实时时间。

进度安排起止日期工作内容备注2013/3/12～3/182013/3/19～3/252013/3/26～4/1

2013/4/2～4/8

2013/4/9～4/22

2013/4/23～5/6

2013/5/7～5/30

2013/5/31～6/4

2013/6/5～6/9

根据毕业设计课题任务书、撰写开题报告1000字以上与课题有关的外文资料翻译课题总体方案设计

课题硬件系统设计

课题软件系统设计

课题系统调试

撰写毕业设计说明书

教师评阅设计，学生进行总结、准备答辩

毕业设计答辩

1周（第5周）1周（第6周）1周（第7周）

1周（第8周）

2周（第9、10周）

2周（第11、12周）

1周（第13周）

1周（第14周）

1周（第15周）

主要参考资料[1] 沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2003.[2] 张毅刚主编.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨：哈尔滨工大学出版社，1990.8.[3] 何立民编著.MCS-51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1990.1.

[4] 李光飞.单片机C程序设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.01.

[5] 王幸之，王雷，王闪.单片机应用系统抗干扰技术[M].北京：北京航空航天大学

出版社，2002.

[6]周慈航.单片机应用程序设计技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.

[7] 何立民.MS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社,1999.

[8] 杨振江等.智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用[M].西安：西安电子科技

大学出版社，2001.

[9] 马忠梅编著.单片机的C语言Windows环境编程宝典[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.

[10] 谢自美.电子线路设计与实验测试[M].武汉：华中科技大学，2010.

[11] 康华光.电子技术基础模拟部分[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.7.

[12] 阎石.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2009.

教研室意见

年 月 日

系主管领导意见

年 月 日

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告

题 目

基于单片机的出租车计价器设计

学生姓名班级学号专业电子信息工程

一、选题背景和意义八十年代出租车兴起，至今出租车已经成为城市交通不可缺少的部分。计价器是乘客与司机双方公平交易的结算工具，计价器的合理与否，直接关系到消费者和经营者的经济利益。从加强行业管理，减少司机和乘客的纠纷出发，计价器也列入国家首批强制检定的工作计量工具，是国家质量技术监督部门强化管理的六类重点计量器具之一。计价器为满足当今社会的需求，经历了全部机械齿轮结构仅能计程到半机械半电子化的计程、计价一体化发展到现在完全电子化的蜕变。随着集成电路的不断发展，计价器的功能也在不断的完善，单片机出现后集合外围芯片更是促进了它的发展，使得计价器除了完成计程、计价、显示等基本功能还延伸出了按时间自主变更单价、语音提示以及发票打印等功能。二、项目概述

出租车刚开始在我国兴起时，出租车计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着时间推移，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程，配合司机自己定价，计算后四舍五入，到现在不仅能够自主计费，还能实现一些人性化的附加功能。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的有潜力。

采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。为此我们采用了单片机进行设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了使用机械开关。对于目前市场上动辄几百上千元的计价器，对于每位出租车司机来说都是一笔必要却无奈的支出。所以针对这一点，通过基于单片机的硬件开发与软件编写的计价器是一款高性价比的低成本全功能计价器，在最大程度上控制了成本,但并不减少功能。它通过单片机的可编程性，对功能进行拓展。除具备加价、模式切换、复位等常用功能外，还具有时钟，计价单价设置数据存储输出等功能，

三、总体方案设计

出租车在无乘客状态亮空车灯，计价器处于显示时间状态，当有乘客上车，司机掰下空车灯，计价器开始可以手动调节实时时间及日期，系统通过按键识别当前运营模式，分辨白天\晚上，调节起步价及单价，计价器开始计价，显示时间、里程、金额等信息。另外，在遇到交通堵塞或等候红等低速行驶时，实行等候计时收费。当达到目的地，显示计程计费和计时计费的总价。

1、硬件设计：

硬件由以下几个部件组成硬件设计主要包括单片机AT89S52、霍尔传感器电路、存储单元的设计、时钟电路、显示电路、按键电路以及供电电路等。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、软件设计：

在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化、出租车起价和单价的初始化、中断向量的设计以及开中断、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、路程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程、计时和计价等不同的操作启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶路程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，由于霍尔开关没有送来脉冲信号，停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。

四、设计进程安排

1. 2013.02.12—2013.03.13 收集、研究资料，明确设计所要达到的目标；

2. 2013.03.14—2013.03.24 完成开题报告；

3. 2013.03.25—2013.04.07 进行方案设计、功能模块的划分以及硬件设备的选取；

4. 2013.04.08—2013.04.12 设计、绘制相关硬件电路图；

5. 2013.04.12—2013.05.10 编写程序及相关软件调试：

6. 2013.05.10—2013.05.20 完善程序及相关各项调试；

7. 2013.05.20—2013.05.30 整理文档、完成设计论文，准备毕业答辩；

8. 2013.06.05—2013.06.08 毕业答辩。

五、设计参考文献

1. 李广弟，朱月秀，冷祖祁.单片机基础[M].　北京航天航空大学出版社.2007

2. 阎石. 数字电子技术基础[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.

3. 马忠梅, 籍顺心等. 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, 2005.

4. 张小虎, 刘洁. 基于单片机的出租车计价器编码传感器的设计[J]. 自动化技术与应用, 2005.

5. 吴秀清, 周荷琴. 微型计算机原理与接口技术[M]. 北京: 中国科学技术大出版社, 2004.

6. 万福君, 潘松峰, 刘芳. MCS-51单片机原理、系统设计及应用[M].北京:清华大学出版社, 2008.

7. 杨世品, 陈林.基于proteus的单片机出租车计价器的设计[J]. 中文核心期, 2007,

8. 黄遵熹. 单片机原理接口与应用[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2000.

9. 杨欣，王玉凤，刘湘黔.电路设计与仿真[M]. 清华大学出版社，2006

10. 彭伟. 单片机C语言程序设计实训100例[M]. 北京航空航天大学出版社,2010.

11. 丁元杰、吴大伟.单片微机实题集与实验指导书[M].机械工业出版社, 2004.

12. 王晓君等. MCS-51及兼容单片机原理与选型. 北京：电子工业出版社.

13. 魏永昌.单片机外围电路设计.北京.电子工业出版社.2006

14. 董辉.汽车电子技术传感器.北京.北京理工大学出版社.1995

15. 谢嘉奎.电子线路（线性部分）.高等教育出版社.2004.04

16. 谢自美.电子线路设计、实验、测试（第二版）.华中科技大学出版社.2000

17. 潭浩强.C语言程序设计.清华大学出版社.2005.07

指导教师批阅意见

指导教师(签名)： 年 月 日

注：可另附A4纸

湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表

题 目基于单片机的出租车计价器设计

学生姓名学 号

专 业电子信息工程指导教师

内容综述（对毕业设计或论文的研究步骤和方法、主要内容及创新之处进行综述，提出答辩申请）：1.研究内容：(1)开机系统能显示实时日期及时间，且通过按键能对日期及时间进行矫正。

(2)系统内部设定了起步价和起步公里数。

(3)系统具有白天和黑夜两种计价模式，设定了不同的起步价和每公里单价，通过按键实现更换计价模式；白天模式起步价为8元，3公里后每1公里1.5元；黑夜模式起步价为10元，3公里后每1公里2元。

(4) 启动后，开始计价，计价因素包括运行里程和等待时间，当汽车行驶未满起步公里数时，均按起步价计算，超过起步公里数后，实现超出部分每公里按单价收费；中间遇等待时，计程的数额将不再增加，开始计时收费，等待3分钟后，每分钟0.4元；最后测距收费和计时收费之和为总车费。

(5) 在运行过程中会实时显示出租车的运行里程、等待时间及总价格；且工作时会显示实时时间。

2.创新之处：

(1) 采用液晶显示屏，实现起步价、路程、总价以及时间共同显示，为出租车收费是否合理给予了更为直观的显示。

(2) 采用A44E霍尔传感器，通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的脉冲信号，送到单片机产生中断，单片机再根据程序设定，精确的计算出里程。

(3) 采用单片机进行的设计，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，灵活性强，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。

经过两个月的毕业设计，顺利完成了毕业设计—基于单片机的出租车计价器设计的设计与研究，特此提出答辩申请，请准许!

申请人签名：

日 期：

资 格 审 查 项 目是否

01工作量是否达到所规定要求

02文档资料是否齐全（任务书、开题报告、外文资料翻译、定稿论文及其相关附件资料等）

03是否完成任务书规定的任务

04完成的成果是否达到验收要求

05是否剽窃他人成果或者直接照抄他人设计（论文）

指导教师签名：

毕业设计（论文）答辩资格审查小组意见：

符合答辩资格，同意答辩 □ 不符合答辩资格，不同意答辩□

审查小组成员签名：

年月日

注：此表中内容综述由学生填写，资格审查项目由指导教师填写。