基于AT89S52单片机出租车计费器设计1

1、学 年 论 文基于单片机出租车计费器的设计 design of taximeter based on single chip 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师： 2013年3月1日信息与通信技术系摘要本设计的是一个基于单片机at89s52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。时钟电路采用12mhz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。通过按键模拟出租车的

2、运行，暂停，停止。在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以at89s52单片机为核心控制器，p0口接1602液晶显示模块，p1口接按键的，通过按键输入。关键字： at89s52；1602液晶；出租车计费器abstractthe design is based on a monolithic integrated circuit at89s52 taxi billing design, with reset circuit, clocking circuit, keyboard circuit. reset circuit is

3、initialized, besides the normal operation of the initial dilemma, as a foreigner, through the reset circuit can start again. 12mhz adopts the clock circuit, as a system of crystal oscillator, higher clock source.the characters in the crystal that the initial 1602, charges, fees mileage waiting time,

4、 three buttons can be adjusted by charging fees, just waiting time, mileage. through the simulation of the taxi, buttons, stop. suspension in the liquid crystal display can run 1602, operation time, when suspension can be obtained by the computation of the total cost.here is mainly for the core cont

5、roller, at89s52 scm p0 mouth after 1602 lcd module, p1 mouth after the keys, through the keystroke.keywords: at89s52；1602 lcd；taxi devices目录前 言1第一章 出租车计价系统的设计11.1计价器系统组成11.2系统主要功能2第二章 出租车计价系统的硬件设计22.1出租车的硬件框图22.2 at89c51单片机的电路图及说明22.2.1按键扫描模块32.2.2显示模块42.2.3掉电保护模块42.2.4脉冲发生器模块52.2.5时钟模块62.2.6语音模块8第三

6、章 出租车计价系统的软件设计93.1系统主流程图93.2里程和费率计算程序流程图10总结11参考文献12 前 言出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，出租车计费器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计费器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。要将出租车计价系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节单价以及计

7、价方式。因此，研究出租车计价器及扩大其应用，有着非常现实的意义。第一章 出租车计价系统的设计1.1计价器系统组成此出租车计费系统以单片机为系统核心，利用89c51单片机配合六个数码管组成的显示模块及isd1420语音模块等，实现基本的出租车计价器功能。本系统是由89c51单片机、数码管显示模块、计数脉冲发生器、系统实时时钟及语音等模块组成。系统框图如图1-1所示:89c51单片机脉冲发生器键盘电源掉电保护时钟模块语音模块图1-1 系统功能图1.2系统主要功能本课程设计所设计的出租车计价器的主要功能有：里程计量及费用计算功能、实时时钟功能、按键功能。采用单片机控制。利用单片机丰富的 i/o端口，

8、及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。第二章 出租车计价系统的硬件设计2.1出租车的硬件框图89c51单片机键盘控制掉电存储里程计算单元串口显示驱动电路总金额显示单价显示 图2-2 单片机控制方案2.2 at89c51单片机的电路图及说明at89c51是一个低电压，高性能cmos 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的flash只读程序存储器和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8位中央处理器和flash存储单元，内置功能强大的微型计算机at89c5

9、1提供了高性价比的解决方案。1 at89c51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（i/o）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，at89c51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的flash存储器可有效地降低开发成本。2图2-3 at98c51引脚2.2.1按键扫描模块(1)按键扫描模块电路图及说明:整个系统只有五个按键，一个“启动/停止”，四个功能调整按键；本模块功能:扫描按键功能，返回扫描。 图2-4按键模块接线图2-5 复位电路2.2.2显示模块 本设

10、计是用六个七段数码管动态扫描来实现的时钟与计价的显示。图2-6 数码管封装图及数据线与数码管管脚关系2.2.3掉电保护模块本电路掉电保护采用了24c02芯片来完成此部分功能。掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。at24c02 是atmel 公司的2kb字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到 2.5v，额定电流为 1ma，静态电流 10ua(5.5v)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8脚的dip封装，使用方便。3其电路如图2-5所示。图2-7 掉电存储电路原理图图中 r8、r10是上拉电阻，其作用是减少at24c0

11、2的静态功耗，由于 at24c02的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线 scl（移位脉冲）和sda（数据/地址）与单片机传送数据。每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供主程序使用。42.2.4脉冲发生器模块图2-8 脉冲发生器模块ne555定时器具有定时精度高、工作速度快、可靠性好、电源电压范围宽（3-18v）、输出电流大（可高达200ma）等优点，可组成各种波形的脉冲振荡电路、定时延时电路、是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能中规模集成电

12、路。只需在外部配接适当的阻容元件，便可组成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等多种应用电路，在这个电路中是多谐振荡器，它电路简单、性能稳定，波形标准。52.2.5时钟模块图2-9 时钟模块(1)ds1302功能:内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态ram 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过am/pm 指示决定采用24 或12 小时格式ds1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线1 res 复位2 i/o 数据线3 sclk串行时钟时钟/ram 的读/写数据以一个字节

13、或多达31 个字节的字符组方式通信ds1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1mw。(2)特性：1、实时时钟具有能计算2100 年之前的秒分时日日期星期月年的能力还有闰年调整的能力；2、31 8 位暂存数据存储ram；3、串行i/o 口方式使得管脚数量最少；4、宽范围工作电压2.0 5.5v；5、工作电流2.0v 时,小于300na;6、读/写时钟或ram 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式；7、8脚dip封装或可选的8脚soic封装根据表面装配；8、简单3 线接口；9、与ttl 兼容vcc=5v；10、可选工业级温度范围-40 +85；11、与ds1202 兼

14、容；12、在ds1202 基础上增加的特性；13、对vcc1 有可选的涓流充电能力，双电源管用于主电源和备份，电源供应备份，电源管脚可由电池或大容量电容输入。6(3)ds1302 的管脚排列及描述如下图2-8及表所示 图2-10 管脚配置和管脚功能说明(4)ds1302 内部寄存器：ch: 时钟停止位寄存器2 的第7 位12/24 小时标志ch=0 振荡器工作允许bit7=1,12 小时模式ch=1 振荡器停止bit7=0,24 小时模式wp: 写保护位寄存器2 的第5 位:am/pm 定义wp=0 寄存器数据能够写入 ap=1 下午模式wp=1 寄存器数据不能写入 ap=0 上午模式tcs:

15、 涓流充电选择 ds: 二极管选择位tcs=1010 使能涓流充电 ds=01 选择一个二极管tcs=其它 禁止涓流充电 ds=10 选择两个二极管ds=00 或11, 即使tcs=1010, 充电功能也被禁止2.2.6语音模块图2-11 isd1420管脚图和管脚描述isd1420系列单片录放时间8至20秒，音质好。芯片采用cmos技术，内含震荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及eeprom阵列。最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、两个按钮、电源及少数电阻电容。在录放操结束后，芯片自动进入低功耗节电模式、功耗仅0.5ua。isd1420系列有唯一的录音控制和边

16、缘/电平触发两种放音控制。不分段时外围线路最简，也可按最小段长为单位任意组合分段，芯片提供若干操作模式，大大提高了控制的灵活性。芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样直接存储在片内单个eeprom单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调各效果，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率从5.3，6.4到8.0khz，对音质仅有轻微影响。片内信息可保存100年（无需后备电源），eeprom单片可反复录音十万次。特点：1、使用方便的单片录放系统,外部元件最少；2、重现优质原声，没有常见的背景噪音；3、放音可由边沿或电平触发；4、无耗电信息存储,省掉备

17、用电池；5、信息可保存100年,可反复录放10万次；6、无需专用编程或开发系统；7、较强的分段选址能力可处理多达160段信息；8、具有自动节电模式；9、录或放后立即进入维持状态,仅需0.5a电流；10、单一5伏电源供电；7第三章 出租车计价系统的软件设计3.1系统主流程图图3-1 系统主流程图3.2里程和费率计算程序流程图图3-2里程和费率计算程序流程图总结经过这次出租车计价器的学年论文设计,我收益非浅，从中我学到了很多东西.学年论文设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，另外，还学会了在网络上查找有关本设计的各硬件的资源，其中包括：at89s51单片机及其引脚说明，为本次课程设计提供了一定的资料。在这次设计中也使我与同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到