51单片机的出租车计价器设计
目录
一、引言 1
二、 设计要求与系统概述 2
（一） 设计目标 2
（二）系统概述 2
三、硬件设计 3
（一）最小系统电路 3
1. 最小系统 4
2.时钟电路 5
3. 复位电路 5
（二）时钟模块 6
1.DS1302性能简介 6
2. DS1302接口电路设计 7
（四） 按键控制模块 8
（五） LCD1602显示电路 9
（六） AT24C02存储模块 10
（七） 电机驱动模块 11
四、 软件设计 12
（一）主程序 12
（二）判断子程序 13
（三）显示子程序 14
五、仿真软件Proteus 15
六、制作与调试 16
七、总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录1：原理图 20
附录2：仿真图 20
附录3 实物图 21
附录4：程序 22
一、引言
70年代初，我国才开始出现出租车，由于我国的科技水平较为落后，因此大部分计价器都是由国外引进而来。但国外进口的计价器在计价方面并不准确，而且价格还很昂贵。随着时代的不断发展，我国的科技水平也不断提升，有部分出租车上的计价器开始由国内生产。刚开始，出租车计价器只能显示路程，价格需要司机自己定价并计算，现如今出租车计价器已经能够根据路程自主计费并且能够打印发票等。随着城市旅游业的发展，出租车已经成为人们出行的一个必不可少的交通工具。
出租车计价器的发展史：刚开 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
始出租车计价器全部都由机械元器件组成，之后随着科技水平的不断提升，已经可以用电子线路代替部分机械元器件组成出租车计价器了;到如今出租车计价器大都由单片机系统组成。乘客对于出租车计价器计费是否准确、司机有无作弊是最为关心的，因此设计出一款既能防止司机作弊又能准确计价的计价器尤为重要。
本次设计的目的在于现在各个城市出租车行业大都已普及出租车自动计价器，因此出租车计价器的技术已经相当成熟了，但是我认为出租车计价器还是具有非常广阔的前景的。随着人民生活水平的逐步改善，市民对于出租车车的需求也日益增长。出租车行业肯定能够迅速发展起来，出租车的需求大了，那么出租车计价器大批量的需求自然也是毫无疑问的，所以出租车计价器的市场还是具有相当大的潜力。
二、设计要求与系统概述
（一）设计目标
设计一个出租车计价器。它能自行计费，包含起步价和里程计费。用LCD1602液晶作为显示器。起步价为10.0元，3公里以内是起步价，超过3公里，白天每KM增加1.8元，晚上每KM增加2.3元。它有一个复位按钮，能够在昼/夜改变价钱，价钱上升及下跌过程当中切换。
（二）系统概述
硬件电路主要由STC89C52单片机、时钟信号电路、复位电路、按键控制电路、LCD液晶显示电路、电机驱动电路和最小系统外围接口电路组成。
出租车计价系统的总体框图如图2-1所示。
图2-1 系统的总体框图
三、硬件设计
（一）最小系统电路
本设计我采用的是STC89C52单片机。它最大优点就是体积小、输入输出接口简单，并且它的价格比较便宜，是比较适合用于这种小型的控制单元。我选择它主要是因为它有足够的I/O端口，能简单的就实现出租车计价器的计价功能。
单片机是一种集成电路芯片, 它把中央处理器（CPU）、数据存储器(RAM)、程序处理器(ROM)等功能集成到一块芯片上，从而形成了一个小型的计算机系统。
单片机的发展史可以根据它的逐渐完善分为以下几个阶段：
第一阶段（1976—1978）：单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。主要有通用CPU68xx系列和专用CPUMCS-48系列。这就是SCM的诞生年代，“单片机”一词即由此而来。
第二阶段（1978—1982）：单片机的完善阶段。Intel公司推出了单片机系列MCS-51。
第三阶段（1982—1990）：微控制器的形成阶段。
第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展阶段。因为单片机可靠性高、处理功能强，所以很快应用于各个领域。
STC89C52单片机的引脚图如图3-1所示：
图3-1 STC89C52单片机引脚
1. 最小系统
最小系统是指用最少的元器件和单片机组成了可以工作的系统.用单片机、电源、时钟、复位等部件可以组成一个简易的最小系统。我们通常把最小系统作为整个应用系统中的核心部分，通过对最小系统其进行扩展使单片机完成较为复杂的功能。
只要将STC89C52单片机接上时钟即晶振电路和复位电路就构成了最小系统。这个最小系统是比较简易可靠的。由于STC89C52的功能较低，所以只能用于一些小型的控制单元。最小系统的原理框图如图3-2所示。
单片机最小系统的原理图3-3如下图所示。
图3-3 单片机最小系统的原理图
2.时钟电路
因为内部时钟方式不需要接外部振荡器件，所以本次设计我采用的是内部时钟方式。内部时钟方式如图3-4所示。在STC89C52单片机内部本身带有振荡电路，这个振荡电路为最小系统提供基本的时钟信号。我在STC89C52单片机的X1(18)和X2(19)引脚上外接了石英晶体振荡器，因此构成了自激振荡电路。原理图中电容C1和C2的我取的值是30pF，当然电容值在5~30pF之间都是可以接受的。而它们的作用是稳定频率和快速起振的。
图3-4 STC89C52内部时钟电路
3. 复位电路
将高电平引入单片机的RST（9）引脚上持续时间大于单片机的2个机器周期，那么就可以使单片机复位。
复位电路存在的基本形式：一个是上电自动复位，另一个是手动按键复位。在STC89C52单片机的RST(9)引脚上外接电阻R1和电容C1就实现了复位电路的上电复位。手动按键复位就是在电容C1上并联一个开关S1，当开关S1按下时，电容被放电、RST（9）脚变成高电平，由于电容C1的充电，会在RST（9）脚持续保持一段时间的高电平来使单片机复位。而本次设计我采用的是手动按键复位。手动按键复位又有两种形式：一个是电平复位，另一个是脉冲复位。把RST(9)脚与电源Vcc接通，就能实现电平复位。手动按键复位电路如图3-5所示。
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1VSS电源地9D2数据
2VDD电源正极10D3数据
3VL液晶显示偏压11D4数据
图4-1 主程序流程图
（二）判断子程序
一、引言 1
二、 设计要求与系统概述 2
（一） 设计目标 2
（二）系统概述 2
三、硬件设计 3
（一）最小系统电路 3
1. 最小系统 4
2.时钟电路 5
3. 复位电路 5
（二）时钟模块 6
1.DS1302性能简介 6
2. DS1302接口电路设计 7
（四） 按键控制模块 8
（五） LCD1602显示电路 9
（六） AT24C02存储模块 10
（七） 电机驱动模块 11
四、 软件设计 12
（一）主程序 12
（二）判断子程序 13
（三）显示子程序 14
五、仿真软件Proteus 15
六、制作与调试 16
七、总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录1：原理图 20
附录2：仿真图 20
附录3 实物图 21
附录4：程序 22
一、引言
70年代初，我国才开始出现出租车，由于我国的科技水平较为落后，因此大部分计价器都是由国外引进而来。但国外进口的计价器在计价方面并不准确，而且价格还很昂贵。随着时代的不断发展，我国的科技水平也不断提升，有部分出租车上的计价器开始由国内生产。刚开始，出租车计价器只能显示路程，价格需要司机自己定价并计算，现如今出租车计价器已经能够根据路程自主计费并且能够打印发票等。随着城市旅游业的发展，出租车已经成为人们出行的一个必不可少的交通工具。
出租车计价器的发展史：刚开 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
始出租车计价器全部都由机械元器件组成，之后随着科技水平的不断提升，已经可以用电子线路代替部分机械元器件组成出租车计价器了;到如今出租车计价器大都由单片机系统组成。乘客对于出租车计价器计费是否准确、司机有无作弊是最为关心的，因此设计出一款既能防止司机作弊又能准确计价的计价器尤为重要。
本次设计的目的在于现在各个城市出租车行业大都已普及出租车自动计价器，因此出租车计价器的技术已经相当成熟了，但是我认为出租车计价器还是具有非常广阔的前景的。随着人民生活水平的逐步改善，市民对于出租车车的需求也日益增长。出租车行业肯定能够迅速发展起来，出租车的需求大了，那么出租车计价器大批量的需求自然也是毫无疑问的，所以出租车计价器的市场还是具有相当大的潜力。
二、设计要求与系统概述
（一）设计目标
设计一个出租车计价器。它能自行计费，包含起步价和里程计费。用LCD1602液晶作为显示器。起步价为10.0元，3公里以内是起步价，超过3公里，白天每KM增加1.8元，晚上每KM增加2.3元。它有一个复位按钮，能够在昼/夜改变价钱，价钱上升及下跌过程当中切换。
（二）系统概述
硬件电路主要由STC89C52单片机、时钟信号电路、复位电路、按键控制电路、LCD液晶显示电路、电机驱动电路和最小系统外围接口电路组成。
出租车计价系统的总体框图如图2-1所示。
图2-1 系统的总体框图
三、硬件设计
（一）最小系统电路
本设计我采用的是STC89C52单片机。它最大优点就是体积小、输入输出接口简单，并且它的价格比较便宜，是比较适合用于这种小型的控制单元。我选择它主要是因为它有足够的I/O端口，能简单的就实现出租车计价器的计价功能。
单片机是一种集成电路
单片机的发展史可以根据它的逐渐完善分为以下几个阶段：
第一阶段（1976—1978）：单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。主要有通用CPU68xx系列和专用CPUMCS-48系列。这就是SCM的诞生年代，“单片机”一词即由此而来。
第二阶段（1978—1982）：单片机的完善阶段。Intel公司推出了单片机系列MCS-51。
第三阶段（1982—1990）：微控制器的形成阶段。
第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展阶段。因为单片机可靠性高、处理功能强，所以很快应用于各个领域。
STC89C52单片机的引脚图如图3-1所示：
图3-1 STC89C52单片机引脚
1. 最小系统
最小系统是指用最少的元器件和单片机组成了可以工作的系统.用单片机、电源、时钟、复位等部件可以组成一个简易的最小系统。我们通常把最小系统作为整个应用系统中的核心部分，通过对最小系统其进行扩展使单片机完成较为复杂的功能。
只要将STC89C52单片机接上时钟即晶振电路和复位电路就构成了最小系统。这个最小系统是比较简易可靠的。由于STC89C52的功能较低，所以只能用于一些小型的控制单元。最小系统的原理框图如图3-2所示。
单片机最小系统的原理图3-3如下图所示。
图3-3 单片机最小系统的原理图
2.时钟电路
因为内部时钟方式不需要接外部振荡器件，所以本次设计我采用的是内部时钟方式。内部时钟方式如图3-4所示。在STC89C52单片机内部本身带有振荡电路，这个振荡电路为最小系统提供基本的时钟信号。我在STC89C52单片机的X1(18)和X2(19)引脚上外接了石英晶体振荡器，因此构成了自激振荡电路。原理图中电容C1和C2的我取的值是30pF，当然电容值在5~30pF之间都是可以接受的。而它们的作用是稳定频率和快速起振的。
图3-4 STC89C52内部时钟电路
3. 复位电路
将高电平引入单片机的RST（9）引脚上持续时间大于单片机的2个机器周期，那么就可以使单片机复位。
复位电路存在的基本形式：一个是上电自动复位，另一个是手动按键复位。在STC89C52单片机的RST(9)引脚上外接电阻R1和电容C1就实现了复位电路的上电复位。手动按键复位就是在电容C1上并联一个开关S1，当开关S1按下时，电容被放电、RST（9）脚变成高电平，由于电容C1的充电，会在RST（9）脚持续保持一段时间的高电平来使单片机复位。而本次设计我采用的是手动按键复位。手动按键复位又有两种形式：一个是电平复位，另一个是脉冲复位。把RST(9)脚与电源Vcc接通，就能实现电平复位。手动按键复位电路如图3-5所示。
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1VSS电源地9D2数据
2VDD电源正极10D3数据
3VL液晶显示偏压11D4数据
图4-1 主程序流程图
（二）判断子程序
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