出租车计价系统设计 出租车计费系统设计

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1、单片机与嵌入式系统应用课程作业出租车计价器设计伍龙军05075机械设计及理论2010年7月4日摘要：本文介绍了利用单片机AT89C52进行出租车计价器的设计的过程，简要介绍了DS1302涓流充电时钟保持芯片的原理与应用，并用Proteus软件仿真。关键词：出租车计价器，单片机，DS13021引言随着生活水平的不断提高，越来越多的人在短距离出行时选择乘坐出租车，因此设计一个性能稳定、计费准确、功能强大、使用方便的计价器就成为了人们关心的问题。本文对出租车计价器进行了初步的设计，现有功能基本能满足当前的需求。2基本要求（1）

2、计价功能，在白天与夜间收费标准不同；（2）时间显示及修改功能。假设：轮胎每转一圈为0.5m，价格为：白天起价1公里5元，单价每公里1.4元；夜间起价1公里6元，单价每公里1.8元。夜间为22：00～次日06：00前。3硬件电路设计3.1计价器总体硬件结构计价器总体组成框图如图1所示。3.2基本外围电路基本外围电路包括晶振电路和复位电路。晶振采用12MHz，方便计时。由于在Proteus中找不到专用复位芯片，所以采用基本的上电与按钮复位电路。如附录1中所示。3.3各部分电路下面介绍各部分电路的设计。3.3.1计费电路在实际

3、应用中，常常使用霍尔传感器测距，轮胎每转一圈即发送一个方波。为方便模拟，这里加入一个信号发生器代替霍尔传感器，用来产生汽车行驶产生的方波。而且信号发生器产生的方波信号可以改变频率，就相当于改变了汽车的行驶速度。再加入示波器后，非常便于观察。采用单片机的T0计数器计数。并将其设置为门控方式，当外部中断0的值为1时打开中断。如电路图中所示，当计价开关闭合后，相当于将“空车”牌按下，从而打开T0计数器中断，从而当方波进入T0后即计数，使金额和里程增加。当计价开关打开后，外部中断0接口的值变为0，又会引发外部中断0，此时调用清零

4、程序，可将金额、里程等值复位。3.3.2时钟及金额、里程显示电路该设计采用两片6位8段LED显示器。一片显示当前时间，格式为HH:MM:SS。一片显示金额和里程，分别显示三位：金额显示十元、元和角，里程显示十公里、公里、十分之一公里。当未计费时不显示金额和里程。考虑到实际情况，金额和里程均不会达到100，因此采用6位LED显示已足够。整个显示过程采用轮流显示每一位的方式，由T1计时器计时，每4ms显示一位。显示内容由P0口输出。用2片2－4译码器74LS139，可将P2口低4位送出的内容译码为16个地址，这里采用其中的1

5、2个，代表12位LED的显示地址。3.3.3按键电路这里使用了3个按键，分别为：设置按键、＋键、－键。当未计费时即可使用这三个键设置时间。按一下设置按键为设置小时，两下设置分钟，三下设置秒钟，第四下保存设置。设置过程中设置指示灯点亮。若在设置过程中开始计费，则设置不会被保存，且指示灯熄灭。按键分别接入P2口的高3位，由外部中断1响应。当按下按键后即触发外部中断1。由于按键时间相对于单片机响应时间来说非常长，所以此时可根据P2口的高3位判断是哪个按键按下，再在中断程序中做出相应操作。3.3.4DS1302芯片接口电路DS1

6、302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，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

7、据和时钟信息时功率小于1mW。DS1302是由DS1202改进而来，增加了以下的特性：双电源管脚用于主电源和备份电源供应，Vcc1为可编程涓流充电电源，附加七个字节存储器。它广泛应用于电话、传真、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。下面将主要的性能指标作一综合：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u31×8位暂存数据存储RAMu串行I/O口方式使得管脚数量最少u宽范围工作电压：2.0～5.5Vu工作电流：2.0V时，小于300nAu读/写时钟或RAM数据时

8、，有两种传送方式：单字节传送和多字节传送（字符组方式）u8脚DIP封装或可选的8脚SOIC封装（根据表面装配）u简单3线接口u与TTL兼容（Vcc=5V）u可选工业级温度范围-40度～+85度u与DS1202兼容u在DS1202基础上增加的特性：−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