【文章內(nèi)容簡介】 mportant. The taximeter designed by microcontroller relative to the analog circuit and digital circuit designed is more powerful with each other, with less hardware and appropriate software can easily achieve the design requirements, and flexibility, not only can extended functionality through software program to achieve the required functions and to a large extent, but also easy to upgrade the system. The curriculum design using microcontroller technology to achieve a multipurpose taximeter, with reliable performance, the circuit is simple and low cost. Making use of the aplenty IO port of microcontroller and the flexibility in controlling is to achieve the basic mileage pricing and price options, the time display and control functions. All in all, the microcontroller development system e to the fore because of its small size, light weight, low power consumption, high speed, low cost, confidentiality. Key words: multifunctional taximeter。 microcontroller。 hardware system。 software system 目 錄 1 緒論 ............................................................ 1 本研究課 題的背景及意義 .................................... 1 出租車計價器發(fā)展歷程 ...................................... 1 出租車計價器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ...................... 2 論文的研究工作和組織結(jié) 構(gòu) .................................. 2 2 總體設(shè)計思想與方案論證 .......................................... 4 設(shè)計思想 .................................................. 4 方案比較 .................................................. 5 方案選擇 .................................................. 5 3 多功能出租車計價器的硬件系統(tǒng)設(shè)計 ................................ 6 主系統(tǒng)設(shè)計 ................................................ 6 微處理器最小系統(tǒng) .......................................... 7 人機交互接口的設(shè)計 ........................................ 7 A44E 霍爾傳感器檢測單元的設(shè)計 .............................. 9 系統(tǒng)其它硬件的選擇和電路設(shè)計 ............................. 10 4 多功能出租車計價器的硬件系統(tǒng)設(shè)計 ............................... 12 設(shè)計課題使用單片機資源的情況 ............................. 12 主程序的設(shè)計 ............................................. 12 鍵盤程序的設(shè)計 ........................................... 12 外部中斷 1 子程序 ......................................... 12 顯示程序的設(shè)計 ........................................... 14 掉電保護(hù)存儲讀寫程序 ..................................... 14 測量及計算程序設(shè)計 ....................................... 15 5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試 ................................................. 17 Keil uVision3 程序調(diào)試 .................................... 17 系統(tǒng)仿真及仿真結(jié)果 ....................................... 17 誤差分析 ................................................. 19 結(jié)束語 ............................................................ 20 參考文獻(xiàn) .......................................................... 21 致 謝 ............................................................ 23 附 錄 A：程序 .................................................... 24 附 錄 B：電路原理圖 .............................................. 58 1 1 緒論 本章介紹了本研究課題的背景、意義及市場，闡述了我國出租車計價器發(fā)展歷程及國內(nèi)外出租車計價器發(fā)展現(xiàn)狀。對當(dāng)前出租車計價器的特點及其未來發(fā)展趨勢作了概況。另外，簡要說明了本文所做的工作。 本研究課題的背景及意義 近年來， 我國城市發(fā)展日新月異， 人民生活水平的顯著提高， 交通工具也 越來越多樣化， 雖然私家車的擁有量在大幅度地提高，但是出租車還是在我國的交通運輸中承擔(dān)著重要的角色， 因而 我國出租汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為我國城市公共交通的重要組成部分和現(xiàn)代化城市必備的基礎(chǔ)設(shè)施，成為人們工作、生活中不可缺少的交通工具 ， 行業(yè)健康和發(fā)展也獲得越來越多的關(guān)注。 出租汽車必須安裝出租汽車計價器才能投入營運 ，因此 出租汽車服務(wù)行業(yè)和出租汽車 。 計價器緊密相關(guān)， 出租車計價器也就隨著出租車行業(yè)的發(fā)展而日益完善。 出租汽車計價器是一種能根據(jù)乘客乘坐汽車行駛距離和等候時間的多少進(jìn)行計價，并直接顯示車費值的計量器具。 計價器是出租汽車的經(jīng)營者和乘坐出租汽車的消費者之間用于公平貿(mào)易結(jié)算的工具，因而計價器計價準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到經(jīng)營者和消費者的經(jīng)濟(jì)利益。依據(jù)國家有關(guān)法律、法規(guī)，出租汽車計價器是列入國家首批強制檢定的工作計量器具之一，也是近年來國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門強化管理的六類重點計量器具之一 。 出租車行業(yè)是初到這個城市的人們看這個城市的第一扇窗，它已成為衡量這個城市是否具備國際大都市的現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)和心理標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)志之一。出租汽車計價器是出租汽車營運者與乘客之間進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的計量器具 ,不僅有市場上“秤”的重要作用 ,而且通過這桿“秤” 還透視出這個城市的技術(shù)水準(zhǔn)和道德水準(zhǔn)； 出租車計價器是乘客與司機雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系了交易雙方的利益。 從加強行業(yè)管理以及減少司機與乘客的糾紛出發(fā)，具有良好性能的計價器對出租車司機和乘客來說都是很必要的 。 因此，汽車計價器的研究也是十分有應(yīng)用價值的。 出租車計價器發(fā)展歷程 我國在 70 年代開始出現(xiàn)出租車，但那是的計費系統(tǒng)大都是國外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價格還十分昂貴。隨著改革開放日益深入，出租車行業(yè)的發(fā)展勢頭已十分突出，國內(nèi)各機械廠家紛紛推出國產(chǎn)計價器。 出租車計價器的功能從剛開始的只顯示路程（需要司機自己定價，計算后四舍五入），到能夠自主計費。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè) 2 已成為城市的窗口，象征著一個城市的文明程度?，F(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，所以計價器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計價器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計價器的市場還是十分的有潛力。 我國的第一家生產(chǎn)計價器企業(yè)是重慶市起重機廠，最早的計價器全部采用機械齒輪結(jié)構(gòu)，只能完成簡單的計程功能，可以說早期 的計價器就是一個里程表。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第二代計價器。它采用了手搖計算機與機械結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了半機械半電子化。此時它在計程的同時還可以完成計價的工作。 大規(guī)模集成電路的發(fā)展又產(chǎn)生了第三代計價器，也就是全電子化的計價器。它的功能也在不斷完善 .當(dāng)單片機出現(xiàn)并應(yīng)用于計價器后，現(xiàn)代出租車計價器的模型也就基本具備了，它可以完成計程，計價，顯示等基本工作。單片機以及外圍芯片的不斷發(fā)展促進(jìn)了計價器的發(fā)展。出租車計價器在最初使用時具備的主要功能是根據(jù)行駛里程計價，要求精度高，可靠性好 。 出租車 計價器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 出租車行業(yè)在我國是八十年代初興起的一項新興行業(yè)，多年來國內(nèi)普遍使用的計價器只具備單一的計量功能。目前全世界的計價器中有 90%為臺灣所生產(chǎn)?，F(xiàn)今我國生產(chǎn)計價器的企業(yè)有上百家，主要集中在北京，上海，沈陽和廣州等地。 路程、車速、時間的計量和租費的計算是出租車計價器最基本的功能，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，計價器的功能不斷增加和擴展。目前，計價器除具備基本的功能外，還增加了發(fā)票打印、語音報話、計量及行業(yè)和公司管理、稅務(wù)控制、 IC卡與 GPS 定位終端連接等諸多功能，計價器已成 為客運、計量等管理部門及出租車汽車公司進(jìn)行科學(xué)管理的重要載體。 隨著出租車數(shù)量的增多，客戶要求的提高，對計價器檢定和技術(shù)服務(wù)的效率將提出更高的要求；而隨著計價器功能的增加和逐步應(yīng)用，對出租車的科學(xué)管理手段將提出更高的要求。從國內(nèi)新型號計價器已開發(fā)應(yīng)用的功能看，計價器與車載 GPS 終端實現(xiàn)連接，使計價器工作狀況、營運數(shù)據(jù)對 GPS 系統(tǒng)管理平臺實現(xiàn)即時無線傳輸，從而使平臺能對計價器實現(xiàn)無線遙控，這是一種新的趨勢。該平臺一旦建成，計價器強檢管理可利用該平臺掌握計價器相關(guān)狀況，對超檢定周期使用的計價器進(jìn)行控制。 論文的研究工作和組織結(jié)構(gòu) 詳細(xì)分析課題任務(wù)， 結(jié)合研究的主要內(nèi)容和思路，對多功能出租車計價器的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析并對現(xiàn)代傳感器技術(shù)的原理進(jìn)行深入分析研究 ， 查閱相關(guān)的參考資料，熟悉各模塊的功能和各芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 并將其綜合。然后根據(jù)課題任務(wù)的要求設(shè)計出實現(xiàn)控制任務(wù)的硬件結(jié)構(gòu)及其原理圖和相關(guān)軟件程序，并進(jìn)行訪真調(diào)試。下面對本設(shè)計的主 3 要研究工作做個簡述： (1)根據(jù)設(shè)計要求，提出可行方案，對它們進(jìn)行全面的論證；選擇最優(yōu)方案； (2)對整個系統(tǒng)硬件進(jìn)行全局分析，整體討論出租車計價器各組成模塊功能及工作原理。主要包括 ：單片機最小系統(tǒng)模塊、供電模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、掉電保護(hù)模塊、 DS1302 模塊和傳感器模塊； (3)介紹相關(guān)現(xiàn)代傳感技術(shù)，選擇出信號采集的最佳方案； (4)對 A44E 霍爾傳感器做簡明分析，并對其工作原理進(jìn)行詳細(xì)的討論； (5)應(yīng)用 LCD12864 顯示技術(shù)，可隨時查詢運行里程、等待時間和總金額； (6)運用電路繪圖軟件 protel99 繪制相關(guān)硬件電路圖； (7)詳細(xì)闡述出租車計價器的軟件設(shè)計，包括軟件設(shè)計的思想和任務(wù)，采用模塊化程序設(shè)計思想進(jìn)行了各個模塊的程序設(shè)計。給出各個子程序模塊的流程圖，以及重要模塊 的程序； (8)總結(jié)本次設(shè)計，詳細(xì)闡述出租車計價器的可靠性和方便性。 4 2 總體設(shè)計思想與方案論證 本章對出租車計價器的設(shè)計思想做了詳細(xì)介紹，并在設(shè)計思想的基礎(chǔ)上提出了三種出租車計價器的設(shè)計方案，并針對它們各自的工作原理和優(yōu)缺點進(jìn)行了簡要分析。最終確定為采用以 AT89S52 單片機為核心部件，通過 A44E 霍爾傳感器檢測出租車運行里程，運用單片機實現(xiàn)液