出租车计价器设计.docx
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出租车计价器设计
单片机课程设计
课题：
出租车计价器设计
系别：
专业：
姓名：
学号：
年月日
成绩评定·
一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、评分
评分项目
设计报告评分
答辩评分
平时表现评分
合计
（100分）
任务完成
情况
（20分）
课程设计
报告质量
（40分）
表达情况
（10分）
回答问题
情况
（10分）
工作态度与纪律
（10分）
独立工作
能力
（10分）
得分
课程设计成绩评定
一、设计目的----------------------------------------------------------4
二、设计要求----------------------------------------------------------4
三、总体设计----------------------------------------------------------4
1．程序框图及说明--------------------------------------------4
2．程序流程图及说明-----------------------------------------5
四、各部分电路设计--------------------------------------------------7
1、键盘调整单元--------------------------------7
2、里程计算-------------------------------------------------------7
3、显示电路设计--------------------------------8
4、等候时间电路设计----------------------------9
5、总金额计算---------------------------------------------------10
五、整体电路图--------------------------------------------------------10
六、设计总结-----------------------------------------------------------11
参考文献------------------------------------------------------------------11
附录（全部源程序）-------------------------------12
一、设计目的
出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。
现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。
本文是为了探索计价器的设计而制作的。
二、设计要求
1、不同情况具有不同的收费标准。
白天、晚上、途中等待（>10min开始收费）
2、能进行手动修改单价
3、具有数据的复位功能
4、IO口分配的简易要求，距离检测使用霍尔开关A44E，白天/晚上收费标准的转换开关，数据的清零开关，单价的调整（最好使用＋和－按键）
5、数据输出（采用LCM103）单价输出2位、路程输出2位、总金额输出3位
6、按键启动计时开关、数据复位（清零）、白天/晚上转换
三、总体设计
1、采用单片机控制，程序框图如下：
图1程序框图
利用单片机丰富的IO端口，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。
单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能，而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。
2、程序流程图如下：
图2主程序流程图
主程序流程图如图2所示。
当按下S1时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里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，就停止计价，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、各部分电路设计
1、键盘调整单元
图3键盘调整单元
当单价等信息需要进行修改时，就要用到键盘进行修改。
由于调节信息不多，故采用4个独立键盘即可，分别实现清零、切换、增大、减小和功能等作用。
电路原理如图3所示。
S1：
接P1.0口，对上一次的计费进行清零，为下次载客准备
S2：
接P1.1口，实现白天和夜晚单价的切换；当功能键S4按下时，S2可对数据进行增大。
S3：
接P1.2口，当功能键S4按下时，S3可对数据进行减小。
S4：
接P1.3口，按1次，进入调整白天单价；按2次，进入调整夜晚单价；按3次，进入调整等待单价；按4次，进入调整起步价；按5次，返回。
2、里程计算
里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，送到单片机，经处理计算,送给显示单元的。
其原理如图4传感器测距示意图所示。
图4传感器测距示意图
由于A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5～18V），其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的IO端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ。
A44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器（即硅霍耳片）B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。
在输入端输入电压CCV，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差HV输出，该HV信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。
当施加的磁场达到“工作点”（即OPB）时，触发器输出高电压（相对于地电位），使三极管导通，此时OC门输出端输出低电压，通常称这种状态为“开”。
当施加的磁场达到“释放点”（即rPB）时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC门输出高电压，这种状态为“关”。
这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。
我们选择了P3.2口作为信号的输入端，内部采用外部中断0（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（我们设车轮的周长是1米），霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当计数达到1000次时，也就是1公里。
3、显示电路设计
图5显示电路
显示单元由7个8段共阳数码管组成，采用动态扫描进行显示。
前三个数码管分别接P3.0、P3.1和P3.2，用于显示总金额；中间两个分别接P3.4和P3.5，用于显示里程；后边两个分别接P3.6和P3.7，用于显示单价。
电路如图5所示。
4、等候时间电路设计
当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的T1定时器便被启动，每当计时到达10分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。
当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。
程序流程图如下：
图6等时流程图
5、总金额计算
（1）无等待：
总金额=单价*里程+起步价
（2）有等待：
总金额=（T/10min）*单价+单价*里程+起步价（T是等待时间）
五、整体电路图
图7整体电路图
1、S1按键的功能
在出租车不走的时候，按下S1，可以实现数据的分屏显示；车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下S1切换到里程和单价显示屏，供客户查询。
2、S2按键的功能
在按下S1按键之后，若接着按下S2键则进行单价调整（默认为调整白天单价），当接着按下S1时，则进行晚上单价调，再次按下S1可进行中途等待单价调整。
当单价调整结束后，可以通过过按下S2按键进行时间调整，默认为调整时，接着按下S1可进行调整分，分调整后再接下S1可进行秒调整。
当时调整完成后，若接着按下S2则又可进行单价调整。
3、S3按键的功能
在显示金额及单价时，若按下S3键则显示路程和单价，再次按下S3，可返回显示金额及单价。
4、S4按键的功能
在按下S1按键之后，若接着按下S4按键，则进行设定默认晚上单价，并启动计价器，若没有按下S4则可设定默认单价（白天），并启动计价器。
当设定默认晚上单价结束后，再次接下S4按键，则可设定默认中途等待单价，并启动计价器。
当设定默认中途等待单价后，若还按一次S4，则返回系统时间的显示。
六、设计总结
经过本周关于出租车计价器的课程设计，我对单片机的应用有了更深的了解。
当然在课程设计的过程中，不可避免的碰到了许多问题。
对于代码的前后顺序及调用掌握得还不够好；对于一些相关的应用软件没能熟练掌握。
通过这几天的思考，以及参考网上的程序和听取同学的讲解，最终还是把问题解决了。
通过本次课程设计，又使我学到了许多书本上无法学到的知识,也使也深该体会到单片机技术应用领域的广泛，不仅使我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。
要做好一个课程设计，就必须做到：
在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常，我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，将之一一解决。
参考文献
1郭天祥主编，51单片机入门及开发，北京，电子工业出版社。
2张毅坤等主编，单片微型计算机原理及应用，西安，西安电子科技大学出版社。
3余成波主编，传感器与自动检测技术，北京，高等教育出版社。
4辛友顺主编，单片机应用系统设计与实现，福建，福建科学技术出版社。
附录
全部源程序
该出租车计价器的系统软件设计源程序如下：
DAY_PRICEEQU6FH
NIGHT_PRICEEQU6EH
MIDWAY_PRICEEQU6DH
START_PRICEEQU6CH
COUNTLEQU6BH
COUNTHEQU6AH
M100EQU69H;外部中断次数
DISTANCEEQU68H;行车距离
MS100EQU67H
SECEQU66H
MINEQU65H
HOUREQU64H
LEDSLEQU63H;时分钞显示缓冲区
LEDSHEQU62H
LEDMLEQU61H
LEDMHEQU60H
LEDHLEQU5FH
LEDHHEQU5EH
LEDDANJIALEQU5DH;总额，单价显示缓冲区
LEDDANJIAHEQU5CH
LINE_EQU5BH
LEDCOUNT1EQU5AH
LEDCOUNT2EQU59H
LEDCOUNT3EQU58H
LEDDANJIA2LEQU57H;路程，单价显示缓冲区
LEDDANJIA2HEQU56H
LINE__EQU55H
LINE___EQU54H
LEDDISTANCELEQU53H
LEDDISTANCEHEQU52H
LEDDAY_PLEQU51H;中途，晚上，白天显示缓冲区
LEDDAY_PHEQU50H
LEDNIG_PLEQU4FH
LEDNIG_PHEQU4EH
LEDW_PLEQU4DH
LEDW_PHEQU4CH
S1BITP1.0
S2BITP1.1
S3BITP1.2
S4BITP1.3
S11EQU4BH
S22EQU4AH
S33EQU49H
S44EQU48H
M1EQU47H
H1EQU46H
M2EQU45H
H2EQU44H
PRICEEQU43H
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0003H
AJMPTO
ORG000BH
AJMPTOTIME
ORG001BH
AJMPTOSTART
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#70H
MOVTMOD,#11H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
MOVTH1,#3CH
MOVTL1,#0B0H
MOV22H,#0AH
SETBEA
SETBTR0
SETBEX0
SETBIT0
SETBET0
SETBET1
MOVR7,#34
MOVR0,#69H
LOOPL:
MOV@R0,#0
DECR0
DJNZR7,LOOPL
MOVCOUNTL,#00H;起步价
MOVCOUNTH,#05H
MOVDAY_PRICE,#25H;白天价格初始化
MOVNIGHT_PRICE,#30H;晚上价格初始化
MOVMIDWAY_PRICE,#10H;中途等待初始化
MOVSTART_PRICE,#50H;起步价初始化
MOVS11,#0
MOVS22,#0
MOVS33,#0
MOVS44,#0
MOVDISTANCE,#02H
MOVHOUR,#12H
KEY_MAIN:
SETBTR0
ACALLHMS_DIS
ACALLT100MSD
ACALLT100MSD
ACALLT100MSD
JBS1,KEY_MAIN
ACALLT10MSD
JBS1,KEY_MAIN
JNBS1,$
SJMPWAI1
WA1:
JBS1,K1
ACALLT10MSD
JBS1,K1
WAIT1:
JNBS1,WAIT1
MOVR0,#LEDDANJIAL
MOVR2,#6
CLRA
MOVCOUNTL,A
MOVCOUNTH,A
MOVM100,A
MOVDISTANCE,A
BK1:
MOV@R0,A
DECR0
DJNZR2,BK1
MOVPRICE,DAY_PRICE;起动初始化
MOVCOUNTL,#00H;起步价
MOVCOUNTH,#05H
LCALLCP_DIS;总金额和单价显示
K1:
JBS2,K2
ACALLT10MSD
JBS2,K2
WAIT2:
JNBS2,WAIT2
INCS22
MOVA,S22
CJNEA,#1,NEXT1
LCALLPA_DIS
LJMPKEY_DJ
NEXT1:
CJNEA,#2,NEXT2
CLRTR0
LCALLHMS_DIS
LJMPKEY_SJ
NEXT2:
CJNEA,#3,K2
MOVS22,#0
K2:
JBS3,K3
ACALLT10MSD
JBS3,K3
WAIT3:
JNBS3,WAIT3
INCS33
MOVA,S33
CJNEA,#1,NXT1
LCALLDP_DIS
NXT1:
CJNEA,#2,NXT2
CLRC
MOVA,M2
SUBBA,M1
MOVM1,A
MOVA,H2
SUBBA,H1
MOVH1,A
NXT2:
CJNEA,#3,K3
MOVS33,#0
LCALLCP_DIS
K3:
JBS4,BK_KEY_MAIN
ACALLT10MSD
JBS4,BK_KEY_MAIN
WAIT4:
JNBS4,WAIT4
INCS44
MOVA,S44
CJNEA,#1,NT1
MOVPRICE,DAY_PRICE
LCALLCP_DIS
NT1:
CJNEA,#2,NT2
MOVPRICE,NIGHT_PRICE
LCALLCP_DIS
NT2:
CJNEA,#3,NT3
MOVPRICE,MIDWAY_PRICE
SETBTR1
LCALLCP_DIS
NT3:
CJNEA,#4,BK_KEY_MAIN
MOVS44,#0
LJMPKEY_MAIN
BK_KEY_MAIN:
LJMPWA1
KEY_DJ:
JBS1,KY1
ACALLT10MSD
JBS1,KY1
WAIT5:
JNBS1,WAIT5
INCS11
MOVA,S11
CJNEA,#1,NEXT11
LJMPDAY_P
NEXT11:
CJNEA,#2,
NEXT12
LCALLNIG_P
NEXT12:
CJNEA,#3,KY1
LCALLMID_P
MOVS11,#0
LJMPKEY_MAIN
KY1:
JBS2,KY2
ACALLT10MSD
JBS2,KY2
WAIT6:
JNBS2,WAIT6
INCS22
MOVA,S22
CJNEA,#1,NEXT13
LCALLPA_DIS
LJMPKEY_DJ
NEXT13:
CJNEA,#2,NEXT14
CLRTR0
LCALLHMS_DIS
LCALLKEY_SJ
NEXT14:
CJNEA,#3,KY2
MOVS22,#0
LJMPKEY_MAIN
KY2:
AJMPKEY_DJ
KEY_SJ:
JBS1,KEY1
ACALLT10MSD
JBS1,KEY1
WAIT7:
JNBS1,WAIT7
INCS11
MOVA,S11
CJNEA,#1,NEXT21
LCALLHOU_T
NEXT21:
CJNEA,#2,NEXT22
LCALLMIN_T
NEXT22:
CJNEA,#3,KEY1
MOVS11,#0
LJMPKEY_MAIN
KEY1:
JBS2,KEY2
ACALLT10MSD
JBS2,KEY2
WAIT8:
JNBS2,WAIT8
INCS22
MOVA,S22
CJNEA,#1,NEXT23
LCALLPA_DIS
LJMPKEY_DJ
NEXT23:
CJNEA,#2,NEXT24
CLRTR0
LCALLHMS_DIS
NEXT24:
CJNEA,#3,KEY2
MOVS22,#0
LCALLKEY_SJ
LJMPKEY_MAIN
KEY2:
AJMPKEY_SJ
DAY_P:
SETBF0
LCALLT100MSD
LCALLT100MSD
MOVLEDDAY_PL,#0AH
MOVLEDDAY_PH,#0AH
LCALLPA_DIS1
LCALLT100MSD
LCALLT100MSD
LCALLPA_DIS
LP1:
JBS3,KEY11
MOVA,#1
ADDA,DAY_PRICE
DAA
MOVDAY_PRICE,A
MOVA,DAY_PRICE
CJNEA,#99H,KEY11
MOVDAY_PRICE,#0
KEY11:
JBS4,KEY12
LCALLT10MSD
JBS4,KEY12
MOVA,DAY_PRICE
ADDA,#99H
DAA
MOVDAY_PRICE,A
CJNEA,#00H,KEY12
MOVA,#99H
KEY12:
JBS1,KEY13
ACALLT10MSD
JBS1,KEY13
WAIT11:
JNBS1,WAIT11
INCS11
MOVA,S11
CJNEA,#1,
NEXT31
LCALLDAY_P
NEXT31:
CJNEA,#2,NEXT32
LCALLNIG_P
NEXT32:
CJNEA,#3,NEXT33
LCALLMID_P
NEXT33:
CJNEA,#4,KEY13
MOVS11,#0
KEY13:
JBS2,KEY14
LCALLT10MSD
JBS2,KEY14
WAIT12:
JNBS2,WAIT12
LJMPKEY_MAIN
KEY14:
AJMPDAY_P
NIG_P:
SETBF0;调用定时延时标志位
LCALLT100MSD
LCALLT100MSD
MOVLEDNIG_PL,#0AH
MOVLEDNIG_PH,#0AH
LCALLPA_DIS1
LCALLT100MSD
LCALLT100MSD
LCALLPA_DIS
JBS3,KEY21
LCALLT10MSD
JBS3,KEY21
MOVA,#1
ADDA,NIGHT_PRICE
DAA
MOVNIGHT_PRICE,A
CJNEA,#99H,KEY21
MOVNIGHT_PRICE,#0
KEY21:
JBS4,KEY22
LCALLT10MSD
JBS4,KEY22
MOVA,NIGHT_PRICE
ADDA,#99H
DAA
MOVNIGHT_PRICE,A
CJNEA,#00H,KEY22
MOVNIGHT_PRICE,#99H
KEY22:
JBS1,KEY23
ACALLT10MSD
JBS1,KEY23
WAIT15:
JNBS1,WAIT15
INCS11
MOVA,S11
CJNEA,#1,
NEXT41
LCALLDAY_P
NEXT41:
CJNEA,#2,NEXT42
LCALLNIG_P
NEXT42:
CJNEA,#3,NEXT43
LCALLMID_P
NEXT43:
CJNEA,#4,KEY23
MOVS11,#0
LJMPKEY_DJ
KEY23:
JBS2,KEY24
LCALLT10MSD
JBS2,KEY24
WAIT30:
JNBS2,WAIT30
LJMPKEY_MAIN
KEY24:
AJMPNIG_P
MID_P:
SETBF0;调用定时延时标志位
LCALLT100MSD
MOVLEDW_PL,#0AH
MOVLEDW_PH,#0AH
LCALLPA_DIS1
LCALLT100MSD
LCALLPA_DIS
JBS3,KEY31
LCALLT10MSD
JBS3,KEY31
MOVA,MIDWAY_PRICE
ADDA,#1
DAA
MOVMIDWAY_PRICE,A
CJNEA,#99H,
升级会员 