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摘 要

上世纪八十年代初，出租车行业开始兴起于全国各地，成为一项新兴行业。随着国民经济的快速增长，出租车在城市公共交通中的地位也显得越来越重要，成为不可或缺的一部分。本设计以STC89C52作为主控芯片，采用电机模拟所行驶的里程，采用DS1302时钟芯片进行计时，通过LCD1602显示所行驶的里程、等待时间、乘坐价格等，当系统出现掉电时，可以通过AT24C02进行数据保护。通过硬件实验，该系统可以模拟出租车计价器的基本功能，验证了本设计的可行性。

关键词：计价器，时钟，STC89C52单片机

Abstract：In the early 1980s, the taxi industry began to rise all over the country and became a new industry. With the rapid growth of the national economy, taxis are playing an increasingly important role in urban public transport, becoming an indispensable part. This design takes STC89C52 as the main control chip, uses motor to simulate the mileage traveled, uses DS1302 clock chip to timing, displays the mileage traveled, waiting time, ride price and so on through LCD1602, and protects the data through AT24C02 when the power fails. Through hardware experiment, the system can simulate the basic functions of taximeter and verify the feasibility of the design.

Key words: Taximeter, Clock, STC89C52 Microcontroller

目 录

1 绪论 4

1.1 研究背景 4

1.2 研究意义 4

1.3 研究现状 5

2 出租车计价器方案设计 5

2.1 设计任务 5

2.2 设计方案 5

3 硬件电路设计 7

3.1 系统总电路图 7

3.2 最小系统方案设计 7

3.3 按键控制模块 10

3.4 LCD1602显示电路 11

3.5 AT24C02存储模块 12

3.6 电机驱动模块 13

4 软件设计 13

4.1 主程序 14

4.2 中断子程序 14

4.3 判断按键子程序 15

4.4 显示子程序 16

5 系统测试与运行 17

5.1 实物概述 17

5.2 计价器模式及价格设置 18

5.3 计价器参数测试 20

结 论 24

参 考 文 献 25

致 谢 26

附录1 电路原理图 27

附录2 proteus仿真图 28

1 绪论

1.1 研究背景

二十世纪八十年代我国开始慢慢出现出租车，但在那时候基本上所有计价器都是外国进口，价格贵而且还不准，所以性价比非常低^[1]。因为当时改革开放的提出并发展，出租车发展的也越来越好，国内的出租车行业越来越壮大。国内的有关厂家也纷纷生产出很多五花八门的计价设备。出租车计价器也开始增加很多功能，从最初的只能显示走的路程，无法直接显示金额，慢慢地到能够自己计算费用，再到今天可以根据乘客需求打印发票、给乘客提供到达提醒、根据行驶的路程远近、等待时间（包括红绿灯、乘客下车要求司机等候）长短等原因自主计算总金额等功能^[2]。出租车计价器也走过了几个阶段，它们分别是最初的机械式，顾名思义都是由机械器件构成的，然后是电子线路组成的半电子式，最后是目前基于单片机的出租车计价器。出租车计价器计算的金额是否存在错误、营运者有没有多收钱这两个方面是乘客最关心的事。而每天工作结束后总收入的分析是出租车司机最关心的。所以，如何设计出一款既能满足乘客又能满足司机要求的计价器就显得非常重要了^[3]。

本设计是因为当前国内各中大城市都已实现出租车的普及，所以出租车行业必将发展得越来越好，性能优异、价格适中、质量稳定的出租车计价器肯定会成为市场的宠儿，所以出租车计价器的发展前景非常广阔。而在个别小城市，虽然出租车还没有实现普及，但随着经济社会的飞速发展，出租车行业也必将迎来爆发，因此在一些小城市，出租车计价器也有非常大的发展空间。因此，不管在什么地方，出租车计价器的发展已是必然。

1.2 研究意义

由于出租车计价器直接与金钱挂钩，因此设计出租车计价器首要标准就是要做到公平公正，这是首要原则。一款计价器能否做到性能优异质量稳定直接关系到了出租车营运者和乘客的经济利益。如果不能做到收费标准统一化，那出租车行业将不能健康发展。所以，研究出一款既适合实际情况又简单易操作的计价器，对出租车行业不断做大做强有着巨大的帮助^[4]。

由单片机系统设计的计价器相对其他计价器，它的功能相对来说更加强大，无需依赖太多的的硬件或特别复杂的软件编程就能将其功能发挥出来，而且计价器的数据修改起来比较简单。本设计主要由1602液晶显示器、九个按键、AT24c02芯片和STC89C52单片机等组成，出租车计价器的一些基本功能比如计价、实时显示等都能实现。

该设计除了能实现最基本的计费功能，并且出租车司机可以根据各地方经济情况手动设置起步价、超出里程的单价以及等候时间以外的单价等设置，并通过按键实现白天和夜晚模式的切换，液晶显示屏上会显示D和N，D表示白天模式，N表示夜晚模式。按下开始键，电机会开始匀速转动，此时模拟的是行驶里程，还可以切换计价方式，通过按键切换到按时间计费^[5]。不同情况下计价器的收费情况都可以通过按键手动模拟。为了使计价系统更加高效，可以根据各地不同的需求来进行设计。

1.3 研究现状

随着我国经济水平不断提高，人们生活物质水平越来越好，所以对出行方式的要求也高了起来，因此形形色色的出行方式开始发展起来。其中出租车的发展速度也是越来越快，名列前茅^[6]。伴随出租车发展的是出租车计价器的发展，出租车计价器成功实现了由传统机械式到单片机式的转变。它的功能也趋于多样化，变得越来越丰富，与最初的计价器相比，目前的计价器可以显示价格、路程、时间等多种数据，功能非常强大。由于出租车特殊的营运方式，所以计价器需要具备两套不同的计费方式，包括白天的价格和晚上的价格。本设计也通过在软件中编写相应的程序来实现不同的计价方式，模式的切换及计价器的其他功能均可以由司机通过按键来实现。

2 出租车计价器方案设计

2.1 设计任务

根据STC89C52单片机的了解可以发现，出租车的价格的计算过程，就是利用行驶的车程和等待时间结合相应的公式一起计算的。单价可以通过按下按键进行更改，来适应不同的城市需求^[7]。白天和夜间模式可手动切换，对应于不同的单位价格，以满足出租车的日常结算需要。

2.2 设计方案

出租车计价器的设计可分为六大模块，分别是主控制模块，存储模块，计时模块，电机模块，按钮模块和显示模块。

总体框图如图2-1所示。

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