基于AT89C51設計的出租車計價器設計方案

李公昕

（河南省經濟管理學校，河南 南陽 473000）

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基于AT89C51設計的出租車計價器設計方案

李公昕

（河南省經濟管理學校，河南 南陽 473000）

摘要：隨著科技的不斷進步，出租車上的計價器也在朝著更加精確化和智能化的方向發展。利用AT89C51單片機的接口外接顯示、時鐘和語音等模塊，通過按鍵可以調整起步價，里程收費，等待時間收費。在1602液晶上可以顯示運行的時間，通過計算可以得出總共的費用和總的路程，模擬出租車的運行、暫停、停止及收費等功能模塊。

關鍵詞：AT89C51；出租車計價器；設計方案

一、設計思路

出租車計價器系統需要“啟動/停止”和“復位”兩個按鍵，為了更加人性化，可以在里程統計和費用計算以外，再加上萬年歷和語音播報功能，方便乘客和駕駛員。系統可利用AT89C51單片機豐富的 I/O端口，及其控制的靈活性，用六個七段數碼管作為顯示器，實現基本的里程計價功能和價格調節、時鐘顯示功能。萬年歷由時鐘芯片DS1302實時提供時鐘信號，語音播報由語音芯片ISD1420提供語音信息，語音信息放在不同的地址里，利用ISD1420的語音功能，模擬實現帶語音提示的出租車計價系統。比較真實地模擬出租車的空車、載客、到站及對各狀況的費率的計算、統計、顯示和語音播報等功能。由單片機從這些地址中調用合適的語音進行播放。上電后顯示最初的起步價，里程計費單價，等待時間計費單價，通過按鍵可以調節起步價，里程計費單價，等待時間計費單價。同時具有運行，暫停，停止等狀態，可以顯示運行的時間，同時可以顯示暫停的時間，具有累加功能，暫停和運行時間在暫停和運行前一次的狀態上計時。出租車停止后能夠顯示行駛的總費用。

二、硬件系統

（一）按鍵掃描模塊。整個系統只有五個按鍵，一個“啟動/停止”，四個功能調整按鍵；本模塊功能:掃描按鍵功能，返回掃描。

（二）顯示模塊。用六個七段數碼管動態掃描來實現的時鐘與計價的顯示。為實現電源斷開的時候，存儲當前設定的單價信息功能，采用了24C02電可擦除存儲芯片來完成。

每當設定一次單價，系統就自動調用存儲程序，將單價信息保存在芯片內；當系統重新上電的時候，自動調用讀存儲器程序，將存儲器內的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。

（三）脈沖發生器模塊。用NE555定時器外部配接適當的阻容元件，組成多諧振蕩器，產生振蕩脈沖。

（四）時鐘模塊。DS1302內含有一個實時時鐘/日歷和31字節靜態RAM， 通過簡單的同步串行接口與單片機進行通信，實時提供秒分時日日期月年的信息，電源管腳可由電池或大容量電容輸入。

（五）語音模塊。ISD1420系列有唯一的錄音控制和邊緣/電平觸發兩種放音控制，單片錄放時間在8至20秒。在錄放操結束后，芯片自動進入低功耗節電模式、功耗僅0.5uA。

三、軟件系統

主程序流程：開始→單片機I/O口初始化→IC總線初始化→顯示模塊初始化→時鐘模塊初始化→各標量清零→判斷

flag狀態：

若flag=0，則進入空車狀態，顯示時間；

若flag=1，則進入載客狀態，播放語音信息→顯示總價和里程。

總程序流程圖如圖二所示。

四、系統調試

系統的調試共分為三大部分：硬件調試，軟件調試和軟硬件聯調。測試包括里程計價測試、掉電存儲測試測試。

（一）軟件調試方案。在“文件新建文件”中，新建C語言源程序文件，編寫相應的程序。在“文件新建項目”的菜單中，新建項目并將C語言源程序文件包括在項目文件中。在“項目編譯”菜單中將C源文件編譯，檢查語法錯誤及邏輯錯誤。在編譯成功后，產生以“*.hex”和“*.bin”后綴的目標文件。通過peotel軟件仿真，上電時液晶顯示起步價，里程單價，等待單價（以每分鐘為單位），按鍵1可以選擇調整起步價，里程價，等待單價，再按鍵3進入待運行狀態，按鍵4可以運行，暫停，停止同時顯示運行的時間，等待的時間和總的金額數，最后按鍵5可以退出，重新計費。在30s鐘內液晶顯示起步價，30s后開始計價，等待價每1分鐘，才收費一次。

（二）硬件調試方案。在設計平臺中，將單片機的P1.0-P1.1分別與2個獨立式鍵盤通過插線連接起來，將P3.0與脈沖輸出連接起來。

（三）軟硬件聯調。將程序文件編譯成目標文件后，將下載線安裝在實驗平臺上，運行“MCU下載程序”，選擇相應的flash 數據文件，點擊“編程”按鈕，將程序文件下載到單片機的Flash中。然后，上電重新啟動單片機，檢查所編寫的程序是否達到要求。

參考文獻：

［1］李廣弟，朱月秀，冷祖祁.單片機基礎［M］.第3版.北京航空航天大學出版社，2007年1月

［2］李華.MCS-51系列單片機實用接口技術［M］.北京航空航天大學出版社，1996

中圖分類號：TP368.1

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）07-0131-01