出租车计费系统

课程设计报告项目名称：出租车计价器设计与制作

课程名称：单片机技术

二级学院：电气与电子工程学院

系：电气工程系

班级：14电气4班

学号：29

学生姓名：黄凌周

小组成员：刘智超黄凌周

指导教师：钟立华

成绩：

报告完成日期2016年12月20日

目录

摘要2

1 课程设计任务书3

1.1 课程设计任务3

1.2 课程设计方案3

2硬件电路设计4

2.1 振荡电路4

2.2 复位电路设计5

2.3 键盘接口电路5

2.4 显示电路6

2.4.1 1602LCD的基本参数及引脚功能6

2.4.2 显示模块采用1602液晶显示接口电路7

2.5 单片机各引脚功能说明7

3软件设计10

3.1 单片机资源使用10

3.2 单片机软件模块设计10

3.2.1 中断子函数10

3.2.2 判键子函数11

3.2.3 显示子程序11

3.3 总程序流程框图12

总结13

参考文献14

附录1 元件件清单15

附录2原理图16

附录3 程序清单17

摘要

本设计的是一个基于单片机STC89C52的出租车自动计费设计,附有复位电路,时钟电路,键盘电路等。复位电路是单片机的初始化操作,除了正常的初始化外,为摆脱困境,通过复位电路可以重新开始。时钟电路采用12MHz的晶振,作为系统的时钟源,具有较高的准确性。

在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行，暂停，停止。在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。

关键字STC89C52；1602液晶；出租车计费器

1 课程设计任务书

1.1 课程设计任务

基于单片机出租车模拟计价器，采用at24c02存储芯片+LCD1602液晶显示等设计而成。用24c02来存储单价，通过按键来模拟增加里程，模拟出租车向前开。通过液晶显示器显示当前的行驶状态、行驶公里、行驶时间时间（时、分、秒）、费用、单价、等信息。可以设置每公里单价，以及夜间单价和白天单价的不同模式，设置后掉电无需重新设置，设置有等待/继续计时模式。计费分行走的里程*单价+等待的时间*价格。

1.2 课程设计方案

方案一：采用数字电子技术，利用555定时芯片构成多谐振荡器，或采用外围的晶振电路作为时钟脉冲信号，采用计数芯片对脉冲尽心脉冲的计数和分频，最后通过译码电路对数据进行译码，将译码所得的数据送给数码管显示，一下是该方案的流程框图，方案一如图1.1所示：

图1.1方案一

方案二：采用EDA技术，根据层次化设计理论，该设计问题自顶向下可分为分频模块，控制模块计量模块、译码和动态扫描显示模块，其系统框图如图1.2所示：

图1.2方案二

方案三：采用MCU 技术，通过单片机作为主控器，利用1602字符液晶作为显示电路，采用外部晶振作为时钟脉冲，通过按键可以方便调节，以下是方案三的系统流程图，本方案主要是必须对于数字电路比较熟悉，成本又高。方案图如图1.3所示：

图1.3方案三

方案总结：通过各个方案的比较本次采用方案三，不但控制简单，而且成本低廉，设计电路简单。

2硬件电路设计

2.1 振荡电路

单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容（电容和一般取20pF ）。这样就构成一个稳定的自激振荡器。

振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号，再在二分频的基础上三分频产生ALE 信号，此时得到的信号时机器周期信号。振荡电路如图2.1所示：

图2.1振荡电路

STC89C52

1602液晶

LED 灯

电源电路 按键电路 复位电路

2.2 复位电路设计

复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的RESET键，电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。按键复位电路图如图2.2所示。

图2.2复位电路

2.3 键盘接口电路

(1)独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根I/O口线，每个按键电路相对独立。I/O口通过按键与地相连，I/O口有上拉电阻，无键按下时，引脚端为高电平，有键按下时，引脚电平被拉低。I/O口内部有上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。键盘接口电路如图2.3所示：

图2.3键盘接口电路

2.4 显示电路

2.4.1 1602LCD的基本参数及引脚功能

1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图10所示。

图10 LM016L结构图

LCD1602主要技术参数：

容量:16×2个字符

芯片工作电压:4.5—5.5V

工作电流:2.0mA(5.0V)

模块最佳工作电压:5.0V

字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

引脚功能说明：

1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表1所示：

表1引脚接口说明表

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 数据

2 VDD 电源正极10 D

3 数据

3 VL 液晶显示偏压11 D

4 数据

4 RS 数据/命令选择12 D

5 数据

5 R/W 读/写选择13 D

6 数据

6 E 使能信号14 D

7 数据

7 D0 数据15 BLA 背光源正极

8 D1 数据16 BLK 背光源负极

第2脚：VDD接5V正电源。