出租车计费系统

济南铁道职业技术学院

毕业设计

题目：出租车计价系统系别：电气工程系

专业：电气自动化

班级：0833

学生姓名：***

指导教师：***

完成日期：2011年3月20日

随着经济的发展，带动汽车行业快速发展，出租车日益普遍化，在市场经济的环境下，出租车计费的公平性也成了大家在意的话题。了解在出租车上应用的计费系统，对我们日常出行有所帮助。

本出租车计费系统由单片机AT89C51和一些外围电路组成，具有结构简单、操作方便、显示清晰、功能强大等特点。

本方案使用六个七段数码管作为显示器，可以显示数字使系统信息一目了然。比较真实地模拟出租车的空车、载客、到站及对各状况的费用的计算、统计和显示等功能。

本系统涉及到的理论知识有： AT89C51单片机工作原理及应用，实时时钟芯片的工作原理及应用，出租车计费系统的原理和实现方法。

关键词：单片机AT89C51 时钟芯片DS1302 掉电保护芯片AT24C02

1前言 (4)

1.1出租车计费器 (4)

1.2 单片机的发展及其应用范围 (4)

1.3出租车计费系统设计方案 (5)

2 出租车计费系统 (6)

2.1 计费系统的组成 (6)

2.2 出租车行驶里程和费用计算 (6)

3 出租车计费系统选用的器件 (8)

3.1 AT89C51单片机 (8)

3.2 时钟芯片 DS1302 (10)

3.3 掉电保护芯片 AT24C02 (11)

3.4 光电传感器 (12)

3.5 LED数码管 (13)

4 出租车计费系统模块组成 (14)

4.1 里程信息采集模块 (14)

4.2 掉电保护模块 (14)

4.3 按键模块 (15)

4.4 实时时钟模块 (16)

4.5 显示模块 (16)

5 系统程序设计 (18)

5.1系统主程序流程框图 (18)

5.2里程和费率计算程序流程图 (19)

总结 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

1 前言

1.1出租车计费器

出租车是现代的重要交通工具，出租车计费器是乘客与司机双方的交易准则，而其安全性和先进性是人们普遍关心的问题，要求计费器的稳定，计费准确，以及预防司机作弊等等都关系到乘客的切身利益。它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。出租车计费器关系着交易双方的利益，所以，具有良好性能的计费器无论是对广大出租车司机还是乘客来说都是很必要的。因此，出租车计费器的研究也是十分有应用价值的。

目前，普遍的出租车计费器具有时钟，起步价，里程计费，等待计费及显示几个功能。其发展前景是客观的，将来的产品除了具有以上功能外，另外还可增加如下功能:防作弊功能，IC卡付费，语音播报：当乘客上车时可自动问好，当到达目的地，自动播报乘车费用并礼貌再见，表达希望下次乘车的意思。增加的这些功能将会更好的服务乘客。

1.2单片机的发展及其应用范围

单片机是单片微型计算机的简称。它不仅仅是完成某一个逻辑功能的芯片，而是将中央处理器、存储器、输入输出接口、定时∕计数器等微型计算机系统部件集成到一个芯片上而构成的计算机。自单片机诞生至今，已经走过30年的发展历程。从30年发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器（MPU）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领欲为动力，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。

单片机在目前的发展趋势下，表现出几大趋势。

1）可靠性及应用水平越来越高，和Internet连接已是一种明显的趋势。

2）所集成的部件越来越多

3）功耗越来越低，和模拟电路结合越来越多

单片机在各个领域均得到了广泛地应用。

1）智能仪器仪表

2）实时工业控制

3）计算机智能终端

4）通讯设备

5）导航系统

6）家用电器

1.3出租车计费系统设计方案

出租车计费系统可以利用数字电路来实现，采用传感器件，输出脉冲信号放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价。该方案虽然电路简单，但是性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据时间来调节计费标准，电路不够实用。

本出租车计费系统采用单片机控制，利用单片机丰富的 IO端口，及其控制的灵活性，实现里程计费功能和价格调节、时钟显示功能。其原理如图1-1所示。

图1-1单片机控制方案

所以，采用单片机设计方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而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 出租车计费系统

2.1计费系统的组成

出租车计费系统以单片机为系统核心，利用AT89C51单片机再配合六个数码管组成的显示模块等，实现出租车计价器功能。

本系统是由AT89C51单片机、数码管显示模块、计数脉冲发生器、系统实时时钟及语音等模块组成。系统框图如图2-1所示:

图2-1出租车计费系统功能图

2.2 出租车行驶里程和费用计算

单片机对传感器输出脉冲进行计数，并将脉冲数换算成公里数每公里的脉冲数:PulsePerKM=10（个脉冲）

（1）汽车行驶里程。用四位数字显示，显示方式为“×××.×”单位Km，精确到0.1Km。

（2）里程单价。用三位数字表示，显示方式为“×××.×”，单位为元∕Km，根据时间段不同有两种情况：当时间段为5：00-23：00时单价为2元∕Km，其他时间段为2.4元∕Km，

（3）低速等待时间和费用。用四位数字显示分钟和秒，显示方式为“×××.×”，等候时间定义：当汽车行驶速度低于6公里/小时为等候时间。低速等