在科學技術和經(jīng)濟水平快速發(fā)展的21世紀，乘坐出租車和網(wǎng)約車出行已經(jīng)成為一種非常重要的交通出行方式。行業(yè)的轉型發(fā)展讓出租車行業(yè)迎來了一場新紀元。但是在出租車行業(yè)迅速發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了很多問題。經(jīng)營管理不善，司機服務不規(guī)范，隨意定價收款的現(xiàn)象也是層出不窮。為了根治這種現(xiàn)象，出租車計價器孕育而生。出租車計價器的問世不僅減少了行業(yè)的亂象，而且讓管理者和經(jīng)營者更加誠信的服務乘客，在很大程度上改善了行業(yè)風氣。

運用所學的知識和專業(yè)技能，以STC89C52系列單片機為核心設計一個簡易的出租車計價器系統(tǒng)，實現(xiàn)出租車計價器的穩(wěn)定運行。用霍爾傳感器測速測量出租車的實時速度，用延時實現(xiàn)調速功能。設計的出租車計價器還需具有顯示時鐘和測量溫度的功能，并且能夠自動計算費用、設置起步價、設置每公里價格。設計選用STC89C52單片機作為控制器，自帶AD轉換，當一邊有按鍵按下時，另一邊以數(shù)字的形式在LCD12864顯示屏上顯示出相應的車速、溫度、時間以及總價。

總體設計框圖如圖1-1所示，設計主要由單片機模塊，按鍵控制模塊和LCD12864顯示模塊組成，它們的作用分別為：

綜上所述，根據(jù)在校所學以及掌握的理論知識，對51系列單片機的掌握更為熟練，同時價格也更為便宜的。51系列的單片機適用于相對簡單較為容易實現(xiàn)的電路。51系列單片機比PIC系列單片機更容易實現(xiàn)設計要求，因此選擇使用方案一設計。

2.2 顯示模塊的方案論證

綜上所述，再結合出租車計價器的設計要求，選擇LCD顯示屏作為設計的顯示模塊。因為設計需要實現(xiàn)的功能較多，LED數(shù)碼管能夠顯示的的內(nèi)容單一，選用LED數(shù)碼管，無法滿足設計的顯示需要。相反LCD12864顯示屏具有顯示多樣化，可承載的內(nèi)容多，可以做到高精度的操作。綜上所述，顯示模塊采用方案二設計。

2.3電動機的方案論證

綜上所述，由于光電轉速傳感器對環(huán)境的要求較大同時需要光源才能進行測速，相反霍爾傳感器測速對環(huán)境要求較低，結構簡單，再加上學習過霍爾傳感器的相關理論知識，對霍爾傳感器掌握程度遠高于光電式轉速傳感器。因此選用霍爾傳感器作為設計的測速模塊。

依據(jù)所選的方案，選用STC89C52作為出租車計價器的主控芯片，利用STC89C52的各個端口，實現(xiàn)設計所需要的各個功能。單片機端口可以控制顯示模塊、驅動電機模塊、溫度傳感器模塊、霍爾傳感器模塊以及DS1302時鐘模塊，還能控制各個按鍵的功能。設計使用單片機的P10，P11接口和直流電機驅動模塊相連。使用P37接口與溫度傳感器模塊相連。使用P12，P13，P14接口連接K1，K2，K3按鍵。用P32接口連接霍爾傳感器模塊。用P20，P21，P22接口連接DS1302時鐘芯片。P9接口連接復位電路。P18，P19接口連接晶振電路。電路設計簡單，STC89C52芯片模塊電路設計如圖3-1所示。

3.1.2 系統(tǒng)晶振電路設計

晶振電路能夠產(chǎn)生和時鐘一樣準確的振蕩電路，產(chǎn)生時鐘脈沖信號，用于控制單片機程序執(zhí)行的節(jié)拍和時序。Y1兩端接入單片機的XTAL1和XTAL2，接入兩個大小為30PF的電容。晶振電路設計如圖3-2所示。

3.1.3 復位電路設計

使用單片機的RST接口連接復位電路，設計的復位電路由10uF的電容和10k的電阻接入RESET按鍵組成復位電路，設計如圖3-3所示。

3.1.4 電源電路設計

本設計采用經(jīng)典的5V電源供電，為單片機提供電源，保障單片機工作電壓的溫度。電源電路設計如圖3-4所示。

???????3.2 按鍵控制電路設計

根據(jù)設計功能要求，設置三個控制按鍵，分別命名K1、K2、K3。利用單片機的P12，P13，P14接口實現(xiàn)對出租車計價器設計的各個功能要求。通過編寫軟件代碼，當通電時，初始狀態(tài)為空車，初始狀態(tài)會顯示時鐘和溫度。按下K2按鍵可以驅動直流電機轉動，通過延時實現(xiàn)調速，再長按K2實現(xiàn)加速，長按K3實現(xiàn)減速。在電機轉動的同時可以利用霍爾傳感器測速，并且將速度顯示在LCD12864顯示屏上，這就實現(xiàn)了出租車計價器的測速并且顯示的功能。按下K1按鍵進入乘客已上車界面，在電機轉動的同時進行測速，自動計算總費用并且將費用顯示在LCD12864顯示屏上。再次按下K1按鍵進入乘客已下車界面并且顯示總費用。再按下K1將進入設置起步價的界面按下K2起步價加1，按下K3起步價減1，設置完起步價后按下K1保存退出，這樣就實現(xiàn)了設置起步價的功能。繼續(xù)按下K1進入設置每公里價格界面，按K2加一，按K3減一。設置完成后按下K1保存退出。按鍵控制電路設計如圖3-5所示。

3.3 顯示電路設計

根據(jù)設計的性能要求，設計了顯示燈電路設計，顯示燈電路由1K電阻R4和LED燈組成，當出租車超速時，紅燈亮起提示超速。顯示電路設計如圖3-6所示。

4 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)需要使用到一下五種模式：無乘客、乘客以上車、乘客已下車、設置起步價、設置每公里價格。系統(tǒng)主函數(shù)程序設計流程如圖4-1所示。前三個模式下操作基本相同，模式一的基本參數(shù)比模式二和模式三少，因為后面兩種模式涉及到計算公里數(shù)和總價等等參數(shù)?；緟?shù)包括溫度、時間、起步價、是否有乘客乘坐或乘客上下車狀態(tài)。以上所有模式按下K1都是切換到下一個模式，區(qū)別不同的是前三種模式下K2和K3是用于調速使用，后兩種模式是用于調節(jié)價格。初始化系統(tǒng)采集時鐘參數(shù)采集溫度參數(shù)顯示基本參數(shù)，接到乘客開始計費，乘客下車設置下一次起步價和設置下一次每公里價格。

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