出租车计价器的设计(附电路图,原理图,CAD和PCB图)☆

出租车计价器的设计(附电路图,原理图,CAD和PCB图)☆ (21000字)
摘  要
随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，国内出租车计价器已经经历了4个阶段的发展。从传统的全部由机械元器件组成的机械式，到半电子式即用电子线路代替部分机械元器件的出租车计价器；再从集成电路式到目前的单片机系统设计的出租车计价器。出租车计价器计费是否准确、出租车司机是否超速才是乘客最关心的问题，而计价器营运数据的管理是否方便才是出租车司机最关注的。因此怎样设计出一种既能有效防止司机作弊和超速又能方便司机的计价器尤为重要。具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。而采用单片机进行的设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。本设计采用AT89S52单片机为主控器，以A44E霍尔传感器测距，并采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息.该计价器能实现里程计价与显示、数据存储与查询、时钟显示、超速提醒、语音播报和票据打印等功能。它比市场上的一些计价器使用更方便，功能更全，还具有有效防止司机作弊和系统稳定性好的优点。其中的超速提醒功能可以提醒司机和乘客，以告诫司机不要超速行驶，以避免交通事故的发生。

关键词：出租车；计价器；单片机；AT89S52 A44E；硬件；软件

ABSTRACT
As the taxi industry, taxi is already an important part of urban transportation, domestic taxi meter has gone through four stages of development. From the traditional all-mechanical components consisting of mechanical, to semi-electronic or electronic circuits in place of some mechanical components of the taxi meter; again from the integrated circuit type to the current MCU system design taxi meter. Taxi meter billing is accurate, taxi drivers are speeding passengers are most concerned about is the problem, and the meter data management operation convenience is the taxi drivers are most concerned about. So how to design a mechanism that could effectively prevent fraud and speeding drivers, drivers can easily meter is particularly important. Good performance of the meter on the taxi drivers and passengers are very necessary. The analog circuit and digital circuit design the whole circuit meter large, multi-use devices, resulting in high failure rate, difficult to debug. The use of microcontroller design, relatively powerful, with less hardware and appropriate software complement each other can easily meet the design requirements, and flexibility, can be programmed by software to accomplish more additional features. This design uses AT89S52 microcontroller-based controller to A44E Hall sensor distance, and power-down by AT24C02 to achieve the time saved in the system unit and other information. The meter can achieve mileage pricing and display, data storage and query, the clock display , speeding reminder, voice broadcast and notes printing. Than the market, some of the meter easier to use, more full, the driver also has to effectively prevent fraud and system stability good advantage. One of the speeding alerts to remind drivers and passengers, to warn drivers not speeding to avoid traffic accidents.

Keywords: Taxi; Meter;Scm; AT89S52 A44E; Hardware; Software

功能说明
出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步价开始，当汽车程行驶未满3 公里时，均按起步价计算。过3 公里后,实现每1 公里单价收费，中间遇暂停时，计程数不再增加，开始计时收费，测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时，白天和夜晚价格不同，可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。（默认起步价为5 元/3 公里，里程单价白天为1.5 元/公里，夜晚为1.8 元/公里，等待计时单价为0.5 元/5 分钟）
第2.2节  基本原理
整个系统由单片机AT89S52控制电路、A44E霍尔传感器电路、AT24C02存储电路、DS1302时钟电路、ISD2560语音播报电路、票据打印电路、按键调整电路、显示电路及电源电路组成。
单片机采集并判断空车灯信号及路程检测传感器信号，当出租车启动时，单片机检测到霍尔传感器的脉冲信号并进行里程计算。当无乘客时，单片机调用实时时间芯片DS1302程序，用SMS2006B显示器进行时钟显示；当空车灯掰下乘客上车时：ISD2560语音播报电路进行语音播报1(欢迎乘客乘坐本出租车...），通过DS1302获取时间信息分辨白天/晚上，然后调用AT24C02程序获取白天／晚上的单价及起始价，便开始计价并显示时间、里程和金额等信息；当空车灯打上乘客下车时：进行播报2(谢谢再次乘坐本出租车，请交金额￥...)，并打印好票据，单片机将营运数据信息存储到24C02中，等待出租车再次启动后单次金额与里程等信息清零复位，就此完成一次计价。

电源部分
由于计价器的工作环境比较差，它要求有抗振动、抗高低温、抗潮湿、抗电磁干扰等能力，特别是电源方面的干扰，如出租车启动时，发动机打火、电瓶充电等造成输入计价器的+12 V电源不稳定。因此采用+l2 v电瓶电源经过滤波和电源稳压管理芯片7805后得到+5 V的稳定电压输出，保证整个系统能够正常工作。
 
电源电路图
LM7805为3段正稳压电路，TO-220封装，能提供多种固定的输出电压，应用范围广。内含过流，过热和过载保护电路。
主要特点：
（1）输出电流可达1A
（2）输出电压有5V
（3）过热保护
（4）短路保护

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目    录
第1章  引言    1
第2章  系统工作原理    3
第2.1节  功能说明    3
第2.2节  基本原理    3
第3章  硬件设计    5
第3.1节  电源部分    5
第3.2节  AT89S52结构及其功能    5
3.2.1  AT89S52结构    5
3.2.2  AT89S52的主要性能    6
3.2.3  功能特性描述    6
3.2.4  特殊功能寄存器    12
3.2.5  存储器结构    12
第3.3节  A44E霍尔传感器检测单元    13
3.3.1  霍尔传感器的概述    13
3.3.2  霍尔传感器的工作原理    13
3.3.3  测量磁场及工作设置    15
3.3.4  齿轮、感应距离和角精度    17
第3.4节  AT24C02    18
3.4.1  概述    18
3.4.2  管脚配置    19
3.4.3  管脚描述    19
3.4.5  功能描述    21
第3.5节 超速提醒与按键设置    21
第3.6节  路程测量部分    23
第3.7节  时钟部分    24
3.7.1  概述    24
3.7.4  数据输入输出(I/O)    26
3.7.5  DS1302的寄存器    26
第3.8节  语音播报部分    27
3.8.1  操作模式    29
3.8.2  使用操作模式时需要注意两点：    30
第3.9节  票据打印    30
第3.10节  数据显示    32
3.10.1  SMS2006B液晶显示模块的概述    32
3.10.2  SMS2006B液晶显示模块的主要技术参数    32
3.10.3  SMS2006B液晶显示模块的接口信号说明：    33
3.10.4  四线式串行通讯接口简介：    33
3.10.5  软件设计    34
第4章  主程序设计    34
第4.1节 几个关键子程序    35
4.1.1  外部中断1里程计数程序    35
4.1.2  T0中途等待计时程序    35
4.1.3  键盘服务程序    36
第5章  总结    37
参考文献    39
翻译部分    40
英语原文    40
中文原文    55
致  谢    63