毕业设计文献综述
电气工程及其自动化
出租车计价器的设计
1.前言
本毕业设计的题目是《出租车计价器设计》，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，从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发，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AT89S51单片机为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，输出采用8 段数码显示管。本次设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。
2.出租车计价器的发展
出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着我国国民经济的高速发展，出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京，上海，沈阳和广州等地。我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。出租汽车计价器是一种专
用的计量仪器，它安装在出租汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好。随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。
3.系统总体方案的设计
主控电路的选择
方案一：采用数字电路控制。将传感器输出的脉冲信号，经过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。
方案二：采用单片机控制。利用单片机丰富的 I/O端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能，且价格便宜。
综合考虑采用方案二比较好。
该系统由以下几个部件组成：单片机AT89S51、总金额及单价显示部件、键盘控制部件，AT24C02 掉电存储控制、里程测量单元、串口显示驱动电路等。利用单片机丰富的I/O 端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。不但能实现所要求的功能而且能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。
本计价器在出租车行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，在出租车不走的时候或者到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下按键切换到里程和单价显示屏，供客户查询。
AT24C02 掉电存储单元的设计，戴永在《微机控制技术》里指出掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。AT24C02 是ATMEL 公司的2KB 字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流10Ua（5.5V），芯片内的资料可以在断电的情况下保存40 年以上，而且采用8 脚的DIP 封装，使用方便。每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供主程序使用。
里程测量单元的设计，出租车中需要一个能准确获得车轮转动即路程计量信号的
装置，以得到标准的脉冲信号送入单片机的定时／计数器T1 即P3.5 引脚，利用单片机的T1 的计数功能完成100 次的计数后产生一中断来完成路程的测量。（设车轮周长为1m，则霍尔传感器每产生100 个脉冲便表示车已行程0.1 km，根据实汽车联轴器按圆周间隔嵌入磁钢，用霍尔传感器集成芯片A44E 检测并输出脉冲，其工作原理如霍尔传感器集成芯片A44E 有信号转换、电压放大、整形输出等功能，为增加其抗干扰的能力。
按键单元的设计，电路共采用了四个按键，S1、S2、S3、S4，其功能分别是：在出租车不走的时候，按下S1，可以实现数据的分屏显示；车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下S1 切换到里程和单价显示屏，供客户查询。
在按下S1 按键之后，若接着按下S2键则进行单价调整（默认为调整白天单价），当接着按下S1 时，则进行晚上单价调，再次按下S1 可进行中途等待单价调整。当单价调整结束后，可以通过过按下S2 按键进行时间调整，默认为调整时，接着按下S1 可进行调整分，分调整后再接下S1 可进行秒调整。当时调整完成后，若接着按下S2 则又可进行单价调整。
在显示金额及单价时，若按下S3 键则显示路程和单价，再次按下S3，可返回显示金额及单价。
张毅和刘守义指出：在按下S1 按键之后，若接着按下S4按键，则进行设定默认晚上单价，并启动计价器，若没有按下S4 则可设定默认单价（白天），并启动计价器。当设定默认晚上单价结束后，再次接下S4 按键，则可设定默认中途等待单价，并启动计价器。当设定默认中途等待单价后，若还按一次S4，则返回系统时间的显示。
此系统能够手动修改单价、能够显示当前的系统时间、能够在掉电的情况下存储单价等数据、能进行白天/晚上转换、途中等待（>10min 开始收费）；路程和单价、总金额和单价、时钟等等所有数据输出采用8 段数码显示管来显示。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。基于AT89S51单片机来实现一台出租车计价器，具有性能可靠、电路简单、成本低等特点。
4 .系统的软件设计
本系统的软件设计主要分为主程序模块、定时计数中断程序、里程计数中断服务
