四川信息职业技术学院毕业设计说明书
第1章 绪论
出租车计价器是出租车营运收费的专用智能仪表，目前市面所使用的计价器大都功能较少，这给出租车行业的服务质量及管理带来一定影响。而功能齐全的计价器大都采用双CPU结构，这就提高了计价器的生产成本。从加强出租车行业管理及服务质量并且节约成本出发，本设计介绍了一种以AT89S51单片机为核心的，具有计价、存储、性能可靠、电路简单、成本低等特点的多功能出租车计价器，能够很好的满足市场对出租车计价器的要求。本设计的目的就是通过对现有计价器的分析，从而解决计价器的现存问题，同时完成具有单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时间等功能的新型计价器的硬件及软件设计。
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第2章 系统硬件设计
2.1 控制电路方案论证与比较
方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图1所示。采用传感器，输出脉冲信号，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。
电源电路及保护 金额 显示 单价 显示
电路 里程传感器 移位寄存器 图1 数字电路控制方框图
方案二：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，实现基本的里程计价和价格调整、时钟显示的功能。其原理如图2所示。
键盘控制单元 89S51 单片机 掉电存储单元显示单元 里程计价单元 图2 单片机控制方框图
串口显示驱动电路 通过比较以上两种方案，第二种方案有较大的活动空间，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，还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用此方案。
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2.2 系统硬件设计
本系统的硬件主要包括单片机AT89S51、数据显示部件、A44E霍尔传感器电路、AT24C02掉电存储单元、里程计算及计价单元。
2.2.1 系统的硬件构成
计价器的单片机控制方框图如图3所示。它由单片机AT89S51、总金额及单价显示单元、键盘控制单元，AT24C02掉电存储单元、里程计算单元以及串口显示驱动电路组成。
图3 单片机控制方框图
里程计价单元 串口显示驱动电路 AT24C02 掉电存储单元 键 盘 控 制 单 元 89S51 单片机 总金额显示 单价显示 2.2.2 AT24C02芯片简介
AT24C02是ATMEL公司研发的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，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上,使用方便。其引脚配置如图4所示。
A0 A1 A2 GND 1 8 VCC WP SCL SDL 2 7 3 6 4 5 图4 AT24C02引脚配置图
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其中：
A2－A0：地址引脚； SDA、SCL：I2C总线接口；
WP：写保护引脚,WP接VSS时，禁止写入高位地址，WP接VDD时，允许写入任何地址；
VCC：电源端； GND：接地端。
2.2.3 AT24C02掉电存储单元的设计
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。其电路如图5所示。
AT24C02A VCC . 8 7 6 5 . R8 5.1K R10 5.1K
. . . . GND 1 2 3 4 NC NC NC GND VCC WP SCL . SDA . 接P2.6 接P2.5
图5 掉电存储电路原理图
图中R8、R10是上拉电阻，其作用是减少AT24C02的静态功耗，由于AT24C02的数据线和地址线是复用的，采用串口方式传送数据，所以只用两根线SCL（位脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机传送数据。
其工作原理是：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，将存储器内的单价信息读到缓存单元中，供主程序使用。
2.2.4 里程计算和计价单元的设计
里程计算是将通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，送到单片
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机，经处理计算,送给显示单元的。其原理如图6所示。
车轮 霍尔传感器 小磁铁 89S51 单 片 机 P3.2 图6 传感器测距示意图
由于A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽?4.5V~18V?，其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的IO端口上，而且其最高检测频率可达到1MHz。
A44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 (1) VCC A . B . C D OUT (3) Vo/V 12 9 6 3 0 B/mT 5 10 b) 15 20 工作点 释放点 (OFF) (ON) . a) . . E .(2 GND 图7 集成开关型霍耳传感器原理图
其原理如下：在输入端输入电压Vcc，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差HV,该HV信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波送到OC门输出。当施加的磁场达到“工作点”(即ON)时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时OC门
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