基于单片机出租车多功能计价器设计
次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[13]。下面是关于AT89C51的引脚图图2-5。
图2-5 AT89C51的引脚图
AT89C51芯片的40个引脚功能为： VCC 电源电压。 GND 接地。
RST 复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISKRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。
XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于
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外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序处理器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能的寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2-1所示。P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验期间的控制信号。
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表2-1 P3口特殊功能 P3口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 特殊功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） （外部中断0） （外部中断1） T0（定时器0外部输入） T1（定时器1外部输入） WR（外部数据存储器写选通） RD（外部数据存储器读选通） PSEN/ 程序储存允许输出是外部程序存储器的读先通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN/有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN/信号。
EA/VPP 外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平，需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压VPP。
2.4 AT24C02掉电存储电路设计
①AT24C02芯片引脚配置如图2-6所示
图2-6 AT24C02引脚配置图
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AT24C02芯片DIP封装，共有8个引脚，管脚描述如下：
表2-2 AT24C02管脚描述 管脚名称 A0、A1、A2 SDA SCL WP Vcc GND 功能 器件地址选择 串行数据/地址 串行时钟 写保护 +1.8V~6.0V工作电压 接地 SCL:串行时钟端，用于对输入和输出数据的同步。在SCL上升沿时，把数据写入EEPROM,在SCL下降沿时，把数据从EEPROM中读出。
SDA：串行数据I/O端，用于输入和输出串行数据。当SCL为高，SDA由高电平变成低电平（下降沿），为起始信号；当SCL为高，SDA由低电平变成高电平（上升沿），为终止信号。
WP：写保护。通过此引脚可提供硬件数据保护。当WP接地时允许芯片执行一般的读写功能。当WP接VCC时，对芯片实行写保护。WP接地是因为WP为写保护引脚，由于AT24C02不具有写保护功能，所以经该引脚接地。采用I2C总线与AT89C51相连[15]。
②AT24C02 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。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。其电路如图2-7所示。
图 2-7掉电存储电路原理图
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由于在EEPROM内部，SCL和SDA是漏极开路结构的，所以，使用时需要外接上拉电阻。图中R11、R12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，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SCL（移位脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机传送数据。
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。由于保存在24C02 中的数据是不能随意进行改动的, 因此它具有防作弊功能。此外出租车营运过程中的一些营运数据, 如: 单次出租的营运额和营运里程、一段时间内的营运总额和总路程等, 也存储在24C02 中, 以便出租车公司及司机查询, 使出租车司机更方便的管理营运数据, 出租车行业得到更有效的管理。
2.5里程计算、计价单元的设计
信号采集主要是通过传感器对采集车轴转数，通过主机模块进行计算，从而得出里程，金额等信息。通过对传感器的工作方法研究发现，传感器A44E是比较符合条件。其工作原理图如图2-8所示：
图2-8 霍尔传感器工作原理图
霍尔传感器以霍尔效应为原理，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，霍尔传感器的输出端输出低电平。当车轮转动一圈时小磁铁
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