电气工程学院微机原理与接口技术课程设计设计题目：出租车计价器系统设计学号：11291092姓名：杨艳丽同组人：无指导教师：徐建军设计时间：2014.3.15-3.25 设计地点：电气学院实验中心微机原理课程设计成绩评定表姓名杨艳丽学号11291092课程设计题目：出租车计价器系统设计课程设计答辩或提问记录：成绩评定依据：课程设计预习报告及方案设计情况（20％）：课程设计考勤情况（5％）：电路焊接情况（15%）课程设计调试情况（40％）：课程设计总结报告与答辩情况（20％）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：年月日微机原理与接口技术课程设计任务书学生姓名：杨艳丽指导教师：徐建军一、课程设计题目：出租车计价器系统设计二、课程设计要求1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。
三、进度安排1．时间安排序号内容学时安排（天）1 方案论证和系统设计 3.14-3.152 完成电路仿真，写预习报告 3.16-3.173 电路调试 3.18-3.254 写设计总结报告与答辩 3.26-3.27合计13天设计调试地点：电气楼4102．执行要求微机原理与接口技术课程成绩80分以上的同学可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。
，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。
严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。
摘要现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。
而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。
出租车计价器是根据客户用车情况来自动显示车费的数字仪表，根据用车起步价、行车里程计费求得客户用车的总费用，并通过数码管显示相应的里程及金额。
本电路以AT89C51单片机为中心，附加A44E霍尔传感器测距（本电路中用模拟开关替代），实现对出租车计价，采用AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价，输出采用8段数码显示管，显示行驶总里程和总金额。
模拟出租车计价器设计：进行里程显示，预设起步价和起步公里数；行程按全程收费，有复位功能和启动功能，启动后，开始计价。
我们采用单片机进行设计，可以用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能,应用前景广阔。
关键词：出租车计价器 AT89C51单片机 A44E霍尔传感器断电保存 8段数码显示管AbstractThe AT89C51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcontroller with 4K bytes of In-System Programmable Flash memory. The device is manufactured using Atmel's high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the industry-standard 80C51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with In-System Programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89S51 is a powerful microcontroller which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications.Key words: taximeter AT89C51 hall element nixie tube目录第1章系统方案设计 .................... 错误！未定义书签。
1.1系统硬件设计1.1.1硬件设计说明 (6)1.1.2 AT89C51单片机简介 (6)1.1.3 硬件电路设计 (7)1.1.4 硬件组成 (8)1.1.5 驱动电路 (9)1.1.6 显示电路 (9)1.1.7 复位电路 (10)1.1.8 掉电保护电路 (11)1.1.9 时钟电路 (12)1.1.10 按键电路 (12)1.2系统软件设计1.2.1 软件总体设计................................. 错误！未定义书签。
1.2.2 系统程序设计................................. 错误！未定义书签。
第2章仿真 ............................ 错误！未定义书签。
第3章调试 ............................ 错误！未定义书签。
3.1 焊接检测....................................... 错误！未定义书签。
3.2 硬件检测....................................... 错误！未定义书签。
3.3 软件调试....................................... 错误！未定义书签。
第4章结论 ............................ 错误！未定义书签。
第5章心得体会与建议.. (20)参考文献 (21)附录1元器件清单 (22)第一章系统方案设计1.1系统硬件设计1.1.1硬件设计说明单片机是单片微型计算机的简称，单片机以其卓越的性能，得到广泛的应用，已经深入到各个领域。
在这次设计中，我们用到P0口和P2口,P0口为8位三态I/O口,此口为地址总线及数据总线分时复用；P2口为8位准双向口,与地址总线高八位复用；P0口和P2口都有一定的驱动能力,P0口的驱动能力较强。
设计中,为了能够让数码管更好的正常显示，我们采用了驱动电路来驱动。
在本次硬件设计中，我们考虑采用芯片74LS245来驱动数码管显示。
设计电路时，考虑到用里程（霍尔）传感器价格昂贵，且不便于试验检测，在设计中采用一个模拟开关来代替。
模拟开关一端接在P3.4口，另一端接地，通过来回高低电平的变化，每按两次，对应的里程数加一。
通过在程序中设置的里程和金额的信息，在加上驱动电路的设计，就可以在数码管上分别显示总金额和总里程。
在显示方面，可以用液晶显示，也可以用数码管进行显示。
由于在这次设计中只需要显示里程和金额信息，我们采用数码管进行显示。
这样既节约了成本，又可以达到显示的目的。
同时为了减少硬件的复杂度，我们采用了动态显示方式，选用了共阴极数码管。
为了焊接方便，我们选用了集成在一起的数码管。
我们还设计了控制按键，能够很好的对出租车计价器控制,如启动/停止按键，清零按键等。
1.1.2 AT89C51单片机简介AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
P0口有二个功能：1、外部扩展存储器时，当做数据/地址总线。
2、不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能：1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用。
2、做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻。
P3口有两个功能：除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置。
AT89C51引脚图AT89C51封装图设计中用到的单片机各管脚(图2.1)功能介绍如下：VCC:接+5V电源。
VSS:接地。
时钟引脚：XTAL1和XTAL2两端接晶振和30PF的电容，构成时钟电路。
它可以使单片机稳定可靠的运行。
RST:复位信号输入端，高电平有效。
当在此引脚加两个机器周期的高电平时，就可以完成复位操作。
P1.0:接启动/停止按键，控制计价。
P1.1:接功能键。
P1.3:接清零键。
P0口接数码管段选端，P2口接驱动芯片。
P3.4(T0):接模拟开关按键，替代了出租车计价器中的霍尔传感器。
P3.1、P3.0口接掉电保护电路。
1.1.3 硬件电路设计按下计价按键时，显示起步价和起步里程范围，这些在程序中设置；当等于或超过两公里后，按计算总价的公式为：总价=起步价+单价*（总里程-起步里程）进行计价。
本设计中，起步价为10元，起步里程为3公里，当然这些数据可以在程序中改写，以满足不同时期价格调整的需要。
下图是通过在Keil C中编译通过，并生成Hex文件，在PROTEUS中仿真通过的整体硬件原理图。
系统结构图：电路原理图：1.1.4 硬件组成硬件组成主要包括：驱动电路、显示电路、复位电路、掉电保护电路、时钟电路、按键电路。
1.1.5 驱动电路74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备。
总线驱动器74LS244和74LS245经常用作三态数据缓冲器，74LS244为单向三态数据缓冲器，而74LS245为双向三态数据缓冲器。
本设计用74LS245作为驱动芯片，双向总线发送器/接收器(3S)。
驱动芯片管脚图74LS245主要电器特性的典型值如下:引出端符号:A A总线端B B总线端/G 三态允许端(低电平有效)DIR 方向控制端功能表：功能表利用74LS245来驱动数码管显示，单片机的P2.0到P2.5分别接A0到A5管脚，进行数据的传送，其中AB/BA接高电平，控制数据从A到B进行传送，B0到B5分别接数码管的位选端，驱动数码管依次显示。
P2.0到P2.5的数据通过A传送到B中的数据送到数码管，以达到显示数据信息的目的。