多功能出租车计价器设计.doc

### 多功能出租车计价器设计相关知识点 #### 一、引言与设计背景 - **出租车计价器概述**：出租车计价器是用于计量乘客乘坐出租车行驶的距离或时间，并根据设定的价格策略计算出应收费用的装置。随着科技的发展，传统计价器已经难以满足现代交通管理的需求，因此出现了集成多种功能于一体的新型计价器。 - **设计任务与要求**：设计一款基于单片机技术的多功能出租车计价器，旨在提高计费准确性的同时，增强设备的功能性与稳定性。设计要求包括但不限于实现准确计费、掉电数据保存、里程及费用显示等功能。 #### 二、硬件设计 - **系统的硬件构成及功能**： - **AT89S51单片机**：作为整个系统的控制核心，负责处理各种输入信号，并根据预设程序计算费用、控制显示等操作。该单片机具有8位CPU、4KB Flash程序存储器以及128B RAM数据存储器等。 - **AT24C02 EEPROM**：提供非易失性存储空间，用于在系统断电时保存关键数据如累计里程、总金额等。该芯片拥有2Kb的数据存储容量。 - **AT89S51单片机及其引脚说明**： - **引脚分布**：Vcc（电源）、GND（地）、P0~P3（I/O端口）、RST（复位）、XTAL1/XTAL2（晶振连接）等。 - **功能说明**：P0端口可作为地址/数据总线；P1端口为通用I/O端口；P2端口通常用于高8位地址输出；P3端口具有第二功能，如串行通信等。 - **AT24C02引脚图及其引脚功能**： - **引脚分布**：SCL（串行时钟）、SDA（串行数据）、Vcc（电源）、GND（地）。 - **功能说明**：通过I2C接口与单片机进行数据交换。 - **AT24C02 掉电存储单元的设计**：利用AT24C02实现数据掉电保护功能，确保即使在意外断电的情况下，计价器也能继续正确工作而不丢失重要数据。 - **里程计算、计价单元的设计**：通过传感器检测车辆行驶距离，将数据传送给单片机进行计算处理，最终得出费用并显示在屏幕上。此过程需考虑车速变化对计费的影响，确保费用计算准确无误。 - **数据显示单元设计**：采用LED或LCD显示屏来实时显示里程、费用等信息。显示模块与单片机相连，接收来自单片机的数据并在屏幕上显示。 #### 三、系统软件设计 - **系统主程序设计**：实现系统的初始化设置、任务调度等功能。程序运行时首先完成各项参数配置，然后进入循环执行状态。 - **定时中断程序设计**：设置定时器中断，用于周期性地检查计费条件是否满足，如超过起步价后每公里加价等。 - **里程计数中断服务程序设计**：当接收到里程传感器发送的信号时触发中断，更新已行驶里程，并根据预设规则调整费用。 - **中途等待中断服务程序设计**：在乘客下车后到下一个乘客上车之间的时间段内，系统自动暂停计费，直至新乘客上车重新启动计费。 - **键盘服务程序设计**：支持驾驶员通过键盘输入操作指令，如开始计费、结束计费等。 - **显示子程序服务程序设计**：负责将当前里程、费用等信息更新到显示屏上，确保乘客和驾驶员可以清楚地看到计费情况。 #### 四、系统调试与测试结果分析 - **使用的仪器仪表**：示波器、逻辑分析仪、万用表等专业工具，用于监测系统各部分的工作状态，确保软硬件正常运行。 - **系统调试**：通过逐个模块进行调试，确保每个部分都能独立且正确地工作，之后再进行整体联调，检验整个系统的稳定性和可靠性。 - **测试结果分析**：对系统进行长时间的压力测试，模拟真实工作环境下的各种情况，收集数据并分析，不断优化改进，直至达到设计要求。 这款基于单片机技术的多功能出租车计价器不仅能够满足基本的计费需求，还能提供更加智能化的服务体验。通过对硬件组件的选择和软件程序的设计，实现了高效准确的费用计算与显示，同时具备了良好的用户体验和可靠性。