摘 要

科技的飞速发展导致了汽车行业的急速发展，出租车在日常生活中也见得越来越多。出租车上的计价器也一直在更新换代，而且愈加准确化和智能化，对我们日常生活带来了很多便捷。

纵观出租车计价器的发展史，随后单片机的出现，使得它在计价器上的作用发挥的越来越明显。本次的设计任务是制作设计一款基于单片机的出租车计价器，使用STC89C52单片机作为主控芯片，所有其他的模块都是围绕其工作的，主要包含独立键盘电路、时钟电路、传感器测距电路、数据存储电路、LCD液晶显示电路、语音播报电路等等。通过单片机的可编程性，能够实现以下功能：能够根据白天、晚上、途中等待等不同情况具有不同的收费标准。能够通过按键来对关键信息进行修改，如起步价、单价、时间等。能够显示系统时间、单价、里程、金额、运行时间等信息，语音播报数据信息，并能够在掉电的情况下存储数据和复位等功能。

关键词： LCD1602液晶；单片机；霍尔传感器；语音播报

ABSTRACT

The rapid development of science and technology has led to the rapid development of the automobile industry, and taxis are becoming more and more popular in daily life. Taximeter on the taxi has been updated, and more accurate and intelligent, to our daily life has brought a lot of convenience.

Throughout the history of Taximeter development, SCM is also playing more and more of its role. This design task is to design a microcontroller based on the taxi meter, using STC89C52 microcontroller as the main control chip, all other modules are around its work, mainly including independent keyboard circuit, clock circuit, sensor distance measuring circuit, storage circuit, LCD display circuit, voice broadcast circuit etc.. Through the programmable microcontroller, to achieve the following functions: to day, night, on the way to wait for the situation, with different charging standards. The key information can be modified by buttons, such as starting price, unit price, time, etc.. Can display system time, unit price, mileage, amount, running time and other information, voice broadcast data, information, and in the case of power failure to store data and reset functions.

Key words：LCD1602 liquid crystal; single chip microcomputer; Holzer sensor; voice broadcast

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景、目的及意义 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 设计目标 1

第2章 系统硬件方案设计 3

2.1 硬件方案的选择 3

2.1.1 主控芯片的选择 3

2.1.2 显示器件的选择 3

2.1.3 测距模块的选择 4

2.1.5 时钟器件的选择 5

2.1.6 数据存储芯片的选择 5

2.2 系统总体方案 6

第3章 系统硬件电路设计 7

3.1 STC89C52单片机系统设计 7

3.1.1 STC89C52概述 7

3.1.2 STC89C52单片机最小系统 7

3.2 LCD1602液晶显示电路设计 9

3.2.1 LCD1602的概述 9

3.2.2 LCD1602的工作原理 10

3.3 霍尔测距电路的设计 11

3.3.1 霍尔传感器的概述 11

3.3.2 霍尔传感器测量原理 12

3.3.3 A3144在本设计的作用 12

3.4 DS1302时钟电路的介绍 14

3.4.1 DS1302的概述 14

3.4.2 DS1302的工作原理 14

3.5 AT24C02的设计 16

3.5.1 AT24C02概述 16

3.5.2 AT24C02的工作原理 16

3.6 语音播报电路的设计 17

3.6.1 SC8065概述 17

3.6.2 SC8065的工作原理 18

3.7 独立按键电路的设计 18

第4章 系统软件部分设计 20

3.1 软件开发环境的简介 20

3.2 系统重要函数的设计 20

3.2.1 主函数的设计 20

3.2.2 LCD1602显示函数的设计 21

3.2.3 DS1302读时函数的设计 22

3.2.4 SC8065语音播报的设计 24

第5章 系统测试 26

5.1 系统硬件测试 26

5.1 系统软件测试 26

5.3 系统综合测试 26

结 论 29

参考文献 30

致 谢 33

第1章 绪论

1.1 研究背景、目的及意义

随着社会的发展进步，人民生活水平的提高，人们对生活各个方面的需求也变得越来越高。主要包括穿着、饮食、住宿和出行，其中出行变得尤为重要。经济在迅猛发展，伴随着城市道路交通问题也变得越来越严重，各种用来出行的交通工具因此变得多了起来。出租车是1980年之后开始在我国兴起的，在缓解交通和解决出行问题上扮演着越来越重要的角色。出租车计价器是出租车上最关键的一种计量仪器，其设计的合理性关乎着乘客与司机之间交易的公平性，也关乎着双方的利益。作为一种重要的交易计量工具，它被纳入国家第一批强制性检定工具的行列之中，是国家有关监督部门需要加强管理的重点计量工具之一。

1.2 国内外发展现状

出租车计价器作为一种计量工具，随着社会的发展进步，自身的技术也在不断的更新和完善。在中国它的发展主要经历了四个阶段：机械式、半电子式、集成电路式，再到如今的单片机系统式，整个的蜕变都是由于人们的需求而产生的。机械式的计价器顾名思义就是它全部是由机械元件元件构成的，整体比较简陋，只能完成简单的计程功能，其他有些功能还不能够实现，而且最主要的缺点是机械开关使用寿命较短，易出现接触不良问题。之后的半电子式就是计价器里面的部分结构采用了电子线路，系统的整体功能还不是很强大。再后来的集成电路出现，使得计价器功能进一步完善和智能化，数字电路和模拟电路在其中起到了主要作用，但这种方式使用的元器件很多，电路比较复杂，容易出现故障，不容易调试。到如今单片机系统的出现，彻底改变了这种格局。出租车计价器变得更加的智能化和便捷化，可以完成许多基本的功能，例如计价、计程、显示时间等等，同时它还可以通过功能扩展完成语音播报、打印票据等功能。总体来说，出租车计价器的功能越来越完善，越来越能够满足人们的需求，整个的行业发展的也越来越快。现如今，自动计价器已经在许多的中大城市里面普及，只有部分的小城市还没有，但随着科技的进步和经济的发展，不论是大中城市还是小城市，出租车的普及是毫无疑问的，因此之后出租车计价器的市场还是非常可观的。

1.3 设计目标

通过使用独立按键能够调整白天或晚上的起步价、系统时间等相关信息，并且能够里程计费，等候计费。时钟模块采用专用的时钟芯片，系统的时间都是由它来确定，相对来说准确性非常高。测距模块采用霍尔传感器感应脉冲进行里程的测量。存储模块利用的是专门的存储芯片，可以在系统断电情况下存储关键信息。在LCD1602液晶上能够显示里程数、等待时间，在结束计费时会自动根据当前时间点结算出白天或是晚上的总价钱，并能够通过语音芯片播报出里程和总价。完成一次计费后，可以通过复位按键进行复位操作，之前的关键信息不会被更改。

第2章 系统硬件方案设计

2.1 硬件方案的选择

2.1.1 主控芯片的选择

方案一：

使用STC89C52单片机作为主要的控制芯片。宏晶科技公司制造生产的STC89C52单片机是一种8位的CMOS型微处理器，其主要特点是性能高功耗小，而且内部还具备大小为8k的可在线编程的Flash存储器。由于它的内核使用的是MCS-51，所以指令能够全部兼容MCS-51。之后经过升级，芯片内部还具有大小为4K的EEPROM存储，因此在一些特殊的情况下就不需要再外接其他的存储芯片，可以直接利用单片机内部的EEPROM。另外开发方便、可以在线编程下载、成本低是STC89C52单片机的显著特点。