浅谈AT89C51单片机在出租车计费器方面的应用

景薇

【摘 要】随着集成电路和计算机技术的飞速发展，单片机技术也得到了飞速发展，基于AT89C51单片机的出租车计费器不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且其开发周期短、开发软件投入少、芯片价格不断降低，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。采用单片机进行设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性能强。

【关键词】出租车计费器；AT89C51；定时器/计数器

On the Application of AT89C51 in terms of taxi meter

Jing Wei

（Xian Northwest Civil Aviation Project Management Co.， Ltd Xi'an Shanxi 710000）

【Abstract】With the rapid development of integrated circuits and computer technology， single-chip technology has been rapid development， based on AT89C51 taxi meter can not only solve the electronic system miniaturization， low power consumption， high reliability and other issues， but its development cycle short， less investment to develop software， chip prices continue to decrease， not only has become the intelligent control tools commonly used in the field of industrial measurement and control， and has infiltrated into every corner of people's work and life and a strong impetus to the various sectors of technological innovation and product replacement， application prospects. Using single-chip design， relatively speaking powerful， with less hardware and appropriate software can easily complement each other to achieve the design requirements， and flexibility can be strong.

【Key words】Taxi meter；AT89C51；Timer / counter

1. 前言

随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。现在的出租车计价器能够打印发票和语音提示等功能。现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器设计的发展已成定局。虽然部分小城市尚未普及，但随着城市化进程日益深化，象征着城市面貌的出租车行业也将飞速发展，计价器普及必将大势所趋。计价器作为出租车的一个重要组成部分，关系着出租车司机和乘客双方的利益，起着重要的作用。

2. 因此，具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很有必要的

（1）单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机，是一种可通过编程控制的微处理器。包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路等部件。AT89C51就是其中的一种。89C51系列单片机至少有两个16位内部定时器/计数器。他们既可以编程为定时器使用，也可以编程为计数器使用。采用了单片机AT89C51，编程时无需将单片机从电路板上取下，直接可以对单片机进行编程；另外，采用单、双信号防作弊技术和看门狗电路，较好地解决了计费器的作弊现象及死机问题。基于单片机的出租车计费器不仅可方便地软件单体硬件，降低成本，具备一般计费器的计算里程和显示总金额的功能，还具备了掉电保持，白天、晚上单价切换等功能。目前，该计费器已在许多大中城市得到了广泛的应用。

（2）利用单片机AT89C51丰富的I/O端口，及控制灵活性，实现基本的里程计价功能和几个调节、时间显示功能。利用预先嵌入的程序来控制单片机工作，从而得到想要的预先结果。其原理图1所示。

（3）通过以上框图，我们可以看到用单片机来实现，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，还能对系统进行升级。

（4）由图2我们可以清楚地看到，该电路控制核心是AT89C51芯片，利用单片机软件编程灵活、自由度大的特点，可擦除下载，力求用软件完善各种控制算法和逻辑控制。该方案我们采用动态显示的方法。动态显示的优点是，它占用CPU的时间少，每次只把一个数据送到外部接口，虽然我们仿真看到的是全部数码管都亮着，那是因为动态显示的时间比较快，超过我们人眼的辨别能力。若我们在仿真的时候暂停一下，就可以清楚地看到，时间单元和价格单元分别只显示一位。静态显示，是每一个数码管不论在什么时候都点亮，占用CPU的时间很多。按键主要控制系统的初始化、开始工作、数据锁存三项工作。刚开始上电，则所有的数码管同时显示全0状态，当第一次按下开关，价格从起步价开始计费，等待是否超过三公里以及计算，时间单元则从00.00.00开始计时，一秒一秒往上加。

算法公式是：费用=起步价+（路程-设定的起步价公里数）×单价

路程=速度×时间 （速度恒定，60Km/h，也就是1Km/min）

若路程小于等于设定的起步价公里数，则收起步价，否则按费用公式算。

（5）由于速度恒定，所以计算的核心是时间，只要判断时间超出设定的起步价公里数，则费用公式就开计算，每多出一公里，费用就加上单价，一分钟一公里来计算，时间单由单片机的定时器/计数器来计算，延时1ms时间的初值由程序来设定。从起步开始，当汽车行驶里程未满设定的起步价公里数时，均按起步价计算；超过这个数字后，实行每公里单价收费；中间遇到暂停时，计程数不再增加，而开始计时收费。计程收费和计时收费之和，便构成了车费总价。因此设计起来比较简单。

3. 该计费器系统的软件设计分为一下几个模块：

（1）主程序模块。

在主程序模块中，需要完成对个接口芯片的初始化、出租车起步价和单价、中断向量的设计以及开中断、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。流程图如图3所示。

当按下轻触开关时，开始对系统初始化，价格和时间都显示0、0，再次按下开关，时间单元开始计时，并计算时间是否超过指定分钟，超过则从指定分钟的下一分钟开始计费。价格单元从起步价开始计费，每多一分钟，价格单元多加一次单价。

（2）显示子程序模块。

由于显示是由显示时间子程序DIS1和显示价格子程序DIS组成的，时间由小时、分、秒三个单元组成，共六个数码管。价格由元和角两个单元组成，最大可以显示999.9元。

4. 结束语

本文通过对AT89C51单片机的分析，进行基于AT89C51单片机在出租车计费器方面的技术研究。通过在出租车计费器中引入AT89C51单片机，实现了基本的里程计价功能、时间显示、打印发票、语音提示、白天夜晚单价切换等功能。基于单片机的出租车计费器不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且其开发周期短、开发软件投入少、芯片价格不断降低，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

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