出租车计价器设计：单片机实现与功能模块详解

出租车计价器是一种常见的电子设备，主要用于计算乘客的乘车费用。本文将详细介绍如何设计并制作一款具备不同收费标准、数据输出和按键控制功能的出租车计价器，基于MCS51系列单片机At89S51作为核心控制器。 首先，计价器的核心功能模块分为几个部分： 1. **脉冲计数模块**：这个模块负责接收由里程传感器或GPS提供的脉冲信号，每个10Hz方波代表10米，通过计数来累计行驶距离。计数器的设计非常重要，因为它是实现计费的基础，白天和晚上的不同收费标准（1元/公里和2元/公里）就是根据这个模块的工作来调整的。 2. **定时器计时模块**：用于处理途中等待的情况，比如当计价暂停（无脉冲输入）时，计时器会开始计时30秒。当计时达到30秒，如果没有新的脉冲输入，就按照相应收费标准进行计费。为了高效使用中断资源，定时器的中断管理采用查询而非嵌套或优先级方式，确保计时的准确性。 3. **按键处理**：计价器配备3个按键，包括启动计价、数据复位和白天/晚上模式切换。启动键用于启动计价，数据复位按键用来清除计费信息，白天/晚上切换按键则改变计费标准。 4. **数据输出**：计价结果通过6位LED数码管显示，分别显示单价（2位）、路程（2位）和总金额（2位）。数码管驱动使用74HC244芯片，通过串联电阻限流，以确保单片机能够有效驱动数码管。 在硬件设计方面，选择了At89S51单片机作为主控，结合数码管驱动、独立式键盘和复位电路等外围器件。图3-9展示了完整的硬件电路原理图，展示了各个部分的连接方式。 在软件设计上，主要考虑了定时器的配置、按键扫描和中断处理。程序流程图详细规划了各功能的执行顺序，如定时器的设置、按键扫描函数的调用、以及在接收到脉冲时进行计数和费用计算的逻辑。 这款出租车计价器设计的关键在于精确的脉冲计数、灵活的计时管理以及用户友好的按键操作。通过合理的单片机资源分配和高效的编程逻辑，实现了白天和晚上的不同计费策略，同时保证了数据的准确性和易用性。