【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 出租車計價器 設(shè)計 目 錄 摘要 ? ?? ??? ??????????????????? I Abstract ? ?? ? ???????????????????? II 第一章 引言及 設(shè)計 任務(wù)要求 ?? ???????????? ? 3 設(shè)計任務(wù) ??? ??????????????????? 3 設(shè)計要求 ??? ??????????????????? 3 第二章 方案論證 ? ??????????????????? 4 方案選擇 ?? ??????????? ????????? 4 系統(tǒng)框圖 ?????????????????????? 4 系統(tǒng)的工作原理 ???????????????? ?? 4 第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計 ?? ???????????????? 6 總體及 控制 模塊??????????????????? 6 信號采集?????????????????????? 10 按鍵及顯示單元的設(shè)計???????????????? 12 掉電存儲單元的設(shè)計 ???????????????? 14 顯示模塊? ???????????????????? 15 電源模塊 ????????????????????? 16 第四章 拓展模塊設(shè)計 ?????????????? ???? 19 ?????????????????????? 19 時鐘模塊 ???????????????????? 20 防作弊模塊 ??????????????????? 21 ??????????????????? 21 電機(jī)模塊設(shè)計 ??????????? ??????? 22 模塊????????????????????? 23 第五章 程序設(shè)計 ??????????????????? 24 主程序模塊 ???????????????????? 26 里程計數(shù)中斷服務(wù)程序 ??????????????? 28 中途等待中斷服務(wù)程序 ??????????????? 29 鍵盤服務(wù)程序???????????????????? 29 第六章 測試驗證 ??????????????????? 45 第七章 改進(jìn)意見 ???? ??????????????? 46 結(jié)論 ??? ???????????????????? 47 致 謝 ?????????????????????????? 48 參考文獻(xiàn) ?????????????????????? 49 出租車計價器 設(shè)計 1 摘 要 現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，所以計價器技術(shù)的發(fā)展已成定局。 雖然 部分小城市尚未普及，但隨著城市 化進(jìn)程 日益 深化 ，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將 飛 速發(fā)展，計價器普及 必將大勢所趨 ， 預(yù)計未來 計價器市場 很 有 前景 。計價器作為出租車的一個重要組成部分，關(guān)系著出租車司 機(jī)和乘客雙方利益，起著重要的作用，因此，具有良好性能的計價器對廣大出租車司機(jī)朋友和乘客來說是很必要的。但是現(xiàn)階段出租汽車的計費(fèi)系統(tǒng)功能有時候并不能滿足出租車司機(jī)的意愿。 本課題是出租車計價器系統(tǒng)的設(shè)計。重點(diǎn)是設(shè)計出租車計價器的實用性，并盡量使最后的成品接近于商品。整個系統(tǒng)是以 89C51 單片機(jī)為中心，采用 A44E 霍爾傳感器對輪胎轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)，實現(xiàn)對出租車?yán)锍痰臏y量，并最終計算出結(jié)果。其中采用寄存器芯片 AT24C02 使系統(tǒng)在掉電的時候?qū)蝺r、里程、車輪長度等信息進(jìn)行存儲，采用時鐘芯片 DS1302來顯示時 間和在系統(tǒng)需要時進(jìn)行計時。人機(jī)交換界面采用的是 1602 液晶屏顯示，為減小功耗將液晶屏的背光設(shè)為可手調(diào)。在采集信號的同時采用 TLP521 光耦實現(xiàn)對計價器的作弊保護(hù)。本電路設(shè)計的出租車計價器不但能實現(xiàn)計價的功能，同時還能實現(xiàn)根據(jù)白天、黑天自動調(diào)整計價模式，而且不計價的時候還能作為時鐘為司機(jī)同志提供方便，能自動處理中途等待以及為避免一些作弊行為設(shè)計的防作弊功能，最終經(jīng)檢測本設(shè)計基本實現(xiàn)了設(shè)計要求的基本部分。 關(guān)鍵詞： Atmel51；防作弊 ； 單片機(jī)；出租車計價器 出租車計價器 設(shè)計 2 Abstract Automatic taximeter have been universal among Cities for now,the taximeter technology is a foregone conclusion in somesmall cities it have not been universal yet,with the increasing speed of society development and urban construction, city symbolsthe taximeterwhich has been a new star will be popular,so next generation taximeterof cars is still an important ponent of car,taximeter isnot only the interests of taxi drivers but also the passengers, so it hasplayed an important role,therefore,good performed taximeter is necessaryfor the current taxi billing systems don’t meet the wishes of this article we talk about various designs of taximeter system. The point is to design the practicality of the taximeter and as far as possible to make the final finished product close to he whole system is based on singlechip 89c51 and use a hallsensorA44E to count the number of revolutions. In this way we can achieve the statistics of the taxi mileage and give out the final this design we use AT24C02 to store the price, mileage,the length of wheeland other informations when the power is down,use clock chip DS1302to display the time if manmachine interface is using theLCD1602 to display,to reduce the power consumption I set the LCD screen to be hand shape. At the same time we use a TLP521meter to avoid circuit design of the taximeter can not only achievethe function of pricing but also can adjust pricing model automatically according to the day, night. Finally this design can pass the testing. Keyword： Atmel51； AntiCheating； Singlechip； Taximeter 出租車計價器 設(shè)計 3 第一章 引言及 設(shè)計任務(wù)要求 隨著生活水平的提高，人們已不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已受到越來越多人的關(guān)注。于是，出租車行業(yè)以低價高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受。但是 ，一直以來 存在著 的 買賣糾紛困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這一矛盾 的最好方法就是改良計價器。用更加精良的計價器來為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)。 我國在 70 年代開始出現(xiàn)出租車，但那時的計費(fèi)系統(tǒng)大都是國外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價格還十分昂貴。隨著改革開放日益深入，出租車行業(yè)的發(fā)展勢頭已十分突出，國內(nèi)各機(jī)械廠家紛紛推出國產(chǎn)計價器。出租車計價器的功能從剛開始的只顯示路程（需要司機(jī)自己定價，計算后四舍五入），到能夠自主計費(fèi)，以及現(xiàn)在的能夠打發(fā)票和語音提示、按時間自主變動單價等功能。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè)已成為城市的窗口，象征著一個城市的文明程度。 鑒于目前有關(guān) 出租車計費(fèi)又出臺了新的政策，在原有政策基礎(chǔ)上新增了等待費(fèi)用 [8]，為了與時俱進(jìn)，設(shè)計一個計費(fèi)功能較全面的系統(tǒng)也已是迫在眉睫。 凡乘過出租車的人都知道，只要汽車開動，隨著行駛里程的增加，就會看到汽車前面的計價器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時（如 5KM）計費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價（如 10 元）增加。當(dāng)出租車到達(dá)某地需要在那里等候時，系統(tǒng)會自動根據(jù)時間進(jìn)行計時，每等候一定時間，計費(fèi)顯示就增加一個該收的等候費(fèi)用。汽車?yán)^續(xù)行駛時，停止計算等候費(fèi)，繼續(xù)增加里程計費(fèi)。到達(dá)目的地，便可按顯示的數(shù)字收 費(fèi)。 汽車計價器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計價器無論是對廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計價器的研究也是十分有應(yīng)用價值的。 采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的計價器整體電路的規(guī)模較大，用到出租車計價器 設(shè)計 4 的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時間久了會造成接觸不良，功能不易實現(xiàn)。為此采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計，相對來說功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎?實現(xiàn)設(shè)計要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能，例如防作弊系統(tǒng)。 1． 1 設(shè)計任務(wù) ① 設(shè)計一個出租車計價器。要求 顯示屏 顯示行駛里程、停車時間和計費(fèi)值，采用按鍵切換顯示物理量。 ② 出租車的起步價為 3 元，當(dāng)里程行駛到 1km 后，費(fèi)用為 4 元；當(dāng)里程行駛到 后，費(fèi)用為 5 元；，當(dāng)里程行駛到 2km 后，費(fèi)用為 6 元；當(dāng)里程行駛到 后，費(fèi)用為 7 元；當(dāng)里程行駛到3km 后，費(fèi)用為 8 元；此后每公里計費(fèi)為 元 /。停車每達(dá)3 分鐘，增加 元。 ③ 具有秒、分為 60 進(jìn)制計數(shù)功能，能顯示分、秒停車狀態(tài)的計時結(jié)果，格式為： 00:00min。按照輪胎轉(zhuǎn)動 1 圈為 1m計算，計算并顯示行駛的里程結(jié)果，格式為： 。能顯示乘車費(fèi)用，格式為： 元。 ④ 確定設(shè)計方案，按功能模塊的劃分選擇元器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計分電路，畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。 1． 2 設(shè)計要求 （ 1）能靈活設(shè)置單價、起步價等信息； （ 2）能實時顯示單價、時間及金額； （ 3）掉電情況下能保護(hù)單價、起步價等設(shè)置信息； （ 4）采 用液晶或者數(shù)碼管顯示 。 出租車計價器 設(shè)計 5 第二章 方案論證 方案選擇 由設(shè)計要求設(shè)計出一款出租車計價器，通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)出租車計價器要實現(xiàn)以下功能： 顯示時間，日期，單價，里程，總金額； 能讓司機(jī)調(diào)整單價，起步價，時間，日期等基本信息； 能自動進(jìn)行停車等待計時、計費(fèi)； 應(yīng)該具有防止作弊的系統(tǒng)，以保護(hù)乘客的利益； 能根據(jù)時間自動改變計費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)； 能打印收據(jù)； 具有語音播報的功能，提示乘客。 通過需求分析可以初步對系統(tǒng)的設(shè)計方案進(jìn)行三種構(gòu)架： GPS 全球定位系統(tǒng)，兩點(diǎn)一線，計算距離方案 。 基于 DSP 的油箱計量器系統(tǒng)，通過使用油量計算距離。 基于單片機(jī)的霍爾傳感器系統(tǒng)。 基于 MAX+PLUSII 的 PLD 計價器系統(tǒng) [3]。 出于對所學(xué)知識了解程度、成品制作難易、成本因素、傳感方式精確程度等因素的綜合考慮，最終我選擇了第三種方式來實現(xiàn)這樣一個系統(tǒng)。 此次設(shè)計的計價器由主控器控制，能根據(jù)時間自動切換模式，例如6： 0022： 00 為白天模式（起步價為 7 元）、 22： 006： 00 為晚上計價模式（起步價為 元）、中途等待處理（在進(jìn)入計價界面后，車輪沒有轉(zhuǎn)動的時候自動開始計時，如果超過 1 分鐘，總金額自動增加 1 元），可由按鍵手動控制單價、時間調(diào)整、背光燈亮度、兩種模式下的起步價等設(shè)置。由傳感器來來檢測發(fā)動機(jī)主軸的轉(zhuǎn)數(shù)，以此推算行走里程。由掉電儲存保護(hù)單價以及時間