【正文】
基于單片機出租車計費器設(shè)計 方案 硬件各模塊的功能 1)鍵盤控制功能是啟動出租車計價器,改變出租車計價器的狀態(tài)如運行、等待計時、不同計費模式的切換 。 5)用單片機實現(xiàn)出租車計價器 的開發(fā) 。 然后,主程序?qū)⒏鶕?jù) 各標志寄存器的內(nèi)容,分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作 。 4)中途等待中斷服務(wù)程序 當在計數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒有輸出信號,片內(nèi)的 T1 定時器便被啟動,每當計時到達10分鐘,就對當前金額加上中途等待的單價,以后每十分鐘都自動加上中途等待的單價 。 基于 FPGA 的出租車計費器 的 設(shè)計 方案 基于 FPGA 的出租車計費 是外部輸入模塊,控制模塊和顯示模塊三部分組成 。 2)控制模塊 :控制模塊主要是完成對計費器狀態(tài)的控制 。 計時數(shù)據(jù)送入譯碼顯示模塊進行譯碼,最后送至以分為單位對應(yīng)的數(shù)碼管上顯示 。 方案的確定 從以上兩種方案的比較 可以看出基于 FPGA 的設(shè)計方案要優(yōu)于基于單片機的設(shè)計方案基于 FPGA 的設(shè)計 方案穩(wěn)定性更強且相對于單 片機的設(shè)計方案來說它更易于將來進行功能擴展 。 處于等待的狀態(tài)下滿足 2 分鐘以內(nèi)計 2 元,以后以 元 /分計費 。分別為:秒分頻模塊、控制模塊、計量模塊和譯碼顯示模塊 。 計量模塊也是系統(tǒng)中一個十分重要的模塊,它分為三個部分,分別為計價部分、計時部分和計程部分,是出租車計費系統(tǒng)多功能實現(xiàn)的保證 。分頻模塊的電路符號圖如下圖 5- 2 所示。039。 else if Q_1=99 then 此 IF語句是得到頻率為 1Hz 的頻率信號和 1 公里脈沖 Q_1=0。 F_1=39。 2)秒分頻模塊的波形仿真圖如下圖 5- 3 所示: 從圖中可以看到當 Q_1 計數(shù)達到 99 的時候那么 f_1 就產(chǎn)生一個 1公里脈沖信號。 控制模塊的電路符號圖如下圖 5- 4 所示: 從圖中可以看到控制模塊 有 3 個輸入端口 即 clk時鐘信號, start 計價使能信號和 stop 等待信號。039。039。k000000011 then 此 IF 語句得到 en0使能信號 en0=39。 end if。039。 else en1=39。 2)控制模塊的波形仿真圖如下圖 5- 5 所示: 從仿真圖中可以看出 輸出信號 e0 和 e1 的為輸出信號 (當 en0=1 時說明出租車行駛超過了 3 公里,此時出租車按照每公里 元計費,當 en1=1 時說明出租車等待超過了 2分鐘此時出租車按每分鐘 元計費)。 基于 FPGA 的出租車計費系統(tǒng)設(shè)計 18 1) 計價部分:由計程車的起步費 6元加上等待過程中的計費 /分,再加上行進過程中的計費 元 /公里,然后再把計算出來的數(shù)分別以百元,十元,元,角的單位表示出來,送去顯示譯碼模塊 。then 說明超過了三公里; if(c191)then 加到 19 角就說明車子行駛了 1公里; c19:=c19+1。 elsif(en1=39。 if(c15=1) then temp1=m0。 華東交通大學畢設(shè)計 19 圖 5- 8 計價部分的波形仿真圖 2) 計時部分: 是對乘客的乘車時間進行計時(包括等待的時間和行進的時間),分別以秒和分的形式送去顯示譯碼模塊,到 59 分時自動歸零 。 else m1=m1+1。 基于 FPGA 的出租車計費系統(tǒng)設(shè)計 20 else w=w+1。同樣也送入譯碼顯示模塊 。 then k1=0000。then if k0=1001 then k0=0000。 else k0=k0+1。 通過譯碼顯示模塊,人們才能得到想要的信息 。 通過對輸入模塊的選擇信號判斷,而顯示計程車運行的狀態(tài),比如說計價多少、走了多長時間、走了多少路程等 。139。min0=0000。cha2=0000。039。 km1=k1。cha1=c1。 ( 2)譯碼顯示部分 的仿真圖如下圖 5- 16 所示 : 華東交通大學畢設(shè)計 23 圖 516 譯碼輸出部分仿真圖 整體 原理與仿真 1) 出租車計費器 首先 通過傳感器測出 輪子是否有運動,如果沒有 開 動,則自動開始記錄時間,達到一定時間要加收時間等待費用,如果在一定的時間內(nèi)運動了,則記錄輪子的轉(zhuǎn)圈數(shù) ,從而自動計算出輪子 轉(zhuǎn)動的圈數(shù) 的長度 由此計算出出租車行駛的距離 。 從設(shè)計收集資料的過程我了解到當前出租車計費器所存在的一些問題, 用戶 不僅要求計費器性能穩(wěn)定,計費準確,有防作弊功能 。 本系統(tǒng)是采用硬件描述語言按自頂向下的方法, 將一個大的系統(tǒng)分成幾個相對獨立的模塊分別設(shè)計,仿真,最后連成一個總的系統(tǒng)進行 集中 仿真。 楚信號 ( signal) 和變量 (variable)的區(qū)別,沒有能夠正確的定義 ,導致程序出錯,無法通過編譯。 沒有車票打印功能,不適合用于實際。 這次 畢業(yè)設(shè)計,是對我這四 年來所學的專業(yè)知識是否踏實的檢驗,讓我對這四年中所學知識進行了綜合 ,也讓我溫習了一些已經(jīng)快要淡忘的專業(yè)知識,并且還學到了一些實際經(jīng)驗 。 你 對知識地渴求,對生活的樂觀,還有 你 對學問的嚴謹態(tài)度 ,也將永遠銘刻 于我的心中 , 并激勵我奮發(fā)向前! 我 還 要感謝在我四年的學習中無私傳授我知識的各位老師,感謝 通信 教研室的所有老師,是你們將自己寶貴的財富無私地奉獻給了我們, 讓我們能在學業(yè)上有所成績;是你們讓我倍感教師職業(yè)的偉大,交給我 們 知識,又不忘教育我們?nèi)绾巫鋈?!謝謝你們在我論文的完成過程中所給予的指導! 最后,再次衷心地感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的老師、同學和親友! 華東交通大學畢設(shè)計 27 參考文獻 [1]何立民 主著 . 單片機應(yīng)用技術(shù)選編 .北京航空航天大學出版社 , 2020. 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[17 [18 [19 [20 [21 [22 [23 [24 基于 FPGA 的出租車計費系統(tǒng)設(shè)計 28 附錄 A 外文翻譯(原文部分) Abstract: The position and the Taxi Accounting System Principle, EDA platform outlined in the form of the digital system with a single CPLD design and implementation process. Paper models modules, including process modules, Billing module decoding dynamic scanning module design methodologies and techniques. Keywords: TaxiMeter CPLD/PPGA hardware description language software MAX + PLUS Digital System With the rapid development of EDA, electronic systems design techniques and tools has undergone a profound change, The emergence of largescale programmable logic device CPLD, a lot of convenience to the designers. Use it for product development, not only low cost, short, high reliability, but also the plete IPR. This paper introduces a EPM7128SLC8415 Altera programmable logic chip as the core, Additional certain external circuit posed of Taxi Accounting System. 1 system ponents TaxiMeter based on the position of the CPLD as shown in figure 1. Some of the main functions are as follows : (1) A counter to count the pulse signal sent by the wheel sensors (each turn round to send a pulse). Different models may not be the same diameter of the wheel, through the one set up models make a choice. realization of the different diameter wheel to adjust the car. (2) B100 pulse counter to the accumulation and the number of decimal km to the actual output decoding dynamic scanning module. Send a pulse to the expiration of every 500 C counters. Provision 2 started to realize a few kilometers prefabricated. (3) The C variable step Counter (price adjusted) cumulative count, a 500meter Billing. Set up three super price increases to plete, starting prefabricated so. (4) Decoder / dynamic scanning distance with the cost will be after the dynamic numerical decoding digital scanning tubedriven approach. (5) LED display will be four kilometers and accounting rates with LED Display (three integer and one decimal). 2 module design TaxiMeter from the vehicle modules, namely Module costing module, decoding and dynamic scanning modules, modular design of the entire system, first