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正文內(nèi)容

基于s51單片機(jī)的計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)——畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-07-24 18:42 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的發(fā)展而 日益完善。 出租汽車計(jì)價(jià)器是一種能為乘客專門制作出來,可以直接顯示車費(fèi)值的計(jì)量器具。計(jì)價(jià)器是乘坐出租車的消費(fèi)者和出租車司機(jī)之間用于公平交易的工具,所以計(jì)價(jià)器的計(jì)價(jià)是否精確,就直接關(guān)系到消費(fèi)者和出租車司機(jī)之間的經(jīng)濟(jì)利益。為了保護(hù)出租車司機(jī)和乘坐出租車的消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)利益,世界上的很多國(guó)家都對(duì)作為交易的出租汽車計(jì)價(jià)器進(jìn)行強(qiáng)制管理。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)生產(chǎn)的第一臺(tái)計(jì)價(jià)器是在重慶,最早的計(jì)價(jià)器是用機(jī)械齒輪制造的,只能做簡(jiǎn)單計(jì)價(jià)工作,而不能夠自動(dòng)的完成一系列的報(bào)價(jià)功能。第二代計(jì)價(jià)器也隨著時(shí)代的變遷制造出來。第二代計(jì)價(jià)器不像最初的計(jì)價(jià)器一樣,只能完全靠著機(jī)械化的方式運(yùn)作,它加入了手搖計(jì)算機(jī)的功能,成為了半機(jī)械半電子化的計(jì)價(jià)器。第二代的計(jì)價(jià)器就有了又可以計(jì)程還能進(jìn)行計(jì)價(jià)的功能。過了幾年后,國(guó)家慢慢發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模集成電路,進(jìn)而又制作出了第三代計(jì)價(jià)器,它也被稱作是全電子化的計(jì)價(jià)器。第三代計(jì)價(jià)器的功能更強(qiáng)大也更加完善,當(dāng)國(guó)家制作出單片機(jī)后,就將單片機(jī)應(yīng)用于計(jì)價(jià)器中,就出現(xiàn)了現(xiàn)在的出租車計(jì)價(jià)器,這個(gè)單片機(jī)制作的計(jì)價(jià)器它完善了之前兩代計(jì)價(jià)器都不太全面的工作。所以說單片機(jī)的出現(xiàn)不僅實(shí)現(xiàn)了計(jì)價(jià)器的發(fā)展,很多電子元件都需要到單片機(jī)。出租車計(jì)價(jià)器最初的作用就是簡(jiǎn)單的計(jì)價(jià)以及它的可靠性要好。 框圖:?jiǎn)纹瑱C(jī)顯示器變換電路信號(hào)源單片機(jī)單元框圖: AT89S518255并行編程1602液晶顯示時(shí)鐘電路 單片機(jī)單元系統(tǒng) 本課題研究方法這次的課題我們必須使用到單片機(jī)來完成設(shè)計(jì)要求。因?yàn)閱纹瑱C(jī)功能強(qiáng)大,也很方便,可以運(yùn)用到很少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜暇涂梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求,且靈活性強(qiáng),可以通過軟件編程來完成不同地區(qū)價(jià)格差異的調(diào)整。對(duì)于計(jì)費(fèi)模式的變換,我們可以通過軟件的編程就方便我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)問題。避免了其他不必要的麻煩。 出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)主要分為兩大部分:硬件電路設(shè)計(jì)和軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 出租車計(jì)價(jià)器的硬件電路由速度傳感電路、 空車等電路、 時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)電路和電源電路等部分構(gòu)成。 各電路主要功能: 1) 單片機(jī)電路: 檢測(cè)空車燈信號(hào)和速度傳感電路的脈沖信號(hào),進(jìn)行里程計(jì)算等。 2) 里程傳感電路:利用霍爾傳感器送入單片機(jī),供里程計(jì)算。 3) 時(shí)鐘電路:顯示出時(shí)間。 4) 串口顯示電路:顯示單價(jià)、路程、金額、等待時(shí)間、時(shí)鐘 。 系統(tǒng)硬件組成框圖采用 AT89S51單片機(jī)為核心,利用它豐富的管腳及功能,以霍爾傳感器為出租車速度檢測(cè)元件,結(jié)合外圍電路,來完成出租車計(jì)價(jià)器的基本功能。 這次的課題我采用菲利普公司產(chǎn)的AT89S51單片機(jī)作為主要的控制器,并采用掉電存儲(chǔ)單元來控制當(dāng)系統(tǒng)掉電的時(shí)候可以自動(dòng)保存系統(tǒng)的時(shí)間和單價(jià),最后采用液晶1602顯示出來。 方案論證與比較方案一:方案框圖如圖(1)所示。出租車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)數(shù)的傳動(dòng)是成一定的比率的,磁感應(yīng)傳感器會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)大概為20 ms的低脈沖,這樣就可以通過計(jì)算磁感應(yīng)傳感器產(chǎn)生出來的低脈沖數(shù)來計(jì)算出出租車行駛的里程數(shù)以及相應(yīng)的價(jià)格。編碼器的單片機(jī)可以通過其中的一個(gè)I/O口來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)磁感應(yīng)傳感器的信號(hào),當(dāng)確定是由這個(gè)是傳感器發(fā)出的信號(hào)時(shí),就能夠通過另外的一個(gè)I/O口來向解碼器的單片機(jī)發(fā)送出來另外的一組編碼,然后解碼器的單片機(jī)就會(huì)對(duì)出當(dāng)前所準(zhǔn)備接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷識(shí)別,判斷它到底是從編碼器發(fā)送的編碼還是從解碼寫入器發(fā)送出來的解碼。如果判斷并識(shí)別出是經(jīng)過解碼寫入器發(fā)送出來的解碼的話,解碼器的單片機(jī)就會(huì)接收這個(gè)解碼,并且會(huì)使用12C總線協(xié)議來將解碼保存到EEPROM中;如果判斷并識(shí)別出是從編碼器發(fā)送出來的編碼的話,解碼器的單片機(jī)就會(huì)先接收到該編碼,然后會(huì)讀出里面EEPROM中的解碼,再將其和接收到的編碼進(jìn)行比較,如果相同的話那么解碼器單片機(jī)就會(huì)通過一個(gè)I/0口向計(jì)價(jià)器里發(fā)送出計(jì)價(jià)脈沖,反正就不會(huì)發(fā)出計(jì)價(jià)脈沖[1]。經(jīng)過這樣的一個(gè)過程就解決了以往的計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)的不準(zhǔn)確、使用的壽命短等缺點(diǎn),但是這個(gè)方法經(jīng)常使干擾信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生出計(jì)數(shù)脈沖,而且分立元件太復(fù)雜,電路穩(wěn)定性也不是很好。解碼器編碼器磁感應(yīng)傳感器 計(jì)價(jià)裝置計(jì)價(jià)脈沖解碼寫入器圖(1) 編碼器方案方案二:電路框圖如圖(2)所示。如果我們采用數(shù)字電路控制。應(yīng)用傳感器件,然后輸出脈沖信號(hào),再經(jīng)過放大整形來作為移位寄存器的脈沖,以此來實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià),這種電路過于簡(jiǎn)單,性能不夠穩(wěn)定,而且還不能調(diào)節(jié)單價(jià),也不能隨著時(shí)段的變化來調(diào)節(jié)計(jì)費(fèi)表準(zhǔn),所以這個(gè)方案不夠?qū)嵱?。金額顯示單價(jià)顯示電源電路及保護(hù)電路里程傳感器移位寄存器電路圖(2) 數(shù)字電路方案方案三:這個(gè)方案我們使用單片機(jī)控制。以單片機(jī)為主要核心,設(shè)計(jì)上采用89S51單片機(jī)做為主控器,采用A44E霍爾傳感器來進(jìn)行測(cè)距,并且使用AT24C02在系統(tǒng)在掉電時(shí)保存單價(jià)和時(shí)間等信息,輸出采用了1602LCD液晶顯示。然后利用單片機(jī)豐富的I/O端口以及控制的靈活性,實(shí)現(xiàn)了基本的里程的計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)整、時(shí)鐘顯示功能等功能[2]。原理結(jié)構(gòu)如圖(3)所示。 AT89S51單片機(jī) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及時(shí)鐘模塊 里程采集模塊 顯示模塊 存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)展模塊 鍵盤模塊打印模塊圖(3)單片機(jī)控制方案這個(gè)方案的電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)最基本的計(jì)價(jià)功能,還能根據(jù)不同的時(shí)間段來調(diào)節(jié)計(jì)費(fèi)單價(jià),并且還能在不計(jì)價(jià)的時(shí)候顯示當(dāng)前時(shí)間??們r(jià)的公式為:總價(jià)=6+*(總里程2)+等待時(shí)間*。AT89S51作為一個(gè)單片微型的計(jì)算系統(tǒng),不僅靈活性高,而且它強(qiáng)大的控制處理功能以及可擴(kuò)展功能能夠?yàn)楸敬蔚碾娐吩O(shè)計(jì)提供了很好的選擇。 經(jīng)過上面的三種方案的比較,很明顯單片機(jī)的方案有很大的靈活功能提升空間,這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)所有要求的功能并且還能根據(jù)需要預(yù)留了功能擴(kuò)展的。因此我采用第三種方案來設(shè)計(jì)計(jì)價(jià)器,用AT89S51單片機(jī)來完美的實(shí)現(xiàn)出租車計(jì)價(jià)的功能。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與思想出租車計(jì)價(jià)器已經(jīng)不知不覺深入了我們的生活當(dāng)中。隨著世界上經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人民的生活也得到了很好的改善,城市的交通也在日益的完善著,無論是出租車還是公交車都得到了很好的使用環(huán)境。而計(jì)價(jià)器則安裝在了出租車上,避免了人們之間的買賣糾紛。但是早期的出租車計(jì)價(jià)器沒有那么多功能,也沒有那么的準(zhǔn)確。因此出租車計(jì)價(jià)器不斷的得到了完善。出租車計(jì)價(jià)器是一種能夠根據(jù)乘客乘坐出租車時(shí)的所行駛時(shí)間、行駛距離、等待時(shí)間等等進(jìn)行的計(jì)價(jià)
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