【導讀】資料。外傳！1. 2. 2. 2. 3. 3. 4. 5. 5. 6. 7. 7. 8. 8. 12. 15. 18. 19. 19. 20. 20. djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#&#849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#&#849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#&#849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^G89AmUE9aQ@Gn8xp$R#&#849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#&#849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5

　　

【正文】 or power preservation of digital display paragraph 8 5 第 一 章 引 言 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注。于是，出租車行業(yè)以低價高質(zhì)的服務給人們帶來了出行的享受。但是總存在著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。 我國在 70 年代開始出現(xiàn)出租車，但那時的計費系統(tǒng)大都是國外進口不但不夠準確，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（需要司機自己定價，計算后四舍五入），到能夠自主計費，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。 現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，所以計價器技術的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計價器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計價器的市場還是十分有潛力的。 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，而當行駛到某一值時（如 5KM）計費數(shù)字顯示開始從起步價（如 10 元）增加。當出租車到達某地需要在那里等候時，司機只要按一下 “ 計時 ” 鍵，每等候一定時間，計費顯示就增加一個該收的等候費用。汽車繼續(xù)行駛時，停止計算等候費，繼續(xù)增加里程計費。到達目的地，便可按顯示的數(shù)字收費。 6 汽車計價器是乘客與司機雙方的交易準則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標志，是出租車中最重要的工具。它關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 是十分有一個應用價值的。 采用模擬電路和數(shù)字電路設計的計價器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對于模式的切換需要用到機械開關，機械開關時間久了會造成接觸不良，功能不易實現(xiàn)。為此我們采用了單片機進行設計，相對來說功能強大，用較少的硬件和適當?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶崿F(xiàn)設計要求，且靈活性強，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。 第 二 章 出租車計價器系統(tǒng)設計 內(nèi)容 設計內(nèi)容 （ 1） 不同情況具有不同的收費標準。 ?? 白天 ?? 晚上 ?? 途中等待（ 10min 開始收費） （ 2） 能進行手動修改單價 （ 3） 具有數(shù)據(jù)的復位功能 （ 4） IO 口分配的簡易要求 ?? 距離檢測使用霍爾開關 A44E ?? 白天 /晚上收費標準的轉(zhuǎn)換開關 ?? 數(shù)據(jù)的清零開關 ?? 單價的調(diào)整（最好使用 ＋ 和 － 按鍵） （ 5） 數(shù)據(jù)輸出（采用 LCM103） ?? 單價輸出 2 位 ?? 路程輸出 2 位 ?? 總金額輸出 3 位 （ 6） 按鍵 ?? 啟動計時開關 ?? 數(shù)據(jù)復位（清零） 7 ?? 白天 /晚上轉(zhuǎn)換 ?? 能夠在掉電的情況下存儲單價等數(shù)據(jù) ?? 能夠顯示當前的系統(tǒng)時間 ?? 語音播報數(shù)據(jù)信息 第三章 方案論證 方案一： 采用數(shù)字電路控制。其原理方框圖如圖 3－ 1 所示。采用傳感器件，輸出脈沖信號，經(jīng)過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實現(xiàn)計價，但是考慮到這種電路過于簡單，性能不夠穩(wěn)定，而且不能調(diào)節(jié)單價，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計費標準，電路不夠?qū)嵱谩? 圖 3－ 1 數(shù)字電路方案 方案二： 采用單片機控制。利用單片機豐富的 IO 端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能。其原理如圖 3－ 2所示。 移位寄存器電路 金額 顯示 單價 顯示 里程 傳感器 電源電路 及保護電路 鍵盤 控制 總金額 顯示 單價 顯示 8 圖 3－ 2 單片機控制方案 確定方案 通過比較以上兩種方案，單片機方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級，所以我們采用后一種方案。 AT24C02 掉電存儲 里程計算單元 串口顯示驅(qū)動電路 9 第四章 單片機 計價器系統(tǒng) 總體 設計 通常計價器采用 MCS 51 芯片 ,在 EEPROM中預先已寫入了有關程序和數(shù)據(jù)的信息 ,如基本距離、續(xù)程距離、候時時間的規(guī)定值 ,與收費標準 規(guī)定相應的收費價格值 ,不同出租條件下收費的變化比率 ,附加車費值計費方式等數(shù)據(jù)和與收費辦法相應的車費計算與控制程序等 ,并且在計價器安裝前已根據(jù)不同車型選定好 K 值。計價器的原理結(jié)構(gòu)如圖 41 所示。在工作過程中其主要的功能都是由 MCS 51 芯片中的定時器 / 計數(shù)器來實現(xiàn)。 10 圖 41 計 價器的原理結(jié)構(gòu)圖 單片機系統(tǒng) 總 體設計 單片機系統(tǒng)總體設計框圖如圖 42 所示 啟動 /清除開關 鍵盤控制 總 金額 顯示 單價 顯示 11 圖 4－ 2 單片機系統(tǒng) 總體設計框圖 第五章 硬件設計 總體電路圖 設計 電路圖見附 圖 一 所示 AT89S51單片機 介紹 AT89S51兼容 MCS51微控制器 ,4K字節(jié) FLASH存貯器支持在系統(tǒng)編程 ISP 1000次擦寫周期 ,128字節(jié)片內(nèi) RAM,工作電壓 ,全靜態(tài)時鐘 0 Hz 到 33 MHz,三級程序加密 ,32個可編程 IO口 ,2/3個 16位定時 /計數(shù)器 ,6/8個中斷源 ,全雙工 UART,低功耗支持 Idle和 Powerdown模式 , Power_down模式支持中斷喚醒 , 看門狗定時器 ,雙數(shù)據(jù)指針 ,上電復位標志 。內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，如圖 51所示。 12 圖 51 AT89S51內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖 / 計數(shù)器的基本原理 作為基本組成內(nèi)容 ,AT89S51單片機共有兩個可編程的定時器 / 計數(shù)器 ,分別稱定時器 / 計數(shù)器 0和定時器 / 計數(shù)器 1 。它們都是十六位加法計數(shù)結(jié)構(gòu) ,分別由 TH0 和 TL0 及 TH1 和TL1 兩個 8 位計數(shù)器組成。 所謂計數(shù)是指對外部事件進行計數(shù)。外部事件 的發(fā)生以輸入脈沖表示 ,因此計數(shù)功能的實質(zhì)就是 13 對外來脈沖進行計數(shù)。 MCS 51 芯片有 T0 ( P3. 4) 和 T1 (P3. 5) 兩個信號引腳 ,分別是這兩個計數(shù)器的 計數(shù)輸入端。外部輸入的脈沖在負跳變時有效 ,進 行計數(shù)器加 1 (加法計數(shù) ) 。 時功能 定時功能也是通過計數(shù)器的計數(shù)來實現(xiàn)的 ,不過這時的計數(shù)脈沖來自單片機的內(nèi)部 ,既每個機器周期產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖。也就是每個機器周期計數(shù)器加 1 。由于一個機器周期等于 12 個振蕩脈沖周期 ,因此計數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/ 12 。如果單片機采用 12MHz 晶體 ,則計數(shù)頻率為 1MHz。即每微秒計數(shù)器加 1 。這樣不但可以根據(jù)計數(shù)值計算出定時時間 ,也可以反過來按 定時時間的要求計算出計數(shù)器的預置值。 出 租車計價器 316V/ 60mAh 鎳鎘電池恒流充放電控制線路 額定電壓 316V , 容量為 60mAh 的 Nicd 電池在出租車計價器中有著廣泛的應用 ,它也是其它智能化儀表中最為常用的備用電池。在出租車計價器的日常維護中 ,一旦由于電池爬堿 (輕微漏液 ),線路漏電、短路以及長期使用造成電池性能下降時 ,對電池的處理辦法一般采用棄用。然而對這類電池進行適當?shù)木S護 ,如對爬堿的電池進行清理并用絕緣膠密封 ,對記憶效應明顯的電池可進行多次循環(huán)充放電加以消除 ,有不 少電池仍可利用 ,但這需要一種可用于判定電池性能的容量檢測線路 ,而普通的 NiCd 電池充電器并不具有這一功能。為此筆者設計了一種適用于 316V/ 60mAh NiCd 電池恒流充放電控制線路 ,不僅可用于容量檢測 ,在作一般的充電器使用時 ,可在充電前對電池的剩余容量給予準確有效的放電以消除其記憶效應 ,比普通的充電線路更具優(yōu)越性。 1． 基本原理 (1)恒流放電線路 圖 52 是恒流放電線路原理圖 ,其基本工作原理是當電池放電時 ,由于電壓下降引起電流下降時 ,通過電阻 R 的反饋及運放的調(diào)整 ,使三極管 T 的基極電流發(fā) 生變化 ,調(diào)節(jié)三極管 ce 極壓降從而確保 R 上的電壓不變 ,使之流過的電流保持恒定。設電池放電電流為 I ,運放同反相端電壓分別為 V + , V ,基準穩(wěn)壓管 D 的電壓為 E0 ,由于三極管的基極電流較小 ,可忽略不計 ,因此流過 R 的電流可視為電池的放電電流。則 : 14 圖 52 恒流放電線路原理圖 V = RI , V + = E0 由于運放的同反相端電壓相等 ,即 V + = V , 因此 :E0 = RI 則 : I = E0/ R 顯然 ,放電電流只決定于基準電壓 E0 及限流電阻 R 的阻值 ,與電池電壓無關 ,一旦 E0 及 R 保持定值 ,電流 I 即恒定不變。由于 R 上的壓降必須大于電池的終止放電電壓 ,并確保三極管c e 之間的壓降有足夠的調(diào)整空間 ,因此 R 的取值不易過大。 (2)放電終止控制線路 圖 53 為放電終止控制線路原理圖 ,圖中運放構(gòu)成電壓比較器 ,當電池電壓 E 大于基準電壓 E0 時 ,V + V ,比較器輸出高電平 ,三極管導通 ,繼電器吸合。同樣當電池電壓低于基準電壓時 , V + V 。運放輸出低電平 ,三極管截止 ,繼電器斷開。這樣 ,便可通過繼電器觸點控制放電電流的通斷。根據(jù)“ GB/ T1103 1996 圓柱密封鎘鎳可充單體電池”標準規(guī)定 , 單體電池的終止放電電壓為 110V ,對于 316V NiCd 電池是由三只單體電池串聯(lián)而成 ,因此 ,終止放電電壓為 310V ,而圖中的基準電壓應取 E0 = 3. 0V。 15 圖 53 放電終止控制線路原理圖 (3)恒流充電線路 圖 54為由 78L05 構(gòu)成的恒流充電線路原理圖 ,圖中 : I0 = U0/ R ,則充電電流 I 為 : I = I0 + I d = U0/ R + Id 式中 U0 為 78L05 的輸出電壓 (定值 + 5V) ,而 Id 為 78L05 的靜態(tài)工作電 流 ,一般在幾至十幾毫安也為定值 ,因此 ,一旦 R 調(diào)整確定 ,充電電流即為恒定電流不變。圖中輸入電壓 Ui 要求大于 U0 + E ,其中 E 為電池電壓。 D 是反向隔離二極管 ,為防止電池電流反串而設。由于785L05 輸出電流僅為 100mA ,因此 ,該線路的充電電流也不超過 100mA。 圖 54 恒流充電線路原理圖 (4)充電定時控制線路 如圖 55 所示由 555 及兩級 4020 計數(shù)器構(gòu)成了充電定時控制線路 ,圖中 555 構(gòu)成了多諧振蕩器 ,其周期穩(wěn)定的振蕩波形經(jīng)兩級 4020 計數(shù)實現(xiàn)長時間定時 ,采用兩級計數(shù)的 目的是為了降低 555 的振蕩周期 ,以便采用小容量 CBB (金屬聚酯膜電容 ) 振蕩電容 ,雖然采用單級4020 計數(shù)同樣可達到兩級計數(shù)的定時時間 ,但振蕩電容必須采用容量較大的電解電容 ,而電解電容的穩(wěn)定性及溫度特性遠不及 CBB電容。如采用 10μ F 的電解電容 ,當溫度在 0～ 30 ℃范圍內(nèi)波動時 ,8 小時的定時時間將產(chǎn)生 30min 的溫度誤差 ,而采用 CBB 電容產(chǎn)生的誤差小于1min。圖中調(diào)整 W1 使 555 振蕩周期為 t = 11716ms ,則定時時間 : T = 214 210 t = 810h 。圖中按下 AN1 ,4020 復位 ,4020 ( IC3) 的 Q10輸出低電平 ,三極管 T導通 ,繼電器通電 ,16 觸點 J K 吸合自鎖 ,接通充電電路工作電源對電池進行充電 ,同時 555 振蕩 ,4020開始計數(shù) ,當定時時間達到預定時間后 ,4020 ( IC3)的 Q10輸出高電平 ,三極管 T 截止 ,繼電器線包斷電 ,觸點 J K斷開 ,切斷定時線路及后級充電線路工作電源 ,停止對電池充電。 圖 55 電池恒流充放電控制線路 2． 恒流充放電控制線路 圖 55 為 316V/ 60mAh NiCd 電池恒流充放電控制線路 ,其容量檢測精度優(yōu)于 3 %(不計計時誤差 ) 。根據(jù) GB/ T11013