縮距法出租車計(jì)價(jià)器項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1、縮距法出租車計(jì)價(jià)器項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案1 概述1.1 基本要求（ 1）能顯示里程，單位為公里，最后一位為小數(shù)位。（2）能顯示金額數(shù)，單位為元，最后一位為小數(shù)位。（ 3）可設(shè)定單程價(jià)格和往返價(jià)格，單程價(jià)格為 2 元/ 公里，往返價(jià)格為 1.5 元/ 公里。（4）車速5公里/小時(shí)的時(shí)間累積為總等待時(shí)間，每 5 分鐘等待時(shí)間相當(dāng)于里 程數(shù)增加 1 公里。（5）起步公里數(shù)為 3 公里，價(jià)格為 5元，若實(shí)際距離大于 3 公里，按規(guī)則 3 計(jì) 算價(jià)格。（ 6）按暫停鍵，計(jì)價(jià)器可暫停計(jì)價(jià)，按查詢鍵，可顯示總等待時(shí)間。發(fā)揮部分：空車指示、語音提示、信息存儲(chǔ)等。1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)由于要求沒有給出車輪的相關(guān)參數(shù)， 所以這里

2、進(jìn)行一些基本參數(shù)的查詢。 據(jù) 調(diào)查統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)行出租車輪胎直徑大致有四種，直徑分別為520mm、540mm、560mm和 580mm.本作品針對(duì)560mm勺出租車進(jìn)行設(shè)計(jì)。它的周長為：1.7584 m 57圈行駛 100m。1.3 系統(tǒng)原理 出租車計(jì)價(jià)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。它關(guān)系著交易雙方的利益， 具有良好性能的計(jì)價(jià)器無論是對(duì)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(jì)價(jià)器的研究也是十分有應(yīng)用價(jià) 值和現(xiàn)實(shí)意義的。出租車計(jì)價(jià)是根據(jù)車所行駛的路程以及乘客乘車的方式綜合決定的。 出租車 行駛總路程可以通過車輪的周長乘車輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)得到。 即可計(jì)算得到

3、車輪旋轉(zhuǎn)幾 周出租車能行駛一公里的路程。 使用霍爾傳感器方便地計(jì)量車輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。 輸 出的脈沖信號(hào)被接入到AT89S52單片機(jī)系統(tǒng)中，通過計(jì)算接收到的脈沖個(gè)數(shù)，計(jì) 算出當(dāng)前所行駛的路程， 并且可以計(jì)算實(shí)時(shí)的速度， 在速度低于 5公里每小時(shí)是 進(jìn)入等待計(jì)費(fèi)。于此同時(shí)，根據(jù)不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，通過選擇相應(yīng)的起步價(jià)、單價(jià) 等收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。通過鍵盤能夠?qū)崿F(xiàn)往返設(shè)置，啟動(dòng)、暫停、停止計(jì)價(jià)器以 及切換顯示當(dāng)前的行駛里程和需支付的車費(fèi)。本設(shè)計(jì)硬件電路分為五個(gè)單元：單片機(jī)最小系統(tǒng)單元，指示燈電路單元，按 鍵電路單元，路程時(shí)間與金額顯示單元，轉(zhuǎn)速信號(hào)接收單元。軟件系統(tǒng)分為五個(gè) 大的模塊為：總初始化模塊，按鍵掃

4、描模塊，中斷與定時(shí)模塊，數(shù)據(jù)計(jì)算模塊， 數(shù)碼管顯示模塊。其中，鍵盤掃描和數(shù)碼管顯示采用查詢方式，轉(zhuǎn)速信號(hào)接收與 等待記時(shí)采用中斷方式。這些軟硬件系統(tǒng)構(gòu)成了最終的設(shè)計(jì)。2系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)方案介紹計(jì)數(shù)器系統(tǒng)主要由五部分組成：A44E霍爾傳感器、STC89C5憚片機(jī)、獨(dú)立 鍵盤、EEPROM AT24C02A顯示數(shù)碼管。霍爾傳感器安裝在車輪上，主要檢測(cè)汽車行進(jìn)的公里數(shù)，并產(chǎn)生一系列相應(yīng) 的脈沖輸出，脈沖送到單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)根據(jù)程序設(shè)定通過計(jì)算脈沖數(shù)換 算出行駛公里數(shù)，再根據(jù)從 EEPRO中讀取的價(jià)格等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行金額的計(jì)算， 計(jì)算好的金額、里程和單價(jià)都實(shí)時(shí)地顯示在數(shù)碼管上。獨(dú)立

5、鍵盤可以調(diào)節(jié)價(jià)格等 相關(guān)數(shù)據(jù)，按下相應(yīng)的按鈕，產(chǎn)生信號(hào)交由單片機(jī)處理并實(shí)時(shí)顯示出來，調(diào)節(jié)好 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPROI中，掉電后可以使調(diào)好的數(shù)據(jù)不丟失，下次得電后直接從 EEPRO讀到單片機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖12.2 單片機(jī)的概念單片機(jī)（microcontroller，又稱微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部 件的微型計(jì)算機(jī)。這些部件包括中央處理器 CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM程序存儲(chǔ)器ROM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種I/O接口電路。圖2是80C51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖中斷控制器T0AT1A128BRAM定時(shí)/計(jì)數(shù)器C/T0，C/T1/CPU總線控制串行口人人圖2 89C51結(jié)構(gòu)方框圖2.3 A44E霍爾傳感器

6、檢測(cè)單元A44E屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓圍比較寬（4.518V）,其輸出 的信號(hào)符合TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的IO端口上，而且其最高檢測(cè) 頻率可達(dá)到1MHZA44E集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍耳電勢(shì)發(fā)生器（即硅霍耳片）B、差分放大 器C、施密特觸發(fā)器D和OC、1輸出E五個(gè)基本部分組成。在輸入端輸入電壓Vcc,經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍爾電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù) 霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流， 則與這 二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差 VH輸出，該VH信號(hào)經(jīng)放大器放大后送 至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到OC門輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)（即

7、Bop）時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓（相對(duì)于地電位），使三極管導(dǎo)通，此時(shí)OC門輸出端輸出低電壓，三極管截止，使 OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。這樣 兩次電壓變換，使霍爾開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。A44E霍爾傳感器原理如圖3所示。圖3 A44E霍爾傳感器原理里程計(jì)算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器檢測(cè)到的脈沖信號(hào)，送到單片機(jī)產(chǎn)生中斷，單片機(jī)再根據(jù)程序設(shè)定，計(jì)算出里程。其原理如圖4所示。圖4霍爾傳感器的脈沖信號(hào)2.4計(jì)時(shí)與時(shí)間顯示模塊電路設(shè)計(jì)時(shí)間顯示采用24小時(shí)計(jì)時(shí)方式，時(shí)、分、秒用8位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描法 顯示。該電路采用AT89C52單片機(jī)控制，通過4個(gè)開關(guān)按鍵來調(diào)節(jié)時(shí)間，其中按 鍵開關(guān)SP1 SP2

8、 SP3分別接單片機(jī)的P0.0、P0.1、P0.2 口，分別調(diào)節(jié)時(shí)鐘的 秒、分、時(shí)；單刀雙擲開關(guān) K1 （實(shí)際硬件電路用短路冒代替）控制時(shí)、分、秒 的加減調(diào)節(jié)，當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r，按下按鍵開關(guān)進(jìn)行加1調(diào)節(jié)；當(dāng)發(fā)光二極管滅 時(shí)，按下按鍵開關(guān)進(jìn)行減1調(diào)節(jié)。在本電路中，各位LED數(shù)碼管的段選端并接在一起，通過 220歐姆電阻和 8位數(shù)據(jù)鎖存器74LS573 （下面的模塊圖中省略，詳見后總原理圖）接到單片機(jī) AT89C52的P1 口。其中，8位數(shù)據(jù)鎖存器74LS573主要是驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管的段選 端,使LED數(shù)碼管的顯示更亮；220歐姆電阻在電路中起到限流的作用，防止LED 數(shù)碼管燒壞。各位LED數(shù)碼管

9、的位選端通過ULN2803（下面的模塊圖中省略，詳 見后總原理圖）和74LS138接到單片機(jī)的P2.0、P2.1、P2.2 口。其中，電路通 過74LS138將P2.0、P2.1、P2.2 口的輸出狀態(tài)譯成 8種BCD碼，這8種BCD碼 分別對(duì)應(yīng)選擇LED數(shù)碼管的各位，起到位選作用；并在74LS138后面接上達(dá)林頓 管ULN2803增加LED數(shù)碼管位選驅(qū)動(dòng)能力。下面分別介紹各個(gè)元器件的功能和 在模塊電路中的作用。2.5鍵盤調(diào)整單元當(dāng)單價(jià)等信息需要進(jìn)行修改時(shí)，就要用到鍵盤進(jìn)行修改。由于調(diào)節(jié)信息不多， 故采用4個(gè)獨(dú)立鍵盤即可，分別實(shí)現(xiàn)清零、切換、增大、減小和功能等作用。電 路原理如圖5所示。S1

10、:接P1.0 口，對(duì)上一次的計(jì)費(fèi)進(jìn)行清零，為下次載客準(zhǔn)備S2:接P1.1 口，實(shí)現(xiàn)白天和夜晚單價(jià)的切換；當(dāng)功能鍵S4按下時(shí)，S2可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增大。S3:接P1.2 口，當(dāng)功能鍵S4按下時(shí)，S3可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行減小。S4:接P1.3 口，按1次，進(jìn)入調(diào)整白天單價(jià)；按2次，進(jìn)入調(diào)整夜晚單價(jià)； 按3次，進(jìn)入調(diào)整等待單價(jià)；按4次，進(jìn)入調(diào)整起步價(jià)；按5次，返回。2.6 鍵盤程序鍵盤采用查詢的方式， 放在主程序中， 當(dāng)沒有按鍵按下的時(shí)候， 單片機(jī)循環(huán) 主程序，一旦右按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。流程圖 如圖 6。key3 num=1 ?key3num 為真key 仁0?白天單價(jià)+ikey2

11、=0?NY白天單價(jià)-1顯示key3=0?Ykey3num+key3nu m=2?Ykey3nu m=3?存儲(chǔ)白天單價(jià)Ykey1=0?YN夜晚單價(jià)+1存儲(chǔ)夜晚單價(jià)key3 nu m=4?key2=0?Y夜晚單價(jià)-1key1=0?等待單價(jià)+1key2=0?Y等待單價(jià)-1key3nu m=5?存儲(chǔ)等待單價(jià)YNkey1=0?Y起步價(jià)+1key2=0? /起步價(jià)+1耳F存儲(chǔ)起1步價(jià)key3 num=03 軟件設(shè)計(jì)3.1 模塊介紹 該計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為一下幾個(gè)模塊： （1）主程序模塊在主程序模塊中，需要完成對(duì)個(gè)接口芯片的初始化、出租車起步價(jià)和單價(jià)、 中斷向量的設(shè)計(jì)以及開中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在

12、主程序模塊中還需要設(shè) 置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然 后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同 的操作。流程圖如3-4所示。當(dāng)按下輕觸開關(guān)時(shí)，開始對(duì)系統(tǒng)初始化，價(jià)格和時(shí)間都顯示0、0，再次按下開關(guān)，時(shí)間單元開始計(jì)時(shí)，并計(jì)算時(shí)間是否超過 2分鐘，超過2分鐘，則從第 3分鐘開始計(jì)費(fèi)。價(jià)格單元從起步價(jià) 5.0元開始計(jì)費(fèi)，每多一分鐘，價(jià)格單元多 加2元。（2）顯示子程序模塊由于顯示是由顯示時(shí)間子程序 DIS1和顯示價(jià)格子程序DIS組成的，時(shí)間由 小時(shí)、分、秒三個(gè)單元組成，共六個(gè)數(shù)碼管。價(jià)格由元和角兩個(gè)單元組成，最大 可以顯示999.

13、9元。3.2 程序流程圖4 Proteus軟件仿真railFALE IF*JMj 俯HAKJACTUll.iP2F J.iiTJiKJJ-E和JI Pujarrr 叫nPiiM 和”FJTic-j thf1_爐圭FE112Hi - T01 MJE5 1 IM -|TTFfij-iH II X if TFCl l i01齢 BEOTLk!hROJOTDeM-Di血i口 1EleIXDTtutIf H1irrTKU JItTFu箏 E*TWp*z :nr*-U 1laQ*1UlJLJ rprUl!b.- ?LI *I 11ull!4懇圖7整體硬件電路圖5 課程設(shè)計(jì)體會(huì)經(jīng)過這些天有關(guān)于出租車計(jì)價(jià)器的

14、課程設(shè)計(jì)， 使我對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用有了更深 的了解。在課程設(shè)計(jì)的過程中，還是碰到了許多的問題。比如，對(duì)于數(shù)碼管動(dòng)態(tài) 掃描顯示和鍵盤的延時(shí)防抖的綜合編程不能較好地解決； 對(duì)于代碼的前后順序及 調(diào)用掌握得還不夠好； 對(duì)于一些相關(guān)的應(yīng)用軟件沒能熟練掌握。 通過這幾天晚上 的苦想和反復(fù)調(diào)試，以及參考網(wǎng)上的程序，最終還是把問題解決了。通過這次課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問題的能 力得到了很大的提高， 也充分體會(huì)到了自己設(shè)計(jì)東西的樂趣、 學(xué)會(huì)查閱資料和對(duì) 別人的東西融會(huì)變通的重要性， 也明白了很多知識(shí)光靠趴在書本上學(xué)是學(xué)不到其 中的精髓的， 必須親自去試著實(shí)踐， 親自去經(jīng)歷才能對(duì)它們真正

15、的掌握， 凡事都 要自己去動(dòng)下手， 去實(shí)踐一下， 遇到困難，永遠(yuǎn)不要沮喪氣餒。 在動(dòng)手的過程中， 不僅能增強(qiáng)實(shí)踐能力， 而且在理論上可以有更深的認(rèn)識(shí)； 這次設(shè)計(jì)給了我極大的 鼓舞和信心，相信在以后的學(xué)習(xí)中可以通過不斷的摸索和實(shí)踐來提高其他方面的 知識(shí)。通過本次課程設(shè)計(jì)，又使我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識(shí) , 也使也深 該體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛， 不僅使我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的 鞏固，同時(shí)也對(duì)單片機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)會(huì)了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計(jì)的各硬件的資 源，其中包括：AT89S51單片機(jī)及其引腳說明、555引腳圖及其引腳功能等，為 本次課程設(shè)

16、計(jì)提供了一定的資料。也為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)1 友德 志英 涂時(shí)亮 編 單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) ：復(fù)旦大學(xué) 2005.12全書2 徐光翔 單片機(jī)原理接口及應(yīng)用大學(xué)3 淑清等 . 單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及其應(yīng)用 ：國防工業(yè)， 4 王曉君等 . M CS-51 及兼容單片機(jī)原理與選型 ：電子工業(yè) 5 鑫、華臻、書謙單片機(jī)原理及應(yīng)用 M 電子工業(yè)， 2005 P1101366 丁元杰、吳大偉單片微機(jī)實(shí)題集與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書M 機(jī)械工業(yè)， 2004 P1241257 AT89C52概述EB/OL:baike.baidu./view/2251929.html附 1：源程序代碼#in

17、clude#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define delayNOP(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();uchar code table=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;sbit exter=P3A3;sbit key0=P1A0；sbit key1=P1A1;sbit key2=P1A2;sbit key3=P1A3;sbit p30=P3A0;/sbit p31=P3A1;sb

18、it p32=P3A2;sbit p34=P3A4;sbit p35=P3A5;sbit p36=P3A6;sbit p37=P3A7;sbit SDA=P2A2;sbit SCL=P2A3;uint inter,aa,bb,temp,temp1;uint zongjine,licheng,dengdai;uint key3num,qiehuantemp,delaytemp;uchar danjia1,danjia2,danjia3,danjia,qibu;void delay(uint x)int i,j;for(i=x;i0;i-)for(j=340;j0;j-);void start()

19、SDA = 1;SCL = 1; delayNOP();SDA = 0;delayNOP();SCL = 0; void stop() SDA = 0; delayNOP();SCL = 1;delayNOP();SDA = 1;void respons()uchar i;SCL=1;delayNOP(); while(SDA=1)&(i250) i+;SCL=0; delayNOP();uchar read_byte()uchar i,j;for(i=0;i8;i+)SCL=1;j=1;j|=SDA;SCL=0;return(j);void write_byte(uchar date)uch

20、ar i,temp; temp=date;for(i=0;i8;i+)temp=temp3)zongjine=qibu+(licheng-3)*danjia+dengdai*danjia3; elsezongjine=qibu+dengdai*danjia3;void qiehuan()if(key1=0)delay(5);if(key1=0)qiehuantemp=!qiehuantemp; while(!key1);delay(5);while(!key1);if(qiehuantemp=0) danjia=danjia2;if(qiehuantemp=1) danjia=danjia1;

21、void main()init();qiehuantemp=1;key3num=0;while(1)qiehuan(); jisuan();display(zongjine,licheng,danjia);keyscan();if(key0=0)init();?void inter1() interrupt 2delay(5);if(exter=0) IT1=1;inter+;if(inter=5)inter=0;licheng+;while(!exter);delay(5);while(!exter);/void timer0() interrupt 1TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;aa+;bb+;temp1=licheng;if(bb=10000)bb=0;if(temp=temp&temp1)dengdai+;temp=licheng;附 2：系統(tǒng)原理圖399DS4DS2丿SIP3.0P3.2ff bR41KQ2 PNPQ3 PNPQ4 PNPQ5 PNPR101KQ1 PNPa ba ba ba b