快步專車計費器智能設計畢業(yè)設計

常州工學院學士學位設計PAGE目錄第一部分設計任務與調研…………第二部分設計說明………………………第三部分設計成果……………………第四部分結束語…………第五部分致謝…………第六部分參考文獻…………………

第一部分設計任務與調研現在各大中城市快步專車行業(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是十分有潛力的。本設計以AT89S51單片機為中心，利用信號發(fā)生器模擬代替霍爾傳感器測距，實現對快步專車計價統計，輸出采用1602液晶顯示屏。本電路設計的計價器不但能實現基本的計價，而且還能根據里程或手動來調節(jié)單價。通過單片機上的鍵盤上的按鍵來執(zhí)行開始、暫停、復位等功能。步驟如下：首先，程序開始做一些必要的初始化工作，等待鍵盤輸入。然后，啟動鍵S1按下后單片機開始計數傳感器傳來的計數脈沖，1602液晶顯示器顯示路程和總費用。最后，當需要停止是可按相應的鍵S4對路程計數器進行停止。而且還可以按下S2進行等待計時收費和按下S3鍵進行起步價的調整。設計一個快步專車自動計費器，計費包括起步價、行車里程計費、等待時間計費三部分，用1602液晶顯示總金額，運行時間，暫停時間，最大值為999元，起步價為6元，3Km之內起步價計費，超過3Km，每一公里增加1元（即1KM增加1元），等待時間單價為每分鐘1元，用液晶顯示總里程，同時用液晶顯示等待時間。①計費功能費用的計算是按行駛里程收費。設起步價為5元。1、當里程<3km時，按起價計算費用2、當里程>3km時，每公里按1元計費3、S1為啟動按鈕、S2等待按鈕、S3調整計費按鈕、S4停止按鈕②顯示功能1、顯示行駛里程：用三位數字顯示，顯示方式為“XX.X”,單位為km。計程范圍0-99.9km，精確到0.1km。2、顯示等候時間：用兩位數字顯示，顯示方式為“XX”,單位為min。計時范圍0-59min，精確到1min。3、顯示總費用：用三位數字顯示，顯示方式為“XXX”,單位為元。計價范圍0-999元，精確到1元。本快步專車自動計費，上電后顯示最初的起步價，里程計費單價，等待時間計費單價，通過按鍵可以調節(jié)起步價，里程計費單價。同時具有運行，暫停，停止等狀態(tài)，可以顯示暫停的時間，具有累加功能，暫停和運行時間在暫停和運行前一次的狀態(tài)上計時。出租車停止后能夠顯示行駛的總費用。采用MCU技術，通過單片機作為主控器，利用1602字符液晶作為顯示電路，采用外部晶振作為時鐘脈沖，通過按鍵可以方便調節(jié)，以下是方案三的系統流程圖，本方案主要是必須對于數字電路比較熟悉，成本又不高。方案圖如圖所示

第二部分設計說明單片機內部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取33pF）。這樣就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩電路脈沖經過二分頻后作為系統的時鐘信號，再在二分頻的基礎上三分頻產生ALE信號，此時得到的信號時機器周期信號。振蕩電路如圖所示復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是按鍵復位。按鍵復位具有上電復位功能外，若要復位，只要按圖中的RESET鍵，電源VCC經電阻R1、R2分壓，在RESET端產生一個復位高電平。上電復位電路要求接通電源后，通過外部電容充電來實現單片機自動復位操作。上電瞬間RESET引腳獲得高電平，隨著電容的充電，RERST引腳的高電平將逐漸下降。RERST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復位操作。按鍵復位電路圖如圖所示獨立式鍵盤：獨立式鍵盤中，每個按鍵占用一根I/O口線，每個按鍵電路相對獨立.I/O口通過按鍵與地相連，I/O口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。I/O口內部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。鍵盤接口電路如圖所示對于現實電路我們可以采用數碼管，也可以采用液晶顯示，液晶又分字符型和點陣型，我們使用的液晶是字符型液晶，并且?guī)ё址麕斓?，不需要查找代碼。英文字符就可。液晶電路使用時，如果發(fā)現液晶不亮可以調節(jié)連接液晶的點位器，改變液晶的亮度。顯示電路如圖所示

第三部分設計成果由于80C51沒斷電儲存數據功能。條件有限未加擴展存貯器。設定數據只能在本次計費中使用。當進行下輪計費時，采用了復位起動，所以數據需從新設定。鍵盤設定數據只是為了演式方面而設定。而實際中是不允許用戶隨便的。系統內自設起步價5元3公里。單價1.6元每公里首先給R1賦上首地址。顯示各數據，根據地址的不同給相應地址加上黑色光標。這樣很形象的體現出你當前的位置，方便調整。然后判斷：地址加一、地址減一、數據加一、數據減一。如沒有任何鍵按下判斷是否跳出鍵盤程序。按下地址加一鍵：將首地址加一，判斷是否到超過最后一個地址，如果未超過。則執(zhí)行結果。如以超過則將地址變?yōu)槭椎刂?。后?zhí)行結果。（根據6CH單元里的數據判斷地址的位置）首先給R1賦上首地址。顯示各數據，根據地址的不同給相應地址加上黑色光標。這樣很形象的體現出你當前的位置，方便調整。然后判斷：地址加一、地址減一、數據加一、數據減一。如沒有任何鍵按下判斷是否跳出鍵盤程序。按下地址加一鍵：將首地址加一，判斷是否到超過最后一個地址，如果未超過。則執(zhí)行結果。如以超過則將地址變?yōu)槭椎刂贰：髨?zhí)行結果。（根據6CH單元里的數據判斷地址的位置）按下地址減一鍵：方法類似，當小于首地址時將地址變?yōu)槟┑刂钒聪聰祿右绘I：取相應地址里的數據放在6AH中，將6AH加一。判斷是否大于10。如果大于10，則將0數據賦給對相應的地址。否則將得到的數據放在相對應地址。按下數據減一鍵：方法類似，當小于0時賦數據9功能：P1.0口，啟動,停止P1.1口，地址加一P1.2口，地址減一P1.3口，數據加一P1.4口，數據減一KEY1:SETBKEY_CURSOR;第十二個字分二次送SETBKEY_KLCALLQINSHI_Q0;調靜態(tài)顯示KE1:JNBP1.0,KE1KEY:MOV6CH,#00HMOVR1,#DAJIA2;取首地址KEY_A:CLRKEY_CURSOR;鍵盤光標關SETBKEY_K;開鍵盤標致位LCALLQINSHI_Q0LCALLQINSHI_1;調動態(tài)顯示SETBKEY_CURSOR;鍵盤光標開MOVA,6CHCJNEA,#00H,WO0LCALLQINSHI_Q0;顯示修改地址0和數據LCALLDE50MS;防抖動延時LCALLDE50MSWO0:CJNEA,#01H,WO1LCALLQINSHI_Q1;顯示修改地址1和數據LCALLDE50MS;防抖動延時LCALLDE50MSWO1:CJNEA,#02H,WO2LCALLQINSHI_Q2;顯示修改地址2和數據LCALLDE50MS;防抖動延時LCALLDE50MSWO2:CJNEA,#03H,WO3LCALLQINSHI_Q3;顯示修改地址3和數據LCALLDE50MS;防抖動延時LCALLDE50MSWO3:CJNEA,#04H,WO4LCALLQINSHI_Q4;顯示修改地址4和數據LCALLDE50MS;防抖動延時LCALLDE50MSWO4:JBP1.1,KEY_S;是地址加一嗎？INCR1INC6CHD0:JNBP1.1,D0MOVA,6CHCJNEA,#05,KEY_NO;地址為最大時返回最小地址MOVR1,#DAJIA2MOV6CH,#00HSJMPKEY_NOKEY_S:JBP1.2,KEY_ADD;是地址減一嗎？DECR1DEC6CHD1:JNBP1.2,D1MOVA,6CHCJNEA,#0FFH,KEY_NO;地址為最小時返回最大地址MOVR1,#QIBUJIA1MOV6CH,#04HSJMPKEY_NOKEY_ADD:JBP1.3,KEY_SUBB;是數據加一嗎？MOVA,@R1MOV6AH,AINC6AHI0:JNBP1.3,I0MOVA,6AHMOV@R1,6AHCJNEA,#0AH,KEY_NO;最大為9時MOV6AH,#00MOV@R1,6AHLJMPKEY_AKEY_SUBB:JBP1.4,KEY_NO;是數據減一嗎？MOVA,@R1MOV6AH,ADEC6AHI1:JNBP1.4,I1MOVA,6AHMOV@R1,6AHCJNEA,#0FFH,KEY_NO;最大為9時MOV6AH,#09MOV@R1,6AHLJMPKEY_AKEY_NO:JNBP1.0,KEY2;是否退出鍵盤LJMPKEY_AKEY2:CLRKEY_CURSOR;關顯示光標CLRKEY_K;關鍵盤標致符LCALLQINSHI_1;防抖動延時Y_CLR1:JNBP1.0,Y_CLR1;按鍵是否松開LCALLQINSHI_Q0;調靜態(tài)顯示LJMPY_CLR_KEYDE50MS:MOV6EH,#50H;延時防抖動時間DEL011:MOV6FH,#0FFHDJNZ6FH,$DJNZ6EH,DEL011RET確定一幅文字，各顯示字的地址。顯示完一幅文字時，等待中斷，當達到設定中斷次數后，調下幅文字，由于文字地址是連續(xù)的，這時XIAO_TAB中的地址為下幅文字的首地址。直截調用及可，如顯示完最后一幅文字，則返回到幅文字首地址。（60H定義有多少幅文字，63H62H61H顯示下幅文字等待時間）QINSHI_RET:MOVDPTR,#XIAO_TABMOV63H,#0FFH;中斷次數MOV62H,#0FFH;中斷次數MOV61H,#08H;中斷次數MOV60H,#00HQINSHI_2:SETBXCS;選擇蕊片CS2MOVLCD_OPEN,#01H;開顯示器1,關顯示器0LCALLLCDOPENMOVLCD_LINE,#00H;置起始0行LCALLSETLINEMOVLCD_PAGE,#00H;置0頁;顯示第一個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#32;置32列LCALLSETYLCALLH16X16MOVLCD_PAGE,#02H;置2頁;顯示第二個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#32;置32列LCALLSETYLCALLH16X16MOVLCD_PAGE,#04H;置4頁;顯示第三個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#32;置32列LCALLSETYLCALLH16X16MOVLCD_PAGE,#00H;置2頁;顯示第四個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#48;置48列LCALLSETYLCALLH16X16MOVLCD_PAGE,#02H;置2頁;顯示第五個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#48;置32列LCALLSETYLCALLH16X16MOVLCD_PAGE,#04H;置4頁;顯示第六個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#48;置48列LCALLSETYLCALLH16X16MOVLCD_PAGE,#06H;置4頁;顯示第七個文字LCALLSETPAGEMOVLCD_Y,#48;置48列LCALLSETYLCALLH16X16ABC1:JBTF0,ABC1;等待中斷DJNZ62H,ABC1;等待中斷次數MOV62H,#0FFHDJNZ63H,ABC1;等待中斷次數MOV63H,#0FFHDJNZ61H,ABC1ABC2:JNBTF0,ABC2;等待中斷完后顯示第二幅文字MOV61H,#08HINC60HMOVA,60HCJNEA,#17,QINSH;定義有多少幅文字LJMPQINSHI_RETQINSH:LJMPQINSHI_2由于試驗條件有限，我們采用電動機附帶霍爾元件作為車輪，電機為3V的直流電機，每分的轉速可以達到幾千轉，我們設定電機每轉一圈為車輪轉動1米，當電機轉動達到1000圈時，就表示已經到達了一公里，系統自動將當前的單價加到總金額上。表1的測試條件是：設定白天的單價是2.5元，起步價為5元（包含3公里），分別行駛不同里程測得數據如下表表2測試條件是：晚上的單價設定為3.0元，起步價為5元（包含3公里），分別行駛不同里程測得數據如下表通過表1、表2的數據，我們可以看到系統的計價功能很穩(wěn)定，誤差很小，幾乎為零，不過還應該在實際的應用中測試。表3顯示的數據表明，系統能在掉電的情況下正確的保存數據，并且能在系統上電后將數據讀到相應的存儲單元

第四部分結束語計費器系統的設計已經全部完成，能按預期的效果進行模擬汽車啟動，停止，暫停等功能并能夠通過LCD顯示車費數目。本款快步專車計價器包括單價輸出、單價調整、顯示當前的系統時間等功能。另外，多功能快步專車計價器還具有性能可靠、電路簡單、成本低、實用性強等特點，加上經過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。一個月來，經過自己努力，基本上完成了設計要求的內容，在系統可行性分析、原理圖設計等方面都作了許多實際工作，取得了一些成績，同時也遇到了一些問題，存在一些不足。經過這一個月的學習，我覺得自己不論是在理論知識方面還是在動手能力方面都有了不小的進步，自己從中受益匪淺。這次設計很好的把以前學到的理論知識應用于實踐，使我認識到理論知識與實踐之間有一定的差距，只有通過不斷的努力學習和實踐才能很好的把理論知識應用到實踐當中，也只有通過不斷的實踐才能對理論知識的理解。通過這次設計不僅學會了如何去查找相關資料，更重要的是通過查找資料和翻閱書籍學到了不少知識，擴大了知識面，提高了知識水平。經過單元設計和系統設計鞏固了以前所學的專業(yè)知識，自己真正認識到理論聯系實際的重要性，為以后的學習和工作提供了很多有價值的經驗。通過這次設計不僅增強了自己的動腦能力和動手能力，也提高了我思考問題、分析問題、解決問題的能力，更重要的是學會用工程化的思想來解決問題。這在以前的學習過程中是不曾學到的。這次設計是我認真認識到完整、嚴謹、