出租车计价器设计.docx
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出租车计价器设计.docx
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出租车计价器设计
出租车计价器设计任务书
1.设计目的与要求:
设计出一个用于出租车的计价器。
准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:
(一)基本功能:
(1)显示:
可以显示单价、里程、总金额
(2)停车计费功能:
中途因故停车超过5分钟后每分钟按当时单价的50%收费
(3)自动分时计费功能:
白天和夜间应能自动更换单价
(二)性能:
里程误差小于2%
(三)扩展功能:
(1)可增加时钟功能
(2)可增加数据掉电保护功能
2.设计内容:
(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;
(2)确定元器件及元件参数;
(3)进行电路模拟仿真;
(4)SCH文件生成与打印输出;
(5)PCB文件生成与打印输出;
3.编写设计报告:
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
1引言……………………………………………………………………………………1
2出租车计价器设计要求及设计方案………………………………………………1
2.1设计思路……………………………………………………………………………1
2.2系统主要功能…………………………………………………………………………2
2.3总体设计方案…………………………………………………………………………2
2.4总体设计框图………………………………………………………………………2
3出租车计价系统的硬件设计…………………………………………………………3
3.1振荡电路……………………………………………………………………………3
3.2复位电路……………………………………………………………………………3
3.3键盘接口电路………………………………………………………………………3
3.4显示电路……………………………………………………………………………4
3.5单片机引脚说明……………………………………………………………………4
3.6LCD1602液晶显示简介………………………………………………………………6
4出租车计价系统软件设计……………………………………………………………7
4.1系统主程序…………………………………………………………………………7
4.2里程计数子程序………………………………………………………………………7
4.3单价设置子程序……………………………………………………………………8
5总结与体会……………………………………………………………………………8
参考文献……………………………………………………………………………………9
附录1……………………………………………………………………………………9
附录2………………………………………………………………………………………10
附录3……………………………………………………………………………
基于51单片机原理出租车计价器的设计
摘要:
现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器,所以计价器技术的发展已成定局。
而部分小城市尚未普及,但随着城市建设日益加快,象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展,计价器的普及也是毫无疑问的,所以未来汽车计价器的市场是十分有潜力的。
本设计以AT89S51单片机为中心,利用信号发生器模拟代替霍尔传感器测距,实现对出租车计价统计,输出采用1602液晶显示屏。
本电路设计的计价器不但能实现基本的计价,而且还能根据里程或手动来调节单价。
通过单片机上的键盘上的按键来执行开始、暂停、复位等功能。
步骤如下:
首先,程序开始做一些必要的初始化工作,等待键盘输入。
然后,启动键S1按下后单片机开始计数传感器传来的计数脉冲,1602液晶显示器显示路程和总费用。
最后,当需要停止是可按相应的键S4对路程计数器进行停止。
而且还可以按下S2进行等待计时收费和按下S3键进行起步价的调整。
关键词:
89S51单片机1602液晶显示屏计价器
1引言:
单片机课程设计是单片机技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。
出租车能保证乘客快速,轻松的到达目的地。
这些优点受到人们的欢迎。
随着出租车行业的发展,出租车已经是城市交通的重要组成部分,从加强行业管理以及减少司机与乘客的纠纷出发,具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很必要的。
而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大,用到的器件多,造成故障率高,难调试。
而采用单片机进行的设计,相对来说功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易地实现设计要求,且灵活性强,可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
本设计采用AT89C52单片机,辅以按键,实现对出租车的多功能的计价设计,输出采用1062液晶显示屏。
本电路设计的计价器不但能实现基本的计价,而且还能根据里程或手动来调节单价。
要将出租车计价系统产品化,应该根据客户不同的需求进行不同的设计,应该在程序中增加一些可以人为改变的参数,以便客户根据不同的需要随时调节单价以及计价方式。
因此,研究出租车计价器及扩大其应用,有着非常现实的意义。
2出租车计价系统的设计要求与设计方案
2.1设计思路
设计一个出租车自动计费器,计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费三部分,用1602液晶显示总金额,运行时间,暂停时间,最大值为999元,起步价为6元,3Km之内起步价计费,超过3Km,每一公里增加1元(即1KM增加1元),等待时间单价为每分钟1元,用液晶显示总里程,同时用液晶显示等待时间。
①计费功能
费用的计算是按行驶里程收费。
设起步价为6元。
1、当里程<3km时,按起价计算费用
2、当里程>3km时,每公里按1元计费
3、S1为启动按钮、S2等待按钮、S3调整计费按钮、S4停止按钮
②显示功能
1、显示行驶里程:
用三位数字显示,显示方式为“XX.X”,单位为km。
计程范围0-99.9km,精确到0.1km。
2、显示等候时间:
用两位数字显示,显示方式为“XX”,单位为min。
计时范围0-59min,精确到1min。
3、显示总费用:
用三位数字显示,显示方式为“XXX”,单位为元。
计价范围0-999元,精确到1元。
2.2系统主要功能
本出租车自动计费,上电后显示最初的起步价,里程计费单价,等待时间计费单价,通过按键可以调节起步价,里程计费单价。
同时具有运行,暂停,停止等状态,可以显示暂停的时间,具有累加功能,暂停和运行时间在暂停和运行前一次的状态上计时。
出租车停止后能够显示行驶的总费用。
2.3总体设计方案
采用MCU技术,通过单片机作为主控器,利用1602字符液晶作为显示电路,采用外部晶振作为时钟脉冲,通过按键可以方便调节,以下是方案三的系统流程图,本方案主要是必须对于数字电路比较熟悉,成本又不高。
方案图如图1所示。
2.4总体设计框图
图1总体设计框图
3出租车计价系统的硬件设计
3.1振荡电路
单片机内部有一个高增益、反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。
通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容(电容和一般取33pF)。
这样就构成一个稳定的自激振荡器。
振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号,再在二分频的基础上三分频产生ALE信号,此时得到的信号时机器周期信号。
振荡电路如图2所示。
图2振荡电路
3.2复位电路设计
复位操作有两种基本形式:
一种是上电复位,另一种是按键复位。
按键复位具有上电复位功能外,若要复位,只要按图中的RESET键,电源VCC经电阻R1、R2分压,在RESET端产生一个复位高电平。
上电复位电路要求接通电源后,通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。
上电瞬间RESET引脚获得高电平,随着电容的充电,RERST引脚的高电平将逐渐下降。
RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间(2个机器周期),单片机就可以进行复位操作。
按键复位电路图如图3所示。
图3复位电路
3.3键盘接口电路
独立式键盘:
独立式键盘中,每个按键占用一根I/O口线,每个按键电路相对独立。
I/O口通过按键与地相连,I/O口有上拉电阻,无键按下时,引脚端为高电平,有键按下时,引脚电平被拉低。
I/O口内部有上拉电阻时,外部可不接上拉电阻。
键盘接口电路如图4所示。
图4键盘接口电路
3.4显示电路
对于现实电路我们可以采用数码管,也可以采用液晶显示,液晶又分字符型和点阵型,我们使用的液晶是字符型液晶,并且带字符库的,不需要查找代码。
英文字符就可。
液晶电路使用时,如果发现液晶不亮可以调节连接液晶的点位器,改变液晶的亮度。
显示电路如图5所示。
图5数码管封装图及数据线与数码管管脚关系
3.5单片机各引脚功能说明:
AT89S52电路图如图6所示。
图6AT89S51引脚图
VCC:
供电电压。
GND:
接地。
P0口:
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行。
校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口,P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:
复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:
当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:
每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:
当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1:
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输
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- 出租车 计价器 设计