沈阳工业大学
本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设计题目：基于单片机出租车计价器的设计
学院：信息科学与工程学院
专业班级：测控技术与仪器0702班
学生姓名：魏培培
指导教师：桑海峰
2010年03月30 日
基于单片机出租车计价器设计
一、课题研究的目的和意义
近年来，我国城市发展日新月异，交通工具也越来越多样化，我国出租汽车行业因而迅猛发展，出租汽车已经成为我国城市公共交通的重要组成部分和现代化城市必备的基础设施，成为人们工作、生活中不可缺少的交通工具。出租汽车必须安装出租汽车计价器才能投入营运，因此出租汽车服务行业和出租汽车计价器紧密相关，出租车计价器也就随着出租车行业的发展而日益完善。
出租汽车计价器是一种能根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价，并直接显示车费值的计量器具。计价器是出租汽车的经营者和乘坐出租汽车的消费者之间用于公平贸易结算的工具，因而计价器计价精准与否，直接关系到经营者和消费者的经济利益。为了保护营运者和乘客的经济利益,世界上的多数国家都对作为贸易结算用的出租汽车计价器进行强制管理[1]。依据国家有关法律、法规，出租汽车计价器是列入国家首批强制检定的工作计量器具之一，也是近年来国家质量技术监督部门强化管理的六类重点计量器具之一。
出租车行业是初到这个城市的人们看这个城市的第一扇窗，它已成为衡量这个城市是否具备国际大都市的现代标准和心理标准的标志之一。出租汽车计价器是出租汽车营运者与乘客之间进行贸易结算的计量器具,不仅有市场上“秤”的重要作用,而且通过这杆“秤”还透视出这个城市的技术水准和道德水准；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。
二、课题研究的主要任务和预期目标
1．主要任务及要求
本毕业设计的主要任务是设计一个基于单片机的出租车计价器的设计，出租车计价器是以单片机核心，配相应的外围电路和功能软件，能实现单价、里程、等待时间、金额的显示。它由硬件部分和软件部分组成，硬件是系统的基础，软件则是在硬件的基础上，对其合理的调配和使用，从而完成出租车计价器的基本功能[2]。
1)了解出租车计价器的一般功能
2)确定功能参数范围
3)采用单片机[3]MCS51及相应器件完成硬件设计
4)完成相应软件设计
5)提交整个系统硬件原理设计，控制软件设计
2．预期目标
1)计价器可现实单价、里程、总金额、等待时间、时钟的显示、打印输出。
2)单价种类分为白天和晚上两种，根据时钟判断。
三、设计方案
1．设计思想
出租车计价器的设计主要分为两大部分：硬件电路设计和软件结构的设计。
出租车计价器的硬件电路由键盘控制电路、速度传感电路、空车等电路、时钟电路、存储电路和电源电路等部分构成，如图1[3][4]。
如图1.硬件框图
各电路主要任务：
1)键盘控制电路：单价、里程和金额、里程的分屏显示控制等[5]。
2)单片机电路：检测空车灯信号和速度传感电路的脉冲信号，进行里程计
算等[6][7]。
3)里程传感电路：利用霍尔传感器[8][9]获得车轮转动即路程计量信号，
送入单片机，供里程计算。
4)时钟电路：显示时间，作为白天/晚上单价的自动转换[6]。
5)存储电路：电源断开时，存储当前信息[6]。
6)串口显示电路：显示单价、路程、金额、等待时间、时钟[6]。
7)打印输出：打印票据[6]。
8)电源电路功能：为系统提供电源，保证系统能够正常工作。
出租车计价器软件设计部分可分为：主程序控制程序、金额计算子程序。
图2.主程序流程图：
如图2.主程序流程图
如图2所示，数据芯片初始化包括各个芯片的复位、定时计数器的参数设置、起步价设置（默认3公里内为起步价8元）、白天夜晚里程单价和等待单价的设置（自定义设置白天里程单价和等待单价为1元/公里、1元/分钟，夜晚分别为2元/公里、2元/分钟）、时钟的启动等。初始化完毕以后，开始根据空车灯按键判断是否有乘客，如果没有，则显示时间。如果有乘客，则根据时钟判断是白天还是晚上，默认是白天单价（自定义6：00点-21：00为白天模式），如果是白天则启动计价器计价；如果是晚上则，单价转为夜晚模式，再启动计价器计价。启动计价器后，将金额、里程送数
码管显示[10]。然后判断乘客是否下车，如果下车，则打印票据[11]，芯片再次初始化；如果没下车，循环回到金额计算。
图3.金额计算流程图
图3.金额计算流程图
如图3所示，金额计算程序首先判断租车速度是否超过15公里/小时[12][13]，没超过则判断为出租车在等待红灯，启动定时器，定时器自定义设置为3min，如果等待时间超过3min，则金额+1/+2（根据主程序判断出是白天模式还是夜晚模式来断定），再次判断车速是否超过15公里/小时，之后同上，如果等待时间没有超过3min超过则再次判断车速是否超过15公里/小时，之后同上；如果车速超过15公里/小时，判定为出租车在行驶，判断行驶公里数是否超过3公里，没超过，则返回主程序；超过则金额+1/+2（根据主程序判断出是白天模式还是夜晚模式来断定），然后返回主程序。
2．方案论证
方案一：采用数字电路控制。分为里程计数单元、单价输入单元、计时单元、计算单元、显示单元，全部由基本逻辑门和器件完成[14]。
方案二：采用AT89C51单片机为核心，利用它丰富的管脚及功能，以霍尔传感器为出租车速度检测元件，结合外围电路，来完成出租车计价器的基本功能[8]。
经比较，方案二既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用方案二方案。
3.设计中要解决的主要问题和措施
本设计中要解决的主要问题在于车速信号的采集，设计中采用的是霍尔传感器A44E，这个传感器属于开关型霍尔传感器件，其工作电压乏味比较宽，符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的I/O端口上，最高检测频率可以达到1MHZ，就可以解决了车速信号采集的问题。
四、课题进度安排
1、第一周：了解题目内容，查阅资料
2、第二周：查阅资料，翻译外文文献
3、第三周：文献综述
4、第四周：写开题报告
5、第五周：硬件方案论证
6、第六周：主要功能电路设计
7、第七周：电路原理分析参数计算
8、第八周：部分电路仿真
9、第九周：控制软件功能设计
10、第十周：主要功能软件编程
11、第十一周：软件仿真调试
12、第十二周：修改细化设计
13、第十三周：校验程序
14、第十四周：进行整体系统的连接与检验
15、第十五周：撰写论文框架
16、第十六周：撰写详细论文
17、第十七周：准备答辩
参考文献：
[1]. 吴承琦，孙培生.出租汽车计价器发展历程回顾、感悟及展望[R].北京.《中国计量》 2008年03期
[2].孙培生等编著.出租汽车计价器[M].北京. 中国计量出版
[3]. Nick Flaherty.The 8-bit MCU is Dead, Long Live 8-bit MCU. Electronics world,2005, 111(1830)
[4]. 百度百科https://www.doczj.com/doc/4b6036634.html,/view/1275076.htm
[5].杨世品陈林. 基于Proteus的单片机出租车计价器的设计.微计算机信息，2007, 23(11)
[6]. 李群芳，张士军，黄建．单片微型计算机与接口技术[M]．北京:电子工业出版社，2008.5: 97-101.
[7]. 孙慧芹编著. 单片机项目设计教程[M]. 北京:电子工业出版社第
[8]. 陈伟宏肖卫初邱飚. 基于Proteus的多功能出租车计价器设计.重庆工学院学报（自然科学版）,2009, 23(6)
[9]. 邱淑贤.霍尔式汽车车速传感器检测系统.长春工业大学学报（自然科学版）,2010, 31(3)
[10].Volmer, M，Neamtu, J. Micromagnetic characterization of a rotation sensor based on the planar Hall effect.Physica. B, Condensed Matter,2008, 403(2/3)
[11]. 胡全. 51单片机的数码管动态显示技术. 中国新技术新产品, 2009, (13)
[12]. 杨君聂泽东.基于单片机的小票打印系统. 电子工程师, 2005, 31(7)
[13].徐莹邹德君. 车速传感器采集信号处理电路的设计.辽宁省交通高等专科学校学报,2007, 9(3)
[14]. Kiyoshi Fujii,Hiroshi Fujimoto,Makoto Kamachi,Experimental. Verification of Traction Control for Electric Vehicle Based on Slip Ratio Estimation without Vehicle Speed Detection.Review of Automotive Engineering,2008, 29(3)
[15]. 阎石. 数字电子技术基础[M]. 高等教育出版社,2006.5
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2012 —2013 学年第 2 学期） 课程名称：可编程逻辑器件设计开课实验室：信自楼 2013 年4月 11日
一、引言 汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。 我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，以及现在的能够打一发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。 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。我们设计采用8086为主控器，以A44E霍尔传感器测距，实现对出租车的多功能的计价设计，输出采用8段数码显示管。 二、总体设计方案 利用8253作为定时/计数器，控制电机转速并测量电机的转数；8255作为输入输出接口，控制数码管显示启动后经过的里程数（小数点后取2位有效值）。 硬件连接说明： 直流电机控制器的基础上，增加了一个电机测速电路构成。 8255的B口作为数码管的笔划码驱动；C口的低4位作为段码控制，显示实际里程，同时，也用于输出键盘的列扫描码；PC6、PC7输入行扫描码，用于识别按键，程序中仅使用了PC6行上的四个按键，其定义如下： X1：启动/停止键；X2：加速键，与X3、X4键组合使用；X3：“+”键；X4：“-”键。 A口仅使用了PA0，输出PWM脉冲信号，通过驱动芯片驱动电机，其输出电压的高低与PWM脉冲的占空比成正比。 电机的转数，通过霍尔元件变换为脉冲个数，送入8253的通道2，计数后，将转数转换为里程数，最小单位为0.01公里，送CPU记录，结果由数码管显示出来。
电子电路CAD课程设计 课题名称出租车计价设计 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间
目录 第一章引言 (4) 第二章设计方案 (5) 2.1出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标 2.2设计方案论证 第三章电路原理图的绘制 (7) 第四章电路板图的绘制 (8) 第五章课程设计总结 (12) 第六章电子元件清单 (13) 第七章总电路原理图 (14) 第八章参考文献 (16)
第一章引言 随着生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已经受到越来越多人的关注。于是，出租车行业低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖纠纷，困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这矛盾的最好的方法就是使用计价器，用规范的价格来为乘客提供更加方便快捷的服务。同时，出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。本文是为了探索计价器的设计而制作的。随着计算机和信息技术的发展，EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术已经代替了传统手工设计和制作印刷电路板的方法，成为现代电子工程领域的一门新技术。EDA技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展，由此各类EDA工具软件也如雨后春笋般地蓬勃发展起来。原理图设计、PCB设计、电路仿真和PLD设计都是EDA设计技术中的重要组成部分，而Altium公司（原Protel Technology公司）推出的Protel DXP软件全面集成了EDA设计几大技术，而且它还包含了电路仿真印刷电路板的信号完整性分析、可编程逻辑器件FPGA数字电路设计和VHDL硬件描述语言的应用
开题报告(模版)
毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目:基于FPGA的出租车计费系 统的设计 院系名称: 电气与信息工程学 院 专业班级: 电子信息工程09-2 班 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 2013年3月15号
一课题研究目的和意义 在我国社会经济的全面发展过程中，各大中小城市的出租车营运事业也迅速发展，出租车已经成为人们日常出行选择较为普遍的交通工具。出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表，是出租车市场规范化、标准化以及减少司机与乘客之间发生纠纷的重要设备。为了保护营运者和乘客的经济利益,世界上的多数国家都对作为贸易结算用的出租汽车计价器进行强制管理[1]。我国《计量法》也将出租汽车计价器列入强检目录,实行强制检定。1999年,国家质量技术监督局又将出租汽车计价器列为六种重点管理的计量器具之一[2]。出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买纠纷困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则它是出车行业发展的重要标志是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具租有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此汽车计价器的研究也是十分有应用价值的[3]。一种功能完备、简单易用、计量准确的出租车计价器是加强出租车行业管理、提高服务质量的必备品。当计费系统在各大、中城市出租车中使用越来越广泛，用户对计费器的要求也越来越高。以出租车多功能计费器为例，用户不仅要求计费器性能稳定，计费准确，有防作弊功能;同时还要求其具有车票打印、语音报话识别、电脑串行通信及税控等功能;不同国家和地区的收费方式存在差异，即使在同一地区，不同车型的出租车收费方式也有差别，而且出租车还面临几年一次的调价或调整收费方式等问题[4]。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对于模式的切换需要用到机械开关机械开关时间久了会造成接触不良功能不易实现。采用单片机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的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，然而传统的基于单片机设计的出租车多功能计费器已远远跟不上这种变化，功能升级很繁琐，需要硬件重组和软件更新同步进行，成本高，并且每次升级都可能出现新的不稳定因素;而基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的出租车多功能计费器，采用硬件描述语言Verilog HDL和逻辑综合为基础的自顶向下的电路设计方法，开发成本低，周期短，可靠性高，功能升级方便，满足了用户的要求。
软件学院 课程设计报告 课程 题目出租车计价器 班级集成13-4 专业集成电路设计与集成系统 学生学号 指导教师（填写自己班的指导教师） 年月日 1.课程设计目的 全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的组合逻
辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。 2.课程设计题目描述和要求 2.1.课程设计题目描述 ①.实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为7.0元，并在车行3km 后按2.2元/km 计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。 ②.现场模拟功能：以开关或按键模拟公里计数，能模拟汽车起动、停止、暂停等状态。 ③.将车费和路程显示出来，各有一位小数。 2.2.总体设计思路框架 2.3.课程设计题目要求 ①.设计正确，方案合理。 ②.程序精炼，结构清晰。 ③.设计报告含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 ④.上机演示。 ⑤.有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 3.设计思想和设计内容 3.1 出租车计费设计
该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数，起步价是7元，行驶3公里，以后2.2元/公里。并且设计选择模块，在车费超过20元每公里加收50%车费即3.3元/公里。 3.2 基本设计思想 出租车计费器根据设计要求可初步分为3方面——显示、记里程数、记费。之后再根据三方面分别设计模块。1.显示模块。一般计数器显示数字为1-F即16进制，而16进制不方便观看，所以在设计这一模块时我们将16进制改为10进制输出进而设计了译码模块。2、里程模块。设计要求对里程计数主要分为两个方面，计数以及公里数比较。即3公里之内收7元，3公里之后20元（通过计算为9公里）以内每公里2.2元，9公里以外为每公里3.3元。所以，我们将里程模块分为里程计数模块以为比较模块。3.计费模块。计费模块同里程比较模块所以将两个模块合二为一，为价格计算模块。 4.Verilog代码 4.1顶层模块 module taxi( clk,stop,rst_n, time1,time2,time3,time4, seg1,seg2,seg3,seg4 ); input clk; input stop; input rst_n; output [6:0]time1; output [6:0]time2; output [6:0]time3; output [6:0]time4;
出租车计价器课程设 计
大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 出 租 车 计 价 器 姓名： 学号： 3 姓名： 学号： 专业班级：自动化09-7班 指导老师： 所在学院：电气学院 2012年7月4 日 摘要
本设计基于AT89SC51单片机，采用霍尔传感器采集轮胎转数的信息，使用外部中断0将霍尔传感器采集的信息输入到单片机，实现对于出租车行驶里程的计算；对于中途等待以及红绿灯等待，使用定时器计时，并将时间转化为里程数以计费；输出设备采用数码管，本设计采用的是两个4位一体的共阴极数码管，输出里程数和费用；此外，本设计还设计了状态指示灯，用以指示计价器的工作状态和显示状态。 出租车计价器是出租车行业计费系统的核心，是出租车行业发展的重要标志，性能良好的计价器对于乘客和出租车行业都是必需的。 关键词：计价器、单片机、霍尔传感器
目录 1 概述 (4) 1.1 出租车计价器概述 (4) 1.2 单片机的概述 (4) 2 总体方案设计 (6) 2.1 设计任务要求 (6) 2.1.1 设计任务 (6) 2.1.2 设计要求 (6) 2.2 设计的主要功能 (6) 2.3 方案的选取 (7) 2.3.1 硬件设计方案 (7) 2.3.2 软件设计方案 (8) 3 硬件设计 (8) 3.1 AT89S52单片机及最小系统 (9) 3.2 测距单元 (11) 3.3 按键单元和状态显示单元 (14) 3.4 数码显示单元 (15) 4 软件设计 (17) 4.1 系统主程序 (17) 4.2 数据处理子程序 (18) 4.3 等待时间计时子程序 (19) 4.4 键盘扫描子程序 (20) 5 Proteus软件仿真 (21) 6课程设计过程中遇到的问题 (22) 7 课程设计体会 (23) 参考文献 (24) 附1、原程序代码 (25) 附2、系统原理图 (30)
电子科技大学成都学院学院
一、实验名称 出租车计费器的设计 二、实验目的 1、了解出租车计费器的工作原理。 2、学会用V HDL 语言编写正确的七段码管显示程序。 3、数量掌握用V HDL 编写复杂功能模块。 4、进一步数量状态积在系统设计中的应用。 三、实验原理 出租车计费器一般都是按公里计费，通常是起步价 xx元（xx元可以行走x公里），然后再是x x元/公里。所以要完成一个出租车计费器，就要有两个计数单位，一个用来计公里，另外一个用来计费用。通常在出租车的轮子上都有传感器，用来记录车轮转动的圈数，而车轮子的周长是固定的，所以知道了圈数自然也就知道了里程。在这个实验中，就要模拟出租车计费器的工作过程，用直流电机模拟出租车轮子，通过传感器，可以得到电机每转一周输出一个脉冲波形。结果的显示用 8 个七段码管，前四个显示里程，后三个显示费用。 在设计VHDL程序时，首先在复位信号的作用下将所有用到的寄存器进行清零，然后开始设定到起步价记录状态，在此状态时，在起步价规定的里程里都一直显示起步价，直到路程超过起步价规定的里程时，系统转移到每公里计费状态，此时每增加一公里，计费器增加相应的费用。 为了便于显示，在编写过程中的数据用BCD码来显示，这样就不存在数据格式转换的问题。比如表示一个三位数，那么就分别用四位二进制码来表示，当个位数字累加大于9时，将其清零，同时十位数字加1，依此类推。 四、实验内容 本实验要完成的任务就是设计一个简单的出租车计费器，要求是起步价3元，准行1公里，以后1元/公里。显示部分的七段码管扫描时钟选择时钟模块的
1KHz，电机模块的跳线选择GND端，这样通过旋钮电机模块的电位器，即可达到控制电机转速的目的。另外用按键模块的S1来作为整个系统的复位按钮，每复位一次，计费器从头开始计费。直流电机用来模拟出租车的车轮子，没转动一圈认为是行走1米，所以每旋转1000 圈，认为车子前进1公里。系统设计是需要检测电机的转动情况，每转一周，计米计数器增加 1。七段码管显示要求为前 4个显示里程，后3个显示费用。 五、实验步骤 1、打开Q UARTUSII 软件，新建一个工程。 2、建完工程之后，再新建一个V HDL File，打开V HDL 编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在V HDL 编辑窗口编写V HDL 程序。其 程序如下所示：
摘要 随着现代社会节奏的加快，越来越多的人出行时都选择乘坐出租车。在交通发展迅速的今天，出租车是我们交通中不可缺少的工具。同时出租车中的计价器是必不可少的一种设备。这次专业课程设计就是通过模拟设计出租车计价器，使同学们对单片机硬件设计有一些了解。这样一来理论得到了实践。这说明单片机的应用已深入国民经济和日常生活的各个领域。 该设计的主要内容是通过C51单片机上的数码显示器来模拟出租车计价器的路程显示表，通过单片机上的键盘上的某些键来表示开始、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，启动键按下（0）后LED数码管开始记录路程并显示。最后，当需要停止是可按相应的键（F）对路程计数器进行暂停。而且还可以复位（E）…… 更应该学习和掌握专业及计算机知识，利用实习机会掌握课程设计精髓，为日后实习和工作打下牢固的基础等等。 关键字C51单片机8255出租车计价器LED数码管
目录 前言------------------------------------------------------------------------------------------------------3 第一章设计内容及要求-------------------------------------------------------------------4 1.1 设计内容及要求--------------------------------------------------------------------4 1.2 框图-----------------------------------------------------------------------------------4第二章系统组成及工作原理-------------------------------------------------------------5 2.1 控制单元设计----------------------------------------------------------------------5 2.1.1 按键名称-----------------------------------------------------------------------5 2.1.2 按键工作操作说明------------------------------------------------------------5 2.2 输出单元设计-----------------------------------------------------------------------5 2.3 定时器的功能和使用方法---------------------------------------------------5 第三章电路方案设计----------------------------------------------------------------------6 3.1 方案比较----------------------------------------------------------------------------6 3.2 总设计框图-------------------------------------------------------------------------7 3.3 单位电路设计----------------------------------------------------------------------8 3.3.1 复位电路设计-----------------------------------------------------------------8 3.3.2 时钟电路设计-----------------------------------------------------------------9 3.3.3 单片机最小系统-------------------------------------------------------------10 3.4 8255A键盘显示电路设计--------------------------------------------------------11第四章程序设计----------------------------------------------------------------------------12 4.1 主程序模块-------------------------------------------------------------------------12 4.2 定时中断服务程-------------------------------------------------------------------12 4.3 里程计数程序-----------------------------------------------12第五章实验调试及测试结果与分析-------------------------------------------------14 第六章总结与体会---------------------------------------------------------------------15 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------16附录一-------------------------------------------------------------------------------------------17 附录二-------------------------------------------------------------------------------------------26 附录三-------------------------------------------------------------------------------------------27
毕业设计开题报告 电子信息工程 基于单片机的自动灌溉系统设计 一、前言 单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械。 单片机应用的主要领域有： 1）智能化家用电器：各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。 2）办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。 3）商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。 4）工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5）智能化仪表：采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。 6）智能化通信产品：最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。 7）汽车电子产品：现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。 8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：单片机的应用更是不言而喻. 单片机的功能是靠程序驱动实现的，通过编程将程序烧写到单片机内部，控制芯片各个引脚在不同时间不同的电平输出，进而控制与这些引脚连接的外围电路电气状态。 随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研，生活、提供更好的，更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展. 基于单片机的自动灌溉系统，是以数字化控制为基础，配合传感器技术设计的。湿度传感器实时监测土壤湿度并得到一个模拟的电压值，通过的A/D转换，我们可以得到电压值的数字信号，然后我们可以把该数字信号输入单片机，在单片机中进行相关的数字处理，得到一系列的控制信号输出，来控制外围设备的运行，如报警声、数码管的数值显示、阀门的开关从而得到对灌溉的控制。另外可以通过修改软件的方法，来修改灌溉的水量和时间。[1-6] 二、主题 2.1研究背景及意义 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择，也是今后学习更高级芯片
word完美格式 嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目：出租车计价器 学院：太原理工大学现代科技学院 班级：电子信息 姓名： 学号：
一、设计题目： 出租车计价器 二、设计思路： 如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通 过线路连接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生 一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 ●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助 计价。 四、里程计数器的原理（光电式） 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（P3.4）。
五、LED显示电路 对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 P0.7-P0.0 数码管输出数据 P2.7-P2.4 数码管位选 六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上8.6元；由一开关进行选择。每 公里1.5元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计 67个数产生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚
EDA课程设计报告--出租车计价器
课程设计 课程设计名称：出租车计价器 专业班级 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计时间：
1 设计任务及要求 出租车计价器根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价,并在行程中同步显示车费值。从起步开始，行程3公里内，且等待累计时间2分钟内，起步费10元；3公里以外以每公里1.6元计费，等待累计时间2分钟外以每分钟1.5元计费。并能显示行驶公里数、等待累计时间、总费用。设计的主要技术指标：（1）计价范围：0—999.9元计价分辨率：0.1元（2）计程范围：0—99公里计程分辨率：1公里（3）计时范围：0—59分计时分辨率：1分本次设计中假设出租车的速度传感器具有出租车每行驶1Km提供1000个脉冲信号的特性。当行驶速度小于等于6KM/h时为等待。本设计的最终任务是显示出租车的等待时间和行驶里程，并计算出所需费用。根据要求需要进行如下分工，首先要有一个分频模块（ＦＰＱ）产生系统工作用的基准信号1HZ，供系统中的有关模块计时用。其次要有一个判断等待与否的模块（DDPB），再者就是要有计时和计程模块（ＤＤＳＪ和ＬＣＪＳ），最后要有计费模块和显示译码模块（ＪＦＺ和ＹＩＭＡ）。 2设计原理及总体框图 （1）设计总体框图 图１总设计框图 （2）设计总原理图
图２设计总原理图 设计总原理：测控FPGA芯片通过采集速度传感器脉冲信号WCLK进行行驶里程计算，利用外部脉冲信号CLK1产生标准时钟信号，用来计算等待时间，最后根据行驶里程、等待时间来计算计价值。并用译码电路显示行驶里程、等待时间和计价值。 3 程序设计 1．VHDL语言简单介绍 VHDL语言（VHSIC Hardware Description Language，甚高速集成电路硬件描述语言）是一种设计、仿真、综合的标准硬件描述语言，是对可编程逻辑器件进行开发与设计的重要工具，其优点是：支持自上而下和基于库的设计，支持范围广，具有多层次描述系统硬件功能的能力。VHDL语言已成为IEEE的一
毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目:基于FPGA的出租车计费系统的设计院系名称: 电气与信息工程学院 专业班级: 电子信息工程09-2班 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 2013年3月15号
一课题研究目的和意义 在我国社会经济的全面发展过程中，各大中小城市的出租车营运事业也迅速发展，出租车已经成为人们日常出行选择较为普遍的交通工具。出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表，是出租车市场规范化、标准化以及减少司机与乘客之间发生纠纷的重要设备。为了保护营运者和乘客的经济利益,世界上的多数国家都对作为贸易结算用的出租汽车计价器进行强制管理[1]。我国《计量法》也将出租汽车计价器列入强检目录,实行强制检定。1999年,国家质量技术监督局又将出租汽车计价器列为六种重点管理的计量器具之一[2]。出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买纠纷困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则它是出车行业发展的重要标志是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具租有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此汽车计价器的研究也是十分有应用价值的[3]。一种功能完备、简单易用、计量准确的出租车计价器是加强出租车行业管理、提高服务质量的必备品。当计费系统在各大、中城市出租车中使用越来越广泛，用户对计费器的要求也越来越高。以出租车多功能计费器为例，用户不仅要求计费器性能稳定，计费准确，有防作弊功能;同时还要求其具有车票打印、语音报话识别、电脑串行通信及税控等功能;不同国家和地区的收费方式存在差异，即使在同一地区，不同车型的出租车收费方式也有差别，而且出租车还面临几年一次的调价或调整收费方式等问题[4]。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对于模式的切换需要用到机械开关机械开关时间久了会造成接触不良功能不易实现。采用单片机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的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，然而传统的基于单片机设计的出租车多功能计费器已远远跟不上这种变化，功能升级很繁琐，需要硬件重组和软件更新同步进行，成本高，并且每次升级都可能出现新的不稳定因素;而基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的出租车多功能计费器，采用硬件描述语言Verilog HDL和逻辑综合为基础的自顶向下的电路设计方法，开发成本低，周期短，可靠性高，功能升级方便，满足了用户的要求。该系统在不改变硬件电路的前提下，具有可以重构系统的功能；采用完全相同电路结构，只要根据各地区的要求在Verilog HDL程序中设置各参数，就可以适应各地区出租车不同计费标准的需要，还可以根据各地区需求增加其他功能[5]。
单片机出租车计价器课程 设计 This manuscript was revised on November 28, 2020
嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目：出租车计价器 学院：太原理工大学现代科技学院 班级：电子信息 姓名： 学号： 一、设计题目： 出租车计价器 二、设计思路： 如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务
出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连接构成一个完整的系统。 公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲信号送给单片机作为一定距离的计数值。 显示器：用LED 显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。 四、里程计数器的原理（光电式） 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数 量即为车行驶 一公 里，并 对价格 进行增 加。在 没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。 五、LED 显示电路 对设计总体分析下，只需对其价格进行显示，选用四个LED 数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 六、计价器的计价要求 计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。 转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚 八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B ，T1工作方式2 数码管输出数据 数码管位选 显示小数点（长亮） 计价器工作开关 白天/夜间切换 计数脉冲输入
开题报告 电气工程及其自动化 出租车计价器的设计 一．综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义： 随着我国经济的迅速发展，人民生活水平的显著提高，城市的交通日趋完善，出租车计价器的应用也越来越广泛。虽然私家车的拥有量在大幅度地提高，但是出租车还是在我国的交通运输中承担着重要的角色，出租车计价器是出租车上必不可少的重要仪器，它是负责出租车营运收费的专用智能化仪表。用户不仅要求计价器性能稳定、计价准确，而且随着功能越来越多对其他方面要求也越来越高。 出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项行业，伴随着我国国民经济的高速发展，出租车已成为城市公共交通的重要组成部分，多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能，不能很好的满足市场的需求。在我国第一家生产计价器的企业是重庆市起重机厂。发展到现在，国内生产计价器的企业已经有上百家，主要是集中在北京，上海，沈阳和广州等地。 最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计程功能，可以说早期的计价器就是一个里程表。随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化，此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。 大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器，它的功能也在不断完善。当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本出现了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发展也促进了计价器的发展，现在出租车计价器在使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，并且要求精度高，可靠性好。 近年来，我国出租汽车行业迅猛发展，出租汽车已经成为我国城市公共交通的重要组成部分和现代化城市必备的基础设施，成为人们工作、生活中不可缺少的交通工具。出租汽车服务行业和出租汽车计价器紧密相关，因为出租汽车必须安装出租汽车计价器才能投入营运。出租汽车计价器是一种能根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价，并直接显示车费值的计量器具。计价器是出租汽车的经营者和乘
一、中外文献资料目录 [1] 方兴东，王俊秀．博客：e时代的盗火者．机械工业出版社，2003年8月． [2] 萨师煊，王珊．数据库系统概论[M]．北京：高等教育出版社，2000年2月，247-249． [3] Julia Case Bradley, Anita https://www.doczj.com/doc/4b6036634.html,spaugh.C#.NET 程序设计[M].北京：清华大学出版社,2005年1月， 50-123. [4] 微软公司．Web应用开发——https://www.doczj.com/doc/4b6036634.html, 2.0．高等教育出版社，2007年7月． [5] 刘锦楠万云龙.HTML语言务实[M].北京：机械工业出版社，2005年6月，50-112. [6] 微软公司．SQL Server 2005 数据库开发与实现．高等教育出版社，2009年8月． [7] 微软公司．.NET Framework 2.0 程序设计．高等教育出版社，2007年7月． [8] 微软公司．Visual C# 2005 程序设计语言．高等教育出版社，2008年2月． [9] Stephen Walther. https://www.doczj.com/doc/4b6036634.html, 3.5 Unleashed. Sams, January 7, 2008. [10] 胡海璐，彭接文，胡智宇等.XML Web Services高级编程范例,北京:电子工业出版社,2003:36-37. [11] 韩小良等编著.Excel＋SQL Server数据库管理技术详解.机械工业出版社,2008-6-1. [12] 慕西亚诺（Musciano，C.），肯尼迪（Kennedy，B.）著，技桥译. HTML和XHTML权威指南.清华大学出版社,2004-6-1.
理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告出租车计价器设计 学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 2012年6月25日
摘要 本设计用直流电机转动模拟出租车车轮转动，实现出租车多功能的计价功能。设计采用AT89S52单片机为主控芯片，用光电对管检测电机转盘转速，采用24C02芯片为系统在掉电时路程、钱数等重要信息提供存储保护，采用两个四位8段共阴数码管显示里程、总价格和等待时间等信息。本设计可以实现单双程设置、系统暂停、空车指示、信息显示、掉电保护等功能。 出租车计价是根据车所行驶的路程以及乘客乘车的方式综合决定的。出租车行驶总路程可以通过车轮的周长乘车轮旋转圈数得到。即可计算得到车轮旋转几周出租车能行驶一公里的路程。使用光电对管能方便地计量车轮旋转的圈数，输出的脉冲信号被接入到AT89S52单片机系统中，通过计算接收到的脉冲个数，计算出当前所行驶的路程，并且可以计算实时的速度。与此同时，根据不同的收费标准计算收费。通过键盘能够实现往返设置，启动、暂停、停止计价器、设置单返程等。 关键字：出租车计价器，AT89S52，24C02，光电对管 Abstract This design with DC motor to rotate the analog taxi wheels turning, multi-purpose taxi pricing function. Design using AT89S52 MCU for master chip with a photoelectric tube test motor turntable speed, AT24C02 chip to make the system power-down distance, money and other important information on the storage
《单片机应用与仿真训练》设计报告出租车计价器设计 姓名学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 2012年6月25日
摘要 本设计用直流电机转动模拟出租车车轮转动,实现出租车多功能地计价功能.设计采用AT89S52单片机为主控芯片,用光电对管检测电机转盘转速,采用24C02芯片为系统在掉电时路程、钱数等重要信息提供存储保护,采用两个四位8段共阴数码管显示里程、总价格和等待时间等信息.本设计可以实现单双程设置、系统暂停、空车指示、信息显示、掉电保护等功能. 出租车计价是根据车所行驶地路程以及乘客乘车地方式综合决定地.出租车行驶总路程可以通过车轮地周长乘车轮旋转圈数得到.即可计算得到车轮旋转几周出租车能行驶一公里地路程.使用光电对管能方便地计量车轮旋转地圈数,输出地脉冲信号被接入到AT89S52单片机系统中,通过计算接收到地脉冲个数,计算出当前所行驶地路程,并且可以计算实时地速度.与此同时,根据不同地收费标准计算收费.通过键盘能够实现往返设置,启动、暂停、停止计价器、设置单返程等. 关键字：出租车计价器,AT89S52,24C02,光电对管 Abstract This design with DC motor to rotate the analog taxi wheels turning, multi-purpose taxi pricing function. Design using AT89S52 MCU for master chip with a photoelectric tube test motor turntable speed, AT24C02 chip to make the system power-down distance, money and other important information on the storage protection, the use of two four-segment common cathode digital display tube mileage, the total price and waiting time information. This design enables single and double-way set, system halted, empty instructions, information display, power-down protection and other functions. The taxi meter according to the distance traveled by the vehicle and passengers ride the decision. Taxi driving the total distance by the circumference of the wheel drive wheel rotation laps. Can be calculated by the wheel rotation a few weeks a taxi to travel one kilometer away. The use of opto-the number of turns of the tube can be easily measured wheel rotation, the output
嵌入式系统基础 课 程 说 明 书 设计题目：出租车计价器 学院：太原理工大学现代科技学院 班级：电子信息 姓名： 学号： 一、设计题目： 出租车计价器 二、设计思路： 如今单片机由于其体积小，性能完善，所以广泛应用于各个行业中。在出租车上，计价器便采用了单片机的应用技术，采用一系列的外部设备将出租车行驶以及停车等各个状态输入单片机，通过程序加以运算控制，再输出显示以及打印等。 我们试着用所学的知识，设计并模拟出租车计价器的工作方式，通过实践来掌握应用设备的工作原理。 三、设计任务 ●出租车计价器需要的主要外部设备有公里计数器，以及显示、定时装置，通过线路连 接构成一个完整的系统。 ●公里计数器设想：利用光电或者霍尔效应原理对车轮转过360°角位移产生一个脉冲 信号送给单片机作为一定距离的计数值。
●显示器：用LED显示，动态扫描显示，不断输出即时价格已及时间。 ●定时装置（本设计中未引入）：记录在停车或某些情况下的时间，用于辅助计价。 四、里程计数器的原理（光电式） 在与车轴同步的轴上装有一隔光盘，上仅有以窄缝可以通光。在隔光盘两侧分别装有与车体固定的光源和感光元件。当隔光盘随轴转动时，光源发出的光被隔光盘隔离，只有在窄缝处感光元件接收到光信号，对后续电路产生一个脉冲。这就是对里程转换为计数值的基本原理。 其产生的脉冲信号则作为单片机计数器的输入信号，当单片机中计数器计到某一数量即为车行驶一公里，并对价格进行增加。在没有实际对这样计数装置试用，只能对其原理进行分析，在之下的程序设计中只取其脉冲信号作为单片机输入信号（）。 五、LED显示电路 对Array设计总 体分析 下，只 需对其 价格进 行显示，选用四个LED数码管分别显示价格的百位、十位、个位以及十分位（单位：元）。显示方式采用动态扫描的方式，数据输出为P0口，位选为P2口，共阴极（如图）。 六、计价器的计价要求 ●计价方式：起价（两公里）白天8元，晚上元；由一开关进行选择。每公里元。 ●转数与公里数：汽车轮胎周长近似为1.5米，故一百米需要转过67圈，计67个数产 生一个溢出中断。 七、电路原理图及引脚 八、源程序 ORG 0000H ;起始地址 AJMP START ORG 001BH ;计数中断地址 LJMP CNT1 ORG 0030H ;主程序地址 START: MOV PSW, #00H MOV IE, #88H ;IE=B MOV TMOD, #60H ;TMOD=01100000B，T1工作方式2 MOV TH1, #0BDH ;自动重装 MOV TL1, #0BDH ;计67个数 SETB TR1 ;计数器启动 CLR ;点亮小数点dp MOV R4, #0FFH ;置数-1