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基于FPGA的出租车计费器设计

湖南工程学院

课程设计

课程名称嵌入式系统

课题名称基于CPLD的出租车计费器

专业电子信息工程

班级电子信息

学号201213020113

姓名魏震洲

指导教师林愿

2015年12月20日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称：嵌入式系统

题目：基于CPLD的出租车计费器

专业班级：电子信息

学生姓名：魏震洲

指导老师：林愿

审批：

任务书下达日期 2015 年12 月 1日

设计完成日期 2015 年 12月 15日

摘要 (1)

Abstract ......................... 错误！未定义书签。引言 (2)

1.概述 (2)

2.总体设计 (3)

2.1设计要求 (3)

2.2基本的原理方框图 (4)

2.3 开发环境 (4)

3.软件设计 (4)

3.1总体设计 (4)

3.2 各模块设计 (5)

4.结果仿真 (11)

4.1编译 (11)

4.2管脚配置 (11)

4.3程序下载 (12)

5.硬件电路 (13)

6. 系统使用说明 (13)

结束语 (14)

参考文献 (14)

致谢............................. 错误！未定义书签。附录.. (15)

基于CPLD的出租车计费器

摘要：本文借助QuartusⅡ9.0软件，基于大规模可编程逻辑器件FPGA，利用Verilog HDL语言，进行出租车计费器设计。该出租车计费系统包括计数器分频模块、数码管分频模块、计程模块、计时模块、计费模块、控制模块、数码管显示模块和顶层主控模块共八大部分；分起步、里程、等待三个阶段。该出租车计费器能够自行设定计费标准，借助CycloneⅡ系列EP20C8Q208C8N芯片的FPGA开发板，进行功能仿真，并且利用外围电路和开发板的结合，能够进行相应的硬件测试。测试结果由2片4个相连的7段共阳极数码管驱动电路来显示。

关键词：出租车计费器；QuartusⅡ9.0软件；Verilog HDL语言；FPGA开发板

引言

随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求计费器性能稳定、计费准确；同时还要求其具有计价标准的灵活设定、营运额统计、密码设定等功能。目前，出租车行业面临油价上涨和夏季空调费调整的问题，修改计价标准随着油价的上涨势在必行，所以出租车计费器计价标准的灵活设定成为计费器不可缺少的一部分。因此性能稳定、便于检定、维护及修改参数成为出租车记费器的关键技术。出租车计价系统较多的是利用单片机进行控制，但较易被私自改装，且故障率相对较高，不易升级。而FPGA具有高密度、可编程及有强大的软件支持等特点，所以设计的产品具有功能强、可靠性高、易于修改等特点[1]。

随着FPGA（Field Programmable Gate Array) 等可编程器件的出现，解决了传统电子设计不能完成的任务。利用FPGA来实现出租车计费器，可行性很高，电路简单，大大减少外围器件，可以用软件完全仿真，灵活度高，而且编好的系统可以在不同的FPGA芯片上通用。同时由于FPGA 的功能完全取决于语言Verilog HDL编写的程序，不拘泥于某种芯片的特殊指令[2]，更加提高了产品的更新换代能力。FPGA在电子设计领域中价格低廉，有良好的发展趋势，它的出现必定会占领大部分数字器件市场。

本设计选用的FPGA芯片，主要是Altera公司的CycloneⅡ系列芯片EP20C8Q208C8N。使用软件QuartusⅡ9.0和超高速硬件描述语言Verilog HDL，从而实现计价标准的灵活设定。使得该出租车计费器的特点是计费准确、性能稳定、分阶段(起步、里程、等待)自动计费[3]。

1.概述

EDA(Electronic Design Automation)即电子设计自动化，是电子设计技术的核心，它的系统级高层次电子设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，无须通过门级原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述，摆脱了电路细节的束缚，大大缩短了产品的研制周期。同时，这种高层次设计只是定义系统的行为特性，而不涉及实现工艺，因此利用其综合优化工具使工艺转化变得轻而易举。

FPGA 是现场可编程门阵列的简称。起源于美国的Xilinx公司，它结合了微电子技术、电路技术和EDA技术，使设计者可以集中精力进行所需逻辑功能的设计，缩短设计周期，提高设计质量。FPGA器件在结构上，由逻辑功能块排列为阵

列,并由可编程的内部连线连接这些功能块来实现一定的逻辑功能。以Xilinx公司的FPGA器件为例，它的结构可以分为三个部分：可编程逻辑块CLB(Configurable Logic Blocks)、可编程I/O模块IOB(Input/Output Block)和可编程内部连线PI(Programmable Interconnect) [4]。FPGA的开发系统包括软件和硬件两个部分。开发系统软件指专用的编程语言和相应的汇编程序或编译程序。开发系统硬件部分包括计算机和编程器。编程器是对FPGA进行写入和擦除的专用装置,能够供写入或擦除操作所需要的电源电压和控制信号，并通过串行接口从计算机接收编程数据,最终写进FPGA之中[5]。

基于FPGA的计费器系统利用Verilog HDL语言，采用模块化程序设计[3]，自顶向下、由粗到细、逐步求精的方法，将基于FPGA的计费器系统的整体逐步分解各个模块。它不需要专门的硬件，只通过软件编程即可实现计费器系统的逻辑功能、电路结构和连接形式。Verilog HDL语言类似C语言，可读性强、更易理解，这种语言几乎覆盖了以往各种硬件描述语言的功能，在编程的过程中一般采用自顶向下的电路设计过程。

本设计利用Verilog HDL语言，在QuartusⅡ9.0软件中将出租车计费器基本结构分成8个模块对其进行程序汇编[6]。将各块程序生成的.v文件组合在一起，生成数字钟源代码的.bdf 图形文件，最后下载到CycloneⅡ系列芯片EP20C8Q208C8N 中，验证试验结果。

在Protel99se的开发环境内，利用三极管、电阻、数码管、蜂鸣器等元器件设计该出租车计费器的外围电路，并进行PCB布线。利用实验室现有的资源制作出相应的电路板并完成硬件电路的设计，和软件设计部分一起共同验证设计的最终结果。

2.总体设计

2.1设计要求

行程3公里内（包括3公里），且等待累计时间2分钟内（包括2分钟），起步费为6.0元；3公里外（不包括3公里）以每公里1.0元，等待累计时间2分钟外（不包括2分钟）以每分钟以1.0元计费。能显示行驶公里数、等待累计时间和最后的总费用。本计费器的显示范围为0～99元，计价分辨率为1元；计程器显示范围为0～99公里，分辨率为1公里；计时器的显示范围是分钟的显示范围是0~99, 辨率为1分钟。秒的显示范围是0~59。分辨率为1秒。

2.2基本的原理方框图

图1 基本原理方框图

该出租车计费器的基本原理方框图如图1所示，由时钟信号、等待信号、分频模块、行驶信号、计费/复位模块、主控模块、计时模块、计费模块、计程模块、显示输出模块8部分组成。该计费系统通过分频模块将50MHz的时钟信号通过分频器变成1Hz的时钟信号和1KHz的显示输出信号。该出租车计费的标准是起步价是6元，3公里之内费用不变，当超过3公里时，每行驶1公里，费用加收1元；在等待的过程中，2分钟之内，费用不变，当超过2分时，每经过2分钟，费用加收1元。由start信号和reset信号共同来控制信号是等待信号还是行驶信号，当start 是高电平且reset同时为高电平时，此时行驶信号起作用，出租车计费显示模块显示相应的费用和行驶的里程；当start是低电平且reset同时为高电平时，此时等待信号起作用，出租车计费显示模块显示相应的费用和等待的时间。当reset为低电平时，计费系统复位。该计费系统的显示费用是0~99元。

2.3 开发环境

软件环境：QuartusⅡ9.0 软件、Protel99se软件、Verilog HDL语言。

硬件环境：FPGA开发板、EP20C8Q208C8N芯片一片、4个相连的7段共阳极数码显示管2片、按键开关2个、单刀双掷开关2个、4.7K的电阻9个、100Ω的电阻8个、PNP三极管8个、NPN三极管1个[7]、蜂鸣器1个、导线若干、下载线一根等。

3.软件设计

3.1总体设计

利用Verilog HDL硬件描述语言用自顶向下的设计方法编写程序，将出租车计费器的模块分为时钟分频模块、显示分频模块、计时模块、计费模块、计程模块、

数码显示模块、控制模块和主控模块8部分，其中顶层模块是主控模块。

主控模块用来控制出租车计费器的输入输出信号，即控制出租车计费器是处于行驶状态还是处于等待计时状态。并且通过主控模块中的start信号和reset信号来控制时钟信号的状态[8]。显示模块主要包括计时模块、计费模块、计程模块。从而并实现出租车计费器的显示。

通过QuartusⅡ9.0软件编程之后，将分别生成计数器的分频模块、数码管的分频模块、计程模块、计时模块、计费模块、控制模块、数码管显示模块和主控模块的代码[1]，对应的文本文件分别为div.v、div1.v、distancemokuai.v、timemokuai、feemokuai.v、control.v、scan_led.v、和zhukong.v。各模块程序编译成功之后可以生成的总的模块图如图2所示。将程序下载到FPGA 的开发板上，系统分析论证后,各模块分工协作，共同实现出租车计费这一功能。

图2总模块图

3.2 各模块设计

3.2.1时钟分频模块

图3时钟分频模块

计数器分频模块程序成功编译之后生成的模块图如图3所示，此模块是用于时钟信号的分频。CLK是50MHZ的时钟信号，通过程序[9]：

if(!reset)

begin

clk<='d0;

count=32'd0;

end

else

if(count==32'd25_000000)//判断计时器记到了25000000吗？

begin

count<=32'd0;//计到25_000000计数器清零

clk<~clk;//输出的时钟取反

end

else

count<=count+1'd1;// 没计到25000000计数器加一

end

将时钟信号变成1HZ的信号，从而降低了时钟信号的周期，满足了本实验的要求。它的详细代码见附录。

图4时钟仿真模块仿真波形

时钟分频模块的仿真结果如图4所示，从波形可以看出当reset为低电平的时候clk为零，当为高电平的时候clk的高电平占了clk_50M的5个周期，低电平也占了clk_50M的5个周期。

3.2.2数码管分频模块

图5数码管分频模块

显示分频模块程序成功编译之后生成的模块图如图5所示，此模块是用于显示信号的分频。其中clk是50MHz的时钟信号[8]，通过程序

if(!reset)

begin

clk1<='d0;

count=32'd0;

end

else if(count==32'd25_000)// 判断计时器记到了25_000吗？

begin

count<=32'd0;//计到25_000计数器清零

clk1<=~clk1;//

将时钟信号变成1KHz的信号[10]，从而满足实验的要求。

3.2.3计程模块

图6计程模块

此模块的功能是计算出租车行驶的路程。在出租车启动并行驶的过程中(即复位/启动信号reset为1，行驶/停止信号start为1)，当时钟clk是上升沿的时候，系统即对路程计数器distance的里程计数器进行加计数，当路程超过三公里时，系统将输出标志正脉冲distance_enable。计程模块的方框图如图6所示。

图7计程模块仿真波形

仿真的波形图如图7所示。由图可以看出，reset为1时，且start为1时，计费模块开始计数。其中distancehigh代表高4位，distancelow代表低4位，当distancelow计数记到3时，distance_enabe开始变成高电平。且当distancelow记到9时，distancehigh开始由0变成1。

3.2.4计时模块

图8计时模块

此模块的功能是计算出租车在暂停的过程中等待的时间。在出租车在等待过

程中(即复位/启动信号reset为1，行驶/停止信号start为0)，在时钟信号1Hz的上升沿到来的时候，系统即对时间计数器time进行计数[11]，当时间超过2分钟（不包括2分钟）时，系统将输出正脉冲信号time_enable。计时模块的方框图如图所示。

图9计时模块仿真波形

仿真的波形图如上图图9所示。从波形图可以看出，在clk的控制下,当复位/启动信号reset为1，行驶/停止信号start为0的时候计数，此时time_enable为低电平。

3.2.5计费模块

图10计费模块

此模块的功能是计算出租车的费用，根据行驶路程和等待时间计算费用。当出租车停车时，时钟select_clk用于将费用计数器复位为起步价6.0元；当车处于行驶状态且满3公里时，select_clk信号选择distans_enable，此后路程每满1公里，费用计数器加1元；当出租车处于停止等待状态且时钟满2分钟，select_clk信号选择time_enable信号，时间每满1分钟，费用计数器加1元。计费模块的方框图如图10所示。

图11计费模块仿真波形

仿真的波形图如图11所示。由图可以看出，刚开始费用显示的是6元当复位/启动信号reset 为1时，计费模块开始计费。其中select_clk 用于选择是处于计时状态还是处于计程状态。因此当select_clk 为高电平时计费；当select_clk 为低电平时，停止计费。在整个计费过程中，CLK 为上升沿时，开始工作。 3.2.6 控制模块

此模块功能是用于为计费和计时模块提供时钟信号，当start 为0，time_able 作用；当start 为1时，distance_able 作用。控制模块的方框图如图12所示。

仿真的波形图如图13所示。由图可以看出，在start 为高电平的前提下，当distance_enable 为高电平时，输出信号select_clk 为计程信号，当time_enable 为高电平时，输出信号select_clk 为计时信号，我们由图中可以看出此时的仿真还是存在一定的误差的。 3.2.7数码管显示模块

图12控制模块

图13控制模块仿真波形

图14数码管显示模块

此模块的功能是显示计程、计时、计费的结果。其中数码管显示分为静态显示和动态显示。在FPGA开发板上仿真时采用的是动态显示，在硬件电路中采用的是动态显示。当时钟信号时高电平时，reset是1时，该模块将计程、计时、计费的结果显示出来。数码管显示模块的方框图如图14所示。

3.2.8主控模块

此模块是本次设计的顶层模块，将各分模块用是图形方法连接起来，便可实现系统电路的功能。主控模块的方框图如图15所示。

4.结果仿真

QuartusⅡ9.0开发系统是Altera 公司自行设计的一个完全集成化、易学易用的可编程逻辑设计环境。它具有原理图输入和文本输入两种输入方式，利用该软件所配的编译、仿真、综合、芯片编程功能，能将设计电路图或电路描述程序变成基本的逻辑单元写入到可编程逻辑的芯片FPGA中。QuartusⅡ9.0软件是用Verilog HDL语言来编写模块的必备工具。设计中主要用Altera 公司FPGA来实现显示，QuartusⅡ9.0软件支持Altera公司不同结构的可编程逻辑器件，能满足用户各种各样的设计需要。

4.1编译

在QuartusⅡ9.0软件菜单“Processing”中选择“Start Compilation”即可开始[12]，编译成功后可以进行波形仿真。若出现错误，应回到源程序查找原因，直到编译通过。

4.2管脚配置

在QuartusⅡ9.0环境下，先选择器件。在“Assignments”菜单下打开“Device”窗口，在“Device Family”对话框中，选择CycloneⅡ，并选择“Available Devices”中的EP20C8Q208C8N，然后在菜单“Assignments”下打开“Pins”开始引脚分配，根据芯片管脚具体分配情况，对输入输出信号进行管脚配置。完成管脚配置后[13]，需重新编译使之生效。其具体管脚配置情况如表1示。

表1管脚配置

4.3程序下载

上述通过上。本开发板用到的是Altera 公司的Cyclone Ⅱ系列EP20C8Q208C8N 芯片，如图16所示。具体方法如下：

(1)将下载电缆一端插入开发板上的USB-Blaster ，另外一端插入到电脑中[14]，然编译后利用一根导线，开始将程序下载到因仑实验室的FPGA 开发板后打开开发板的电源。

(2) 从“Tools ”菜单下选择“Programmer”,在弹出的菜单中选择“Hardware setup”对话框，在“Hardware Type”下拉框中选择“USB -Blaster ”，即可将程序下载到FPGA 的开发板上。

在FPGA 开发板上进行系统仿真，并用开发板上的拨码开关K1、K2代替reset 信号和start 信号。结果由开发板上的2个数码管进行动态显示。

图16 FPGA 开发板

5.硬件电路

下面由硬件电路系统对本次设计进行验证。硬件电路即本设计的外围扩展电路，是本设计的重要环节，和软件设计部分一起共同完成设计的最终目标。在硬件电路设计的过程中需要用到FPGA开发板、EP20C8Q208C8N芯片1片、4个相连的7段共阳极数码管2片、按键开关2个、单刀双掷开关2个、4.7K的电阻9个、100Ω的电阻8个、PNP三极管8个、NPN三极管1个、蜂鸣器1个、导线若干，在Protel99se的环境下所画的电路原理图如图16所示。

图17 Protel99se中的电路原理图

在该图中，EP20C8Q208C8N芯片用插排器件con代替；通过2个四个相连的7段共阳极数码管显示输出结果，其中数码管显示采用的是动态显示；图中共有4个开关，其中两个为单刀双掷开关，两个为按键开关，这四个开关所起的作用相同，都是用来控制start信号和reset信号，并通过黄色和绿色两个发光二极管发光来显示两个信号处于正常工作状态；外围电路还设计了一个蜂鸣器。

6. 系统使用说明

开发板提供的时钟信号是50MHz，通过计数器分频将时钟信号变成1Hz,然后提供给计程模块和计时模块；通过显示分频模块将时钟信号变成1KHz的信号，然后提供给数码管显示模块。通过reset信号和start信号来控制计时和计费状态。当

reset为低电平时，计费系统恢复为起步价六元。当reset信号和start信号同时为高电平时，系统处于计程状态，在3公里之内（包括3 公里），费用是6元不变，当超过3公里时，每行驶一公里，费用加收一元。行驶的里程显示范围是0~99,费用显示范围是0~99元。当reset信号为高电平同时start信号为低电平时，系统处于等待计时状态，在计时时间2分钟之内（包括2分钟），费用不变，当超过2分钟时，每隔2分钟，费用加收一元。出租车计费器的结果通过8个数码管来动态显示。

结束语

FPGA芯片的成本越来越低，未来基于FPGA平台的出租车计费器会有更低的成本、更小的体积、更安全、更精确、多功能[15]。

本文基于FPGA的出租车计费器设计，分别介绍了整个系统和各模块的设计。使用FPGA芯片、Verilog HDL硬件描述语言、QuartusⅡ9.0软件和一些外围电路，实现了软件和硬件的设计制作。本文介绍的出租车计费器能够实现最基本的计时、计程、计费功能。通过将程序下载到FPGA的开发板上，可以验证所得的结果与预期的结果基本一致，并通过设计硬件外围电路，更形象的仿真了出租车计费系统。如果将该设计再结合到实际应用中，那么，只需改变设计中计费要求，就可以应用到出租车上。另外，如果再任意输入该出租车计价器的计费标准，那么，它的适用范围可能就更广泛了。

但是由于本人知识水平有限，只是实现了出租车计费系统最基本的计时、计程、计费功能，而且本次设计能够计算的里程和费用范围都是0~99，范围比较小。在实际的出租车计费系统中还牵涉到不同的出租车的车轮并不完全相同，因此存在计程设定问题，密码设定、超速报警、按键抖动等问题都需要考虑。

可以说本设计只是完成了一个具备最基本功能的出租车计费器设计。但从某种角度来看，这种方法由于不涉及具体电路问题，设计简单易懂，只用软件仿真就可验证其功能，可以为其他电子产品设计提供借鉴作用。

参考文献：

[1] 张慧．基于FPGA的出租车计费系统设计．山西电子技术[J]，2011(3)：64-66．

[2] 廖艳秋．基于FPGA的出租车计费器设计[D] ．成都：电子科技大学硕士学位论文，2008：

42-45．

[3] 曹公正，陈娟，张宝利，陈乾辉．FPGA在出租车计费器上的研究与设计[J]．长春工业大

学学报，2007(28)：267-270．

出租车计价器课程设计报告

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。

数字逻辑课程设计课案教学总结

数字逻辑设计课程设计指导书适用专业：计算机大类湖北工业大学计算机学院 2016年11月

目录一、课程设计目的 (1) 二、课程设计要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 四、设计报告的内容和要求 (3) 五、课程设计考核方法 (3) 附录一自选课题参考题目 (4) 一、数码管显示控制器 (4) 二、乒乓球游戏机 (4) 三、智力竞赛抢答器 (4) 四、数字钟 (4) 五、交通灯控制器 (5) 六、双钮电子锁 (5) 七、彩灯控制器 (5) 八、速度表 (5) 九、出租车计价器 (6) 十、自动奏乐器一 (6) 十一、自动奏乐器二 (6) 十二、自动打铃器 (6) 十三、算术运算单元ALU的设计 (7) 十四、游戏机 (7) 十五、16路数显报警器 (7) 十六、脉冲按键电话按键显示器 (7) 十七、病房呼叫系统 (8) 十八、自动电子钟 (8) 十九、具有数字显示的洗衣机时控电路 (8) 二十、篮球比赛数字计分牌 (8) 二十一、电子日历 (9) 二十二、设计模拟中央人民广播电台报时电路 (9) 二十三、数字跑表 (9) 二十四、汽车尾灯控制器 (9) 二十五、篮球竞赛30秒计时器 (9) 二十六、拔河游戏机控制器 (10) 附录二TTL集成电路型号命名规则 (11) 附录三部分TTL集成电路管脚排列图 (14)

一、课程设计目的《数字逻辑课程设计》是计算机大类学生的必修课之一，是《数字逻辑》课程的一个重要的实践教学环节，它与理论教学和实验教学相结合，培养学生综合运用所学的基础理论和掌握的基本技能来解决实际问题的能力。课程设计通过完成一个课题的理论设计和实际调试工作，即能加深对所学知识的理解，又能培养综合的实践技能，从而提高分析问题和解决问题的能力。训练学生综合运用学过的数字逻辑的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。二、课程设计要求（一）教学要求 1．巩固和加深对数字逻辑各类型电路的设计方法及电子器件所构成电路的理解，并适当拓宽学生在电子线路领域的知识面。 2．初步掌握数字电路的设计、计算方法。能根据系统的技术指标，论证、拟订设计方案；选用合适的电路形式并进行工程计算及选择电路的元器件。 3．培养独立组织实验方案、正确选择使用实验仪器的能力，提高对功能电路和系统的安装调整、测试技术，以及综合运用所学理论知识解决实际问题的能力。（二）能力培养要求 1．通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 2．通过实际电路方案的比较分析、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 3．掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 4．综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 5．培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。三、课程设计内容从参考题目中自选1题进行资料查找和设计，具体课题及要求见附件1。 1．数码管显示控制器

出租车自动计费器设计(课程设计报告模板)

. . . 目录 1 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2QUARTUS II简介 (1) 1.3VHDL语言基础 (2) 2 出租车计费器总体设计结构 (2) 2.1系统设计要求和目的 (2) 2.2.1 系统设计要求 (2) 2.2.1 系统设计目的 (2) 2.2设计思路 (3) 2.3系统总体结构 (3) 2.4出租车计费器系统工作流程图 (4) 3 出租车计费器的实现 (5) 3.1出租车计费器的顶层原理图 (5) 3.2系统各功能模块的实现 (5) 3.2.1 计费模块JIFEI (5) 3.2.2 计量模块JILIANG (6) 3.2.3 显示控制模块SELTIME (7) 3.2.4 显示模块DELED (7) 4 出租车计费器系统仿真及分析 (8) 4.1计费系统的仿真 (8) 4.2单元模块的仿真及分析 (10) 4.2.1 译码显示模块的仿真及分析 (10) 4.2.2 显示控制模块的仿真及分析 (12) 4.2.3 计量模块的仿真及分析 (13) 4.2.4 计费模块的仿真及分析 (13) 5 锁定管脚及硬件实现 (14) 5.1锁定管脚图 (14) 5.2硬件实现 (14) 5.2.1 显示结果的几种情况 (15) 5.2.2 硬件实现总结 (16) 6 设计体会与总结 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 1JILIANG模块的VHDL编程 (19) 2JIFEI模块的VHDL编程 (21) 3SELTIME控制模块的VHDL编程 (22) 4DELED模块的VHDL编程 (23)

1 绪论 1.1 设计背景随着我国社会经济的全面发展，各大中小城市的出租车营运事业发展迅速，出租车已经成为人们日常出行选择较为普通的交通工具。于是，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖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具有一定意义的。出租车计费器是出租车营运收费的专用智能化仪表，是出租车市场规化，标准化以及减少司机与乘客之间发生纠纷的重要设备。一种功能完备，简单易用，计量准确的出租车计费器是加强出租车行业管理，提高服务质量的必需品。本设计就是采用VHDL硬件描述语言作为设计手段，采用自己的设计思路，得到一种出租车计价系统的软件结构，通过Quartus II 6.0软件下进行仿真，证明所设计的电路系统完成了出租车计价的功能，各项指标符合设计要求，具有一定的实用性。 1.2 QUARTUS II简介 QUARTUS II 是Altera公司的综合性CPLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL等多种设计输入形式，嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整CPLD设计流程。QUARTUS II 支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。Altera QUARTUS II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。

出租车计价器系统完整版

智能电子产品设计与制作课程设计（论文）题目: 《出租车计价器系统设计》学院：电气与电子信息工程学院专业名称：学号：学生姓名：同组成员：指导教师：课设时间：2011年5月23日—2011年6月10日目录

一．设计目的 (2) 二．设计要求 (2) 三．系统结构 (2) 四．功能模块设计 (3) 五．软件设计 (5) 六．电路组装与调试 (6) 七．电路仿真 (7) 八．总结 (8) 八．附录 (9)

出租车计价器课程设计一、设计目的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AT89S52单片机为主控器，以红外对管测转速，对实际里程的模拟，实现对出租车的多功能的计价设计，并采用AT24C01实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天，黑夜和中途等待来调节单价。二、设计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。从起步价开始，当汽车程行驶未满3公里时，均按起步价计算。过3公里后,实现每1公里单价收费，中间遇暂停时，计程数不再增加，开始计时收费，测距收费和测时收费的和便构成了一位乘客的车费。同时，白天和夜晚价格不同，可以进行切换。白天单价、夜晚单价、等待单价和起步价格都可通过独立键盘进行调节。（默认起步价为5元/3公里，里程单价白天为1.5元/公里，夜晚为1.8元/公里，等待计时单价为0.5元/5分钟）三、系统结构根据设计的要求选择实验的方案：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。设计采用AT89S51单片机为主控器，以红外对管和电机测转速（按键替代），实现对出租车的基本的计价设计，并采用AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价等信息，输出采用8段数码显示管，相对液晶显示价格便宜，利用单片机丰富的I/O端口，及其控制的灵活性，实现基本的计价功能。器系统结构图如下：四、功能模块 1、单片机模块

出租车计价器课程设计报告

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;

(VHDL实验报告)出租车计费器的设计

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：

基于数电设计出租车里程计价器

电子技术课程设计报告题目：出租车里程计价器设计学生姓名：学生学号：年级：专业：班级：指导教师：机械与电气工程学院制 2016年11月

出租车计价器课程设计机械与电气工程学院自动化 1设计的任务与要求 1.1课程设计任务（1）能够实现计程功能（2）实现计费功能，计费标准为:按行驶里程收费，起步费为6.0元，并在车行3公里后再按2.0 元/公里，最高计费为99.9元，车停止不计费，能将车费显示出来。 1.2初始参数和要求 (1)74LS160计数器的简介 74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式。 (2)74LS85比较器的简介 74LS85比较器是一个4位数值比较器，它是由高位开始比较，逐位进行。若最高位已比较出大小，则以后各位大小都对比较结果没有影响;如果最高位相等，则比较次高位;同理，次高位已比较出大小，则以后各位大小对结果没有影响。如果4位比较都相等，则再看级联信号输入。级联输入信号是由低位比较器的输出而来。 (3)74LS283加法器的简介 74LS加法器是4为超前进位加法器，能够实现两个数值信号的相加。 (4)初始要求电路能够实现初始设定，起步费为6.0元，并在车行3公里后再按2.0 元/公里计算，车停止不计费，能将路程及车费显示出来。 2出租车里程计价器设计方案制定 2.1系统工作原理本设计方案系统的总体工作原理如图1所示。按行驶里程收费，起步费为6.0元，并在车行3公里后再按2.0 元/公里，最高计费为99.9元，车停止不计费，将路程及车费显示出来。

单片机出租车计价器课程设计报告书

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

数字电路设计出租车计费器

出租车计费器一、实验目的 1.了解各元件的基本原理。 2.数字电子技术知识综合运用。 3.学习电路调试的基本结论，巩固扩大所学的知识。 4.熟悉Multisim10基本运用。二、组要实验器材三、设计任务出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动计算、显示车费的数字表。数字表根据用车起步价、行车里程计费及等候时间计费三项显示客户用车总费用，打印单据，还可设置起步、停车的音乐提示或语言提示。 1.自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分，三项计费统一用4位数码管显示，最大金额为99.99元。 2.行车里程单价设为1.80元/km，等候时间计费设为1.5元/10分钟，起步费设为8.00元。要求行车时，计费值每公里刷新一次；等候时每10分钟刷新一次；行车不到1km或等候不足10分钟则忽略计费。 3.在启动和停车时给出声音提示。四、设计方案因为出租车计费器的设计方案不止一种，我们就就涉及数电知识采用计数器电路为主实现自动计费。

分别将行车里程、等候时间都按相同的比价转换成脉冲信号，然后对这些脉冲进行计数，而起价可以通过预置送入计数器作为初值，如图1的原理框图所示。行车里程计数电路每行车1km输出一个脉冲信号，启动行车单价计数器输出与单价对应的脉冲数，例如单价是1.80元/km，则设计一个一百八十进制计数器，每公里输出180个脉冲到总费计数器，即每个脉冲为0.01元。等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数，得到10分钟信号，用10分钟信号控制一个一百五十进制计数器（等候10分钟单价计数器）向总费计数器输入150个脉冲。这样，总费计数器根据起步价所置的初值，加上里程脉冲、等候时间脉冲即可得到总的用车费用。图1 出租车计费器原理框图一上述方案中，如果将里程单价计数器和10分钟等候单价计数器用比例乘法器完成，则可以得到较简练的电路。它将里程脉冲乘以单价比例系数得到代表里程费用的脉冲信号，等候时间脉冲乘以单位时间的比例系数得到代表等候时间的时间费用脉冲，然后将这两部分脉冲求和。如果总费计数器采用BCD码加法器，即利用每计满1km的里程信号、每等候10分钟的时间信号控制加法器加上相应的单价值，就能计算出用车费用。

单片机出租车计价器课程设计

单片机出租车计价器课程设计 This manuscript was revised on November 28, 2020

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

出租车自动计费器设计(课程设计报告模板)课件

目录 1 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2QUARTUS II简介 (1) 1.3VHDL语言基础 (2) 2 出租车计费器总体设计结构 (2) 2.1系统设计要求和目的 (2) 2.2.1 系统设计要求 (2) 2.2.1 系统设计目的 (2) 2.2设计思路 (3) 2.3系统总体结构 (3) 2.4出租车计费器系统工作流程图 (4) 3 出租车计费器的实现 (5) 3.1出租车计费器的顶层原理图 (5) 3.2系统各功能模块的实现 (5) 3.2.1 计费模块JIFEI (5) 3.2.2 计量模块JILIANG (6) 3.2.3 显示控制模块SELTIME (7) 3.2.4 显示模块DELED (7) 4 出租车计费器系统仿真及分析 (8) 4.1计费系统的仿真 (8) 4.2单元模块的仿真及分析 (10) 4.2.1 译码显示模块的仿真及分析 (10) 4.2.2 显示控制模块的仿真及分析 (11) 4.2.3 计量模块的仿真及分析 (12) 4.2.4 计费模块的仿真及分析 (12) 5 锁定管脚及硬件实现 (13) 5.1锁定管脚图 (13) 5.2硬件实现 (13) 5.2.1 显示结果的几种情况 (14) 5.2.2 硬件实现总结 (15) 6 设计体会与总结 (16) 参考文献 (17) 附录 (18) 1JILIANG模块的VHDL程序 (18) 2JIFEI模块的VHDL程序 (19) 3SELTIME控制模块的VHDL程序 (20) 4DELED模块的VHDL程序 (21)

1 绪论 1.1 设计背景随着我国社会经济的全面发展，各大中小城市的出租车营运事业发展迅速，出租车已经成为人们日常出行选择较为普通的交通工具。于是，出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖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具有一定意义的。出租车计费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。一种功能完备，简单易用，计量准确的出租车计费器是加强出租车行业管理，提高服务质量的必需品。本设计就是采用VHDL硬件描述语言作为设计手段，采用自己的设计思路，得到一种出租车计价系统的软件结构，通过Quartus II 6.0软件下进行仿真，证明所设计的电路系统完成了出租车计价的功能，各项指标符合设计要求，具有一定的实用性。 1.2 QUARTUS II简介 QUARTUS II 是Altera公司的综合性CPLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整CPLD设计流程。QUARTUS II 支持Altera 的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。Altera QUARTUS II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。

出租车计价系统设计

分类号：200 届本科生毕业论文题目：出租车计价系统设计作者姓名：李小双学号：2007080416 系(院)、专业：机械与电子工程学院指导教师姓名：胡波指导教师职称：讲师

宿州学院毕业设计出租车计价系统设计 200 年月日摘要摘要：：出租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。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，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。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。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。关键词：出租车计价器；单片机；控制 ABSTRACT Abstract：Taximeter is both passengers and drivers of the transaction criteria, it is the taxi industry an important symbol, a taxi is the most important tools. It relates to the interests of both transactions. Has a good performance regardless of the meter is a vast number of taxi drivers or passengers are very necessary. Therefore, the car meter is also very much a study of value. The use of analog circuits and digital circuit design of the meter as a whole circuit of a larger scale, using the device, a failure rate is high and difficult to debug, the pattern of switching need to use mechanical switches, mechanical switch will cause a long-time contacts Bad, functions not easy to achieve. SCM used for the design, a relatively powerful, with less hardware and appropriate software can easily coordinate with each other to achieve the design requirements, flexibility and strong, can be programmed by software to complete more of the additional Function. Pricing model for the switch, software programming and can easily cite the achievement. To avoid a mechanical switch the destabilizing factors. Keywords: Taximeter ；89 S51 MCU ；control

出租车计价器总结报告讲解

电气工程学院微机原理与接口技术课程设计设计题目：出租车计价器系统设计学号：11291092 姓名：杨艳丽同组人：无指导教师：徐建军设计时间：2014.3.15-3.25 设计地点：电气学院实验中心

微机原理课程设计成绩评定表姓名杨艳丽学号11291092 课程设计题目：出租车计价器系统设计课程设计答辩或提问记录：成绩评定依据：课程设计预习报告及方案设计情况（20％）：课程设计考勤情况（5％）：电路焊接情况（15%）课程设计调试情况（40％）：课程设计总结报告与答辩情况（20％）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：年月日

微机原理与接口技术课程设计任务书学生姓名：杨艳丽指导教师：徐建军一、课程设计题目：出租车计价器系统设计二、课程设计要求 1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真； 3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果； 4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案； 5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。三、进度安排 1．时间安排序号内容学时安排（天） 1 方案论证和系统设计 3.14-3.15 2 完成电路仿真，写预习报告 3.16-3.17 3 电路调试 3.18-3.25 4 写设计总结报告与答辩 3.26-3.27 合计13天设计调试地点：电气楼410 2．执行要求微机原理与接口技术课程成绩80分以上的同学可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。

单片机出租车计价器课程设计

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

eda课程设计-出租车自动计费器

电子信息科学与技术专业课程设计任务书

一、设计任务及要求设计一个出租车计价器：计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费3部分。用3位数码管显示金额，最大值为999.9元，最小计价单元为0.1元；行程3公里内，且等待时间累计3分钟内，起步价10元，超过3公里，以每公里1.6元计费，等待时间单价为每分钟1.5元；用两位数码管显示总里程，最大值为99公里用两位数码管显示等待时间，最大值为59min。二、设计原理及总体框图出租车自动计费器分为分频模块、控制模块、计量模块、计费模块、译码和显示模块。 A）、设计原理：（1）分频模块分频模块对频率为240HZ的输入脉冲进行分频，得到的频率为16HZ、15HZ、和1HZ的3种频率。该模块产生频率信号用于计费，每个脉冲为0.1元计费控制，其中15Hz信号为1.5元的计费控制，16Hz信号为1.6元计费控制。（2）计量控制模块计量控制模块式出租车自动计费器系统的主体部分，该模块主要完成等待计时功能、计价功能、计程功能，同时产生3分钟的等待计时使能控制信号en1、行程3公里外的使能控制信号en0。其中计价功能主要完成的任务是：行程3公里内且等待累计时间在3分钟内起步价为10元 3公里以外每公里1.6元计费，等待时间3分钟以外每分钟1.5元计费。计时功能主要完成的任务是：计算乘客的等待累计时间，计时器的量程为59分，满量程自动归零。计程主要完成的任务是：计算乘客所行驶的公里数，计价器的量程为99公里，满量程自动归零。（3）译码显示模块该模块利用实验板上的译码器和数码管分别将输出的计费数据（4位BCD

出租车计价器设计与实现

沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称：微机系统综合课程设计课程设计题目：出租车计价器的设计与实现院（系）：计算机学院专业：计算机科学与技术班级： 24010104 学号： 2012040101037 姓名：程里指导教师：罗振说明：结论（优秀、良好、中等、及格、不及格）作为相关教环节考核必要依据；格式不符合要求；数据不实 ,不予通过。报告和电子数据必须作为实验现象重复的关键依据。

学术诚信声明本人声明：所呈交的报告（含电子版及数据文件）是我个人在导师指导下独立进行设计工作及取得的研究结果。尽我所知，除了文中特别加以标注或致谢中所罗列的内容以外，报告中不包含其他人己经发表或撰写过的研究结果，也不包含其它教育机构使用过的材料。与我一同工作的同学对本研究所做的任何贡献均己在报告中做了明确的说明并表示了谢意。报告资料及实验数据若有不实之处，本人愿意接受本教学环节“不及格”和“重修或重做”的评分结论并承担相关一切后果。本人签名: 日期：年月

沈阳航空航天大学课程设计任务书

课程设计总结：

目录 1 引言 0 1.1出租车计价器概述 0 1.2计价器整体功能描述结构 0 1.3各部分电路功能描述 (1) 2计价器硬件设计 (1) 2.1系统的硬件构成及功能 (1) 2.2MCS-51系列单片机内部结构及功能部件 (3) 2.2.1MCS-51系列单片机的内部结构框图 (3) 2.2.2单片机外部引脚说明 (4) 2.2.3并行输入/输出接口 (6) 3系统的软件设计 (6) 3.1软件总体设计 (6) 3.2系统主程序设计 (8) 3.3显示子程序服务程序 (9) 3.4按键服务程序 (9) 4系统调试与测试结果分析 (10) 4.1系统调试 (10) 4.1.1硬件调试 (10) 4.1.2软件调试 (10) 4.1.3软硬件联调 (10) 4.2 电路图 (11) 参考文献 (10) 附录（关键部分程序清单） (13)

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