《微机实验及课程设计》课程设计报告-出租车自动计价器
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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码)、计时数据(2位BCD码)和计程数据(2位BCD码)显示输出。
其中计费数据最后以百元、十元、元、叫、角为单位对应的数码管上显示,最大显示为999.9元;计时数据最后送至以分为单位对应的数码管上显示,最大显示为59s;计程数据最后送至以公里为单位的数码管上显示,最大公里为99公里。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:许建霞工作单位:信息工程学院题目: 出租车计价器的设计与实现初始条件:本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等,也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。
用数码管显示行驶里程、停车时间和计费值。
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:1)设计一个出租车计价器。
要求用4位数码管显示行驶里程、停车时间和计费值,采用按键切换显示物理量。
2)出租车的起步价为3元,当里程行驶到1km后,费用为4元;当里程行驶到1.5km后,费用为5元;,当里程行驶到2km后,费用为6元;当里程行驶到2.5km后,费用为7元;当里程行驶到3km 后,费用为8元;此后每公里计费为0.7元/0.5km。
停车每达3分钟,增加0.7元。
3)具有秒、分为60进制计数功能,能显示分、秒停车状态的计时结果,格式为:00:00min。
按照轮胎转动1圈为1m计算,计算并显示行驶的里程结果,格式为:000.0km。
能显示乘车费用,格式为:000.0元。
4)确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:1、2013年5 月17日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日至年月日,方案选择和电路设计。
3、年月日至年月日,电路调试和设计说明书撰写。
4、2013年7月5日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1. 1 原理图的设计 (4)1.1方案的选择、比较 (4)1.1.1 方案一 (4)1.1.2 方案二 (5)1.1.3 方案比较选择 (6)1.2 方案二的说明及电路 (6)1.2.1 AT89S52单片机及最小系统 (6)1.2.2 振荡电路 (7)1.2.3 按键单元 (7)1.2.4 显示单元 (8)1.2.5 存储单元 (9)1.3 系统总程序..........................................................................................10 1.3.1系统总程序 (10)1.3.2 行驶路程子程序 (11)1.3.3 等待时间子程序 (12)1.4主要电路图及工作原理 (14)2 仿真结果分析 (15)3 分析测试数据 (16)4收获、体会、建议 (17)5元器件清单 (18)5.1单片机主板BOM清单 (18)5.2 显示部分器件 (19)6 主要参考文献资料 (20)附录一 (22)附录二 (23)摘要随着生活水平的提高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注。
出租车计价器单片机课程设计
一、课程设计背景
1.1 项目简介
出租车计价器是一款用来计算出租车费用的设备,它可以根据客户乘坐出租车的里程数、所在城市、车辆等级等信息,计算出乘客应付的出租车费用。
本课程设计主要以单片机实现出租车计价器的功能,采用单片机控制电容屏和按键,实现出租车客户输入数据和进行相关计算的功能。
1.2 基本要求
(1)设计出租车计价器的硬件模块,包括控制电容屏、按键等;
(2)设计出租车计价器的软件模块,编写出租车计价器的源程序;
(3)实现出租车计价器的测试功能,包括输入数据、计算费用等。
二、课程设计步骤
2.1 硬件设计
(1)材料准备:本课程设计所需的主要硬件设备有:单片机主
控板及其配件、电容屏和按键等。
(2)电路设计:根据课程设计的功能要求,设计出租车计价器
的硬件电路,实现主控板与电容屏、按键等设备的连接。
(3)原理图设计:根据电路设计,绘制出租车计价器的原理图,包括主控板、电容屏和按键等设备的结构。
2.2 软件设计
(1)源程序设计:编写单片机的源程序,实现出租车计价器的计算功能。
(2)组合程序设计:根据源程序,编写出租车计价器的组合程序,实现出租车计价器的实际应用。
2.3 课程实施
(1)硬件实施:根据原理图,把主控板、电容屏和按键等硬件设备安装在一起,组装成出租车计价器。
(2)软件实施:把编写的源程序和组合程序烧写到主控板上,运行程序,实现出租车计价器的功能。
(3)测试实施:运行出租车计价器,输入相关的参数,检验程序的正确性,确保出租车计价器正常工作。
西北工业大学课程设计报告题目:简易出租车计价器学院: 自动化学院班级: 09061102学生(学号): 刘嘉琦(**********)学生(学号):迪丽娜尔·阿不力米提(**********)日期: 2014 年 1 月摘要随着科技的不断发展,有越来越多的科学技术应用到了人们的日常生活中,也给人们的生活带来了很多方便,大家都见过出租车前面都放着一个待显示的计价器,那么它是怎么起到计价功能的呢,其实很简单,只要用现在所学的专业知识就可以自己动手做一个简易的出租车计价器,这里我们还特意加入了等车计价的功能。
在数字电路基础课中学到了好几种计数器芯片,利用这些计数芯片和相关的译码器就可以实现我们的简易计价器的制作。
用同步4位二进制计数器74LS161,四位数值比较器74LS85,二-五-十进制异步计数器74LS90等成该数字系统的设计思想和实现过程。
论述计程模块、计费模块等的设计方法与技巧。
通过该课程设计主要解决与我们平常生活关系密切的出租车计费的问题,且制作该设计所需要元器件的成本较低,适合学生对数字电路的实践所。
关键词:出租车计价器,二进制计数电路,异步计数器,逻辑门电路目录一、课程设计目的 (4)二、设计任务与要求 (4)三、方案设计与论证 (5)四、单元电路设计与参数计算 (7)五、电路的安装与调试 (7)六、遇到问题的解决方法 (8)七、结论与心得 (9)八、参考文献 (10)简易出租车计价器一、课程设计目的1.巩固和加深所学模拟电路基础和脉冲与数字电路基础等课程的基本知识,提高综合运用所学知识的能力;2.培养根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力,提高独立解决工程实际问题的能力,提高将所学知识真正用于实践的能力,并在实践过程中对知识网络查漏补缺、检验、质疑、创新以加深认识、获得新知;3.通过设计方案的分析比较、设计计算、元件选择及电路安装调试等环节,初步掌握简单实用电路的工程设计方法;4.提高动手能力,掌握常用仪器设备的正确使用方法,学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的测试方法;5.了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范,能按课程设计任务书的要求编写设计说明书,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路固等。
出租车计价器系别:电气信息工程学院专业:电子科学与技术小组:成员:目录1 前言 (3)2 系统设计方案 (4)2.1 系统的设计需求 (4)2.2 系统的工作原理 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 单片机介绍 (5)3.2 硬件组成 (8)4 系统软件设计 (12)5 仿真调试 (14)6 结论 (16)7 参考文献 (178)8 心得体会及致谢 (20)附录A 设计总图 (194)附录B 源程序 (205)1 前言随着生活水平的提高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注[1]。
相对于公共汽车拥挤与缓慢以及私家车高昂的费用,出租车无疑是一种低价高质的出行交通工具。
近年来越来越多的人为了出行方便舒适愿意选择使用出租车,出租车行业得以快速发展[2]。
出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表,随着电子技术的发展,出租车计价器的技术在不断进步和提高[3]。
最初的计价器计费模式较为单一,不便于在不同的运营环境下选取不同的计费模式。
考虑到出租车行驶可能会出现从市区行驶到郊区或者行驶到偏僻地区,郊区或偏僻区打车的人少的现象,司机空车行驶返回成本较高,这时需要乘客为空车返回的路程承担一定的费用,这就需要区分单程/往返不同计价模式。
“单程”模式是指目的地在郊区或者比较偏僻的地方,到达目的地后打车的人比较少,需要乘客乘客承担一定的空车返回的费用;“往返”模式是指目的地在市区,到达目的地后还会有乘客乘车返回,这种情况下司机不需要空车返回,乘客不需要承担回程费用。
考虑到夜晚时出租车的灯光需要消耗能源以及司机夜间服务比白天较为辛苦,所以一般夜晚出租车的价格需要比白天高一点。
早期的出租车计价器均采用模拟电路和数字电路设计。
计价器整体电路的规模较大,需要器件多,容易出故障,难调试。
和模拟电路和数字电路设计相比而言,基于单片机进行设计的计价器,用较少的硬件和适当的软件相互配合就可以很容易的实现设计需求,硬件电路简单,稳定性好,灵活性强[4],通过软件编程就可以实现计费模式的切换。
燕山大学EDA课程设计报告书题目:出租车计价器姓名:班级: 12级通信工程1班学号:成绩:一、设计题目及要求要求:1.2 Km起计价,起始价5元,每公里1.2元;2.传感器输出脉冲为0.5m/个(用适当频率的时钟信号代替即可);3.每0.5km改变一次显示,且钱数提前显示(例如运行到2Km时,应显示5.6元);4. 分别用三位数码管显示公里数和钱数,另可设置其他必要的按钮。
二、设计过程及内容1.题目分析该题模拟出租车计价器,显示路程及对应价格,要求每经0.5km更新显示,传感器输出脉冲为0.5m/个,即每经过1000个脉冲,路程增加了0.5km,价格增加0.6元。
其中,价格起始价5元,即需要价格在路程2km 之前显示固定值5元。
二者分别用三位数码管显示,分析可知,路程的小数位显示0或5,在5→0时,向个位进位;价格的小数位依次显示6、2、4、8、0,在6→2,8→4,4→0的转变中,产生进位,价格的个位从起始价5开始计数。
2.设计总述依据设计要求出租车计价器型可分为四个模块:分频模块,路程计数模块,价格计数模块和二者的显示模块。
①分频模块分频模块功能是每经过1000个脉冲,即0.5km,输出一个脉冲信号,并且产生一控制输出,该控制信号在2km前,输出为0,而在2km处及2km之后输出1,该控制信号控制价格计数器从2km处开始累加钱数。
②路程计数模块路程计数模块的功能是显示路程,路程包含了十位,个位和小数位,其中,小数位显示0或5,并在固定位置5→0处向个位进位,十位个位为常规0~99计数器。
③价格计数模块价格计数模块的功能是显示与路程对应的价格,且价格提前显示。
价格同样包含十位,个位和小数位,其中小数位依次显示6、2、8、4、0,并在6→2,8→4,4→0时,向个位产生进位,价格的个位为从5开始计数的10进制计数器,在9→0时产生向十位的进位,十位是常规的0~9计数器。
④路程、价格显示模块路程、价格显示模块的功能是使用试验箱中的6个数码管(编号为1~6的数码管)显示路程和价格,使用编号为3、2、1的数码管显示路程,使用编号为6、5、4的数码管显示价格。
湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:EDA技术与VHDL课程设计设计题目:出租车自动计价器设计系别:通信与控制工程系专业:电子信息工程班级:学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任:摘要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。
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。
根据预定的设计要求和设计思路,我们使用VHDL硬件描述语言设计了一个实际的基于Altera FPGA芯片的出租车自动计价器系统,介绍了该系统的电路结构和程序设计。
通过在QuartusII6.0软件中编译和下载测试,得到了仿真波形和关键的设计结果。
经过在实验箱上进行硬件测试,证明该出租车计价系统具有实用出租车计价器的基本功能,如能进一步完善,将可以实用化和市场化。
关键词:出租车自动计价器;VHDL; FPGA ;QuartusII6.0目录设计要求 (1)1、方案论证与对比 (1)1.1方案一 (1)1.2方案二 (2)1.3两种方案的对比 (2)2、实验步骤和设计过程 (3)2.1分频器模块 (3)2.2计程模块 (3)2.3等待计时模块 (3)2.4计费模块 (3)3、调试与操作说明 (4)3.1QuartusII中的VHDL程序 (4)3.2程序的编译与及仿真波形 (7)3.3程序下载与功能测试 (8)4.课程设计心得体会 (9)5.元器件及仪器设备明细 (10)6.参考文献 (10)7.致谢 (10)出租车自动计价器设计设计要求设计一个出租车计价器,该计价器的计费系统:行程3公里内,且等待累计时间2分钟内,起步费为10元;3公里外以每公里1.6元计费,等待累计时间2分钟以每分钟1.5元计费。
五邑大学数字电路课程设计报告题目:出租车计价器院系信息工程学院专业通信工程学号学生姓名指导教师报告题目:出租车计价器一、题目的要求和意义题目要求:租车计价器使用中小型集成电路和门电路设计出租车计价器要求完成以下功能●使用555定时器产生一个20ms的周期信号作为时钟信号。
●每1s的时间代表行驶1公里,每公里的收费为2元。
●有开始计价的按键和停止计价的按键。
●使用两位数码管动态显示所需收的费用,单位为元。
出租车计价器的设计任务分解成时钟模块、计时显示模块这样两个部分组成,如图1-1所示。
图1-1 出租车计价器框图我负责的是第二部分的即使显示模块。
系统总功能为:第一部分分别产生1s的计数信号和20ms扫频信号。
第二部分接收计数信号,数码管从0开始计数,每秒2的累加。
系统有暂停和复位功能。
意义:随着社会的进步以及人们生活水平的日益提高都促使交通工具的不断变化,无论是在大城市或是中小城市越来越多的出租车公司不断的出现。
出租车的出现方便了人们的生活,对于现在快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最好的交通工具。
那么其收费的方式自然而然就被给予关注,比如收费标准以及行驶里程等。
这时出租车计价器就在乘客和司机之间充当一个重要的角色了。
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。
现在我们就利用中小型集成电路和门电路来设计一个性能可靠、精准度高的出租车计价器。
1.培养学生根据需要选学参考书,查阅手册,图表和文献资料的自学能力,通过独立思考﹑深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
2.利用所学过的知识,通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节,初步掌握工程设计的技能。
3.掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法,使学生巩固和加深对数字逻辑电路的理论知识,锻炼学生的动手能力。
新疆大学课程设计报告所属院系:电气工程学院专业:电气工程及其自动化课程名称:电子技术基础B设计题目:出租车自动计费器班级:电气#####班学生姓名:要要学生学号:@@@@@@指导老师: 常翠宁刘兵完成日期:2013. 1. 4出租车自动计费器一、总体方案的选择1.拟定系统方案框图:方案一:汽车在行驶时,里程传感器将里程数转换成与之成正比的脉冲个数,然后由计数译码电路变成收费金额。
里程传感器由磁铁和干簧管组成,磁铁置于变速器涡轮上,每行驶100米,磁铁与干簧管重合一次,即输出一个脉冲信号,则10个脉冲/公里(设为P3)。
里程单价(设2.1元/公里)可由两位(B2=2、B1=1)BCD拨码开关设置,经比例乘法器(如J 690)后将里程计费变换成脉冲数P1=P3(1B2+0.1B1)。
由于P3=10,则P1为21个脉冲,即脉冲当量为0.1元/脉冲。
同理,等车计费也可以转换成脉冲当量,这需要由脉冲发生器产生10个脉冲/10分钟(设为P4),如果等车单价为0.6元/10分钟(置B4=0、B3=6),经比例乘法器后将等车计费变换成脉冲数P2=P4(0B4+0.1B3)。
由于P4=10,则P2为6个脉冲,即得到相同的脉冲当量为0.1元/脉冲。
同理,起步价(设3元)也可以转换成脉冲数(P0= 单价/当量=5/0.1=50个脉冲)或者将P0作为计数器的预置信号(框图所示)。
最后行车费用转换成脉冲总数P=P0+P1+P2,其结果用译码显示器显示。
图1:出租车自动计费器方案一框图脉冲,行程里程及起步电路则是60毫秒/脉冲。
而等候电路为6秒/脉冲。
实现此电路我用555多谐振荡器构成。
为了减少实验测量时间,我把脉冲周期都缩小了1000倍,即0.06毫秒/脉冲和6毫秒/脉冲。
设计电路图及仿真波形图如下:图3:0.06毫秒555多谐振荡脉冲电路图4:0.06毫秒脉冲波形图图5:6毫秒555多谐振荡脉冲电路图6:6毫秒脉冲波形图2.里程计数及计价电路(1)行车里程计费行车里程计费的电路将汽车行驶的里程数转换成与之成正比的脉冲个数,然后由计数译码电路变成收费金额,在出租车转轴上加装传感器,以便获得“行驶里程信号”。
河北科技师范学院欧美学院《微机原理及应用》课程设计说明书题目:出租车计价器学院(系):机电科学与工程系年级专业:电气工程及其自动化1003班学号:9310100330学生姓名:霍亮同组学生:孙云龙尹浩指导教师:刘佳刘士光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,预计未来计价器市场很有前景。
计价器作为出租车的一个重要组成部分,关系着出租车司机和乘客双方利益,起着重要的作用,因此,具有良好性能的计价器对广大出租车司机朋友和乘客来说是很必要的。
但是现阶段出租车的计费系统功能有时候并不能满足出租车司机的意愿。
大规模集成电路的发展又产生了新一代计价器,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具备了,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促进了计价器的发展。
随着单片机性能不断提高而价格却不断下降,单片机控制得到更广泛的应用,外围芯片的不断发展,使得计价器的功能更加强大,性能更加稳定。
随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善,便产生了诸多的附加功能。
例如:(1)LCD显示功能,液晶屏的使用让计价器实现多屏显示的功能,可同时显示各项营运数据,使乘客一目了然;(2)永久时钟功能,在非营运状态下,日历时钟芯片的使用使计价器可以显示永久时钟;(3)存储功能,可存储多项营运数据,便于查询。
新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存10年。
关键词:单片机AT89S52;数码管;出租车计价器;AT24C02摘要 (1)绪论 (2)1、本课题的研究目的及意义 (3)2、出租车计价器的主要设计参数 (4)2.1、计费功能 (4)2.2、显示功能 (4)2.3、按键提供脉冲代替出租车行驶路程 (4)3、设计方案 (5)4、电路组成 (6)4.1、52单片机最小系统 (6)4.2、存储电路 (6)4.3、LED显示电路 (7)4.4、按键控制电路 (7)4.5、总原理图 (7)5、功能说明 (9)5.1、中途等待服务程序 (9)6、结论与心得 (10)绪论出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表,随着电子技术的发展,出租车计价器技术也在不断进步和提高。
徐州师范大学物电学院课程设计报告课程名称:电子线路课程实训题目:简易出租车计费器专业班级:学生姓名:学生学号:日期:2010.06.26指导教师:物电学院教务部印制指导教师签字:年月日目录摘要 (02)Abstract (02)一、课题概绪论 (03)1.1 课程设计目的 (03)1.2 课程设计要求................................ (03)二、方案简述 (03)三、详细设计 (03)3.1 74LS192参数 (03)3.2 74LS48参数 (05)3.3 555芯片介绍 (06)四、设计结果及分析 (08)结果(仿真电路) (08)五、总结 (09)参考文献 (09)摘要在当今电子与信息技术发展的科技时代,我们不难发现电子信息技术的应用越来越广泛。
从电子管到晶体管,从小规模集成电路到庞大的系统集成,在我国欣欣向荣的航空航天事业无一不和电子信息技术息息相关。
在人类的生产生活领域中更脱离不开电子信息技术。
为了能够更好的掌握这门技术使它能够为人类造福,我们不但要利用好前辈的科技成果而且还要善于总结,不断的开拓创新。
为了能更好的利用已开发成果,人们把那些典型的、通用的复杂电路,甚至小系统集成在专用芯片中,为设计更新更复杂的系统奠定了坚实的基础。
AbstractIn today's electronic and information technology development in the technological age, we can easily find the application of electronic information technology more widely. From the tubes to transistors, from small to large scale integrated circuit system integration, in China's booming aviation and aerospace industries without exception, and electronic information technology are closely related. In the field of human life, even more off the production of electronic information technology can not be separated.In order to better master this technology to enable it to benefit humanity, we should not only make good use of the older generation of scientific and technological achievements but also good at summing up, constant innovation. In order to better use of the results has been developed, one of those typical, generic complex circuits, even a small system integrated in dedicated chip, for the design of newer and more complex the system laid a solid foundation.一、课题绪论1.1课程设计目的1.1.1有利于基础知识的理解通过对数电和模电的学习,使我掌握了一些信息时代生存与发展必需的信息技术基础知识和基本技能,具备了在日常生活与学习中应用电子技术解决问题的基本态度与基本能力。
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8.6元;由一开关进行选择。
每公里1.5元。
[键入文字]数字电路课程设计报告书姓名:***班级:10级电信02班课程设计题目:出租汽车自动计价器[设计要求]:用中、小规模集成电路设计与制作出租汽车自动计价器。
具体要求如下:1、能计汽车行驶的里程和停车等候时间。
2、能自动显示出该收的车费和停车等候费。
3、每公里该收的行车费(如0.45元)各十分钟应该收的行等候费(如0.25元)均有拨码开关可预先设置。
[设计器材]:74LS48(及配合LED),74LS160,74LS00,74LS32,74LS04,74LS08,74LS86,74LS112,CC4072,5G555,电阻、电容若干,干簧继电器,拨码开关。
[设计摘要]:本设计主要介绍了基于电子工作平台Electronics Workbench (EWB)出租车计价器控制电路的设计。
整个自动控制系统由四个主要电路构成:里程计数及显示、计价电路、基本里程判别电路、秒信号发生器(用555多谐振荡器实现)及等候计时电路和清零复位电路。
该设计不仅仅实现了显示计程车计费的功能,其多功能表现在它可以显示计程车累计走的总路程和里程单价。
加法器是构成计算机内部算术运算器(ALU)的基本单元,加法器的逻辑功能是实现两个二进制数的相加,因计算机内部的加、减、乘、除算术运算通常是利用加法器来实现。
在做电路过程中要熟练各个器件的功能。
每一个组件的作用,应该清楚的记住,大的组合是从每一个小块组成的,所以认真了解每一个小块功能,然后从整体出发。
一、概论1.1、分析方案经过分析其原理方框图如图1-1所示。
采用传感器件,输出脉冲信号,等器件完成图1-3 出租车自动计价器原理框图1.2、加法器的介绍及其十进制系数乘法器:74LS160逻辑功能测试74LS160是中规模集成同步十进制加法计数器,具有异步清零和同步预置数的功能。
使用74LS160通过置零法或置数法可以实现任意进制的计数器。
先对74LS160的基本功能进行测试,并将计数器的工作状态填入表中。
河南理工大学《微机原理与单片机接口技术》课程设计报告出租车计价器设计姓名:郝高锋蒋亚光学号:专业班级:指导老师:所在学院:电气工程与自动化学院2013年 04月 10 日摘要本设计是一个基于单片机的出租车计价器。
本设计主要完成的功能有计时,计费,记录里程,空车显示,暂停,测速等。
用到的硬件主要有C51单片机,直流电动机,霍尔传感器等。
通过霍尔传感器及单片机的外部中断功能,记录车轮的旋转圈数,通过车轮的周长计算里程。
由于使用的单片机系统附带的数码管显示只有四个数码管,所以每次只能显示一种数据:里程、费用或者等待时间。
为了所有的数据都能在数码管上显示,加入了按键。
第五个键可以显示里程,第六个键可以显示等待时间,第五个键和第六个键都没有按的话就是显示费用。
本设计还附有测速的功能,通过单片机内部的计时器计时,通过每分钟测得的里程计算出车的速度。
通过测得的速度判定使用里程计费还是通过时间计费,这样也比较人性化。
本设计的另一个人性化之处在于可以暂停计费,这样可以随时暂停计费,支持部分收费。
本设计的空车提示功能对司机和乘客都有好处,方便乘客叫车,也可以减少司机的麻烦。
本设计通过灯的提示表示某个键被按下,这样能让司机和乘客很清晰的看到按了什么键。
当按下启动计费键后绿灯会亮,这样就会让司机很容易判断是不是按了启动计费键,以免造成不必要的损失。
当按下暂停键时,红灯就会亮,这样方便乘客判断是不是暂停了计费,有利于保障乘客的合法权益。
而空车则有黄灯提示,这样乘客只要看到黄灯就能判断是空车能够方便乘客叫车。
本设计主要有三部分组成,分别是霍尔传感器测量部分、单片机处理部分、数码显示部分。
霍尔传感器测量部分主要是由硬件组成的不需要太多的编程,而单片机处理部分主要任务是编程,数码管显示部分是单片机的扩张部分。
下面对本设计进行一些简单的功能总体描述。
加电之后系统默显示三公里内的费用,此时处于初始状态;第一个键是计费启动键,按下之后开始计费同时绿灯亮;第二个键是计费暂停键,按下之后计费暂停同时红灯亮;第三个键是空车提示键,按下之后黄灯亮,同时等待时间、里程、费用等都归零;第四个键是单程和往返转换键,可以实现单程、往返的转化;第五个键是里程查询键,按了之后数码管显示里程数;第六个键是等待时间查询键,按了之后可以查询等待时间。
附件1:学号:31课程设计题目出租车计价器的设计与实现学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师2013年 7月 5 日课程设计任务书学生:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 出租车计价器的设计与实现初始条件:本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等,也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。
用数码管显示行驶里程、停车时间和计费值。
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:1)设计一个出租车计价器。
要求用4位数码管显示行驶里程、停车时间和计费值,采用按键切换显示物理量。
2)出租车的起步价为3元,当里程行驶到1km后,费用为4元;当里程行驶到1.5km后,费用为5元;,当里程行驶到2km后,费用为6元;当里程行驶到2.5km后,费用为7元;当里程行驶到3km后,费用为8元;此后每公里计费为0.7元/0.5km。
停车每达3分钟,增加0.7元。
3)具有秒、分为60进制计数功能,能显示分、秒停车状态的计时结果,格式为:00:00min。
按照轮胎转动1圈为1m计算,计算并显示行驶的里程结果,格式为:000.0km。
能显示乘车费用,格式为:000.0元。
4)确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《理工大学课程设计工作规》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规。
时间安排:1、2103 年 5 月16 日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2013 年 6 月25 日至2013 年 6 月28 日,方案选择和电路设计。
3、2013 年 6 月29 日至2013 年7 月 3 日,电路调试和设计说明书撰写。
4、2013 年7 月5 日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
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 3.14-3.152 完成电路仿真,写预习报告 3.16-3.173 电路调试 3.18-3.254 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4102.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。
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还是十分有潜力的。
目 录 一. 课程设计目的与要求…………………………………………………………………..1 二.方案论证与原理设计……………………………………………………………………1 三.详细设计…………………………………………………………………………………2 四.方案实现与测试…………………………………………………………………………4 五.分析与总结………………………………………………………………………………5
1、课程设计目的 (1)巩固已学的微机原理与接口的基本知识; (2)锻炼自己分析问题和解决问题的能力; (3)为通过本课程设计让学生更好地将所学知识进行应用,更深刻地理解微机原理与接口课程的知识。 2、基本要求 设计一个出租车自动计价器,计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费三部分,用三只数码管 显示总金额,最大值为99.9 元,起步价8.0 元,3 公里之内按起步价计费,超过3 公里,往返双程可设每1 公里1.2 元,单程每公里2.4 元,等待时间每分钟0.2 元。用两位数码管显示总里程数,最大值99km, 用两位数码管显示等待时间(分钟),最大值99 分钟。用直流电机模拟出租车行驶,里程数与脉冲个数成 正比,每1km 脉冲数100 个(可设定),低于每小时5 公里时作为等待状态。 (1)假设有计数比较器测定停车与行车状态,转换成开关信号。开关输入行车状态,并用LED 灯显示;同时有空车信号,可用于启动计价并用LED 灯显示; (2)记录里程数,等待时间,计算总金额,并实时显示; (3)模拟刹车和启动动作,动作后立即停车/行车; (4)简单的标定和检错功能。 3、进一步设计要求 (1)打印输出功能,在屏幕上打印上下车时间、里程、价格; (2)保存最近5次数据,可选择打印在屏幕上以便检查; (3)有语音提示功能。 二.方案论证与原理设计 为实现课程设计中的要求,即完成一个出租车自动计价器,可以将出租车自动计价器系统分成5个模块:控制模块、计程、计时模块、计费模块和显示模块。出租车自动计价器系统各模块如下图所示:
控制模块 计程模块 《微机实验及课程设计》报告 08010406 扈霁 其中控制模块用来输入出租车的行驶状态:启动、行车、等待、停止;计程模块记录出租车行驶的路程;即使模块记录出租车等待时间;计费模块实现出租车费用的计算;显示模块将总费用、行驶路程、等待时间在屏幕和数码管上显示。各个模块之间进行数据交换和处理,实现出租车自动计价器的功能。 三. 详细设计 1、控制模块 控制模块主要由逻辑电平控制,将8255A口设置成输入方式,逻辑电平开关连接至8255A口,K1——K7依次如下表示: K1:K1=1表示出租车停止,退出系统;K1=0表示出租车处于计费状态 K2:K2=0表示单程,每公里2.4 元;K2=1表示双程,每公里1.2元 K3、K4、K5:用于选择在数码管上显示何种数据,其中当K3=1时显示当前里程数;K3=0、K4=1时显示当前的等待时间;K3=0,K4=0,K5=1时显示当前费用的高两位;K3=0,K4=0,K5=0时显示当前费用的低两位; K7:K7=1表示出租车启动开始计价;K7=0为空车信号 2、计程、计时模块 当直流电机1S输出的脉冲数大于50时,出租车处于行车状态,此时里程变量distance=distance+脉冲数/100。 当直流电机1S输出的脉冲数小于50时,出租车处于等待状态,此时等待时间变量waitTime加一。 3、计费模块 当计程模块或计时模块完成计数后,调用计费模块,计算出当前的总费用。计算公式如下: 如果是单程状态,则 8.0元 distance<=3Km 总费用totalFee=
8+(distance-3)*2.4+waitTime*0.2 distance>3Km 如果是双程状态,则 8.0元 distance<=3Km 总费用totalFee=
计时模块 计费模块 《微机实验及课程设计》报告 08010406 扈霁 8+(distance-3)*1.2+waitTime*0.2 distance>3Km 4、显示模块 显示模块分为两部分,第一部分是屏幕显示,在屏幕上显示里程数、等待时间和总费用,最近5次费用等等,这部分通过DOS中断将相关数据显示即可;第二部分是通过数码管显示,由于数码管只有两个,所以可以通过机械开关K3、K4、K5选择显示当前里程数、等待时间和总费用的高低位,数码管的位选由8255芯片的C口PC0和PC1控制,数码管的段选由8255芯片的B口控制。 主程序流程图如下所示:
系统启动 开始
调用显示程序 是 从8255A口读入开关状态 单双程选择开关PA2=1? 否 是
3km以上的距离按2.4元/km收费 3km以上的距按1.2元/km收费
初始化程序 数值更新显示程序 数码管显示程序
PA1=1? 退出程序
是
1s定时信号PA0=1? 否 否 《微机实验及课程设计》报告 08010406 扈霁 四. 方案实现与测试 项目中使用到的芯片介绍如下: 1、8253芯片: 计数器0设置成方式3,计数器1设置成方式0,计数器0、1的计数初值均设置为1000,然后将两个计数器级联,计数器0输入1MHz的时钟信号,利用out1产生的1S的周期信号来产生1S的定时中断。 计数器2设置成方式0,将直流电机的脉冲输入到CLK2,用来计数直流电机的脉冲数。 8253连接方式如下图所示:
2、8255芯片: 8255A口设置成输入,PA1-PA7接七位拨码开关用于输入开关状态,PA0接8253的OUT1,用来检测是否有1s定时。 8255B口设置成输出,用于控制八位数码管的段选。 8255C口设置为输出方式,用于控制八位数码管的位选。 8255连接方式如下:
否 载客信号PA7=1?
是 计价更新程序 《微机实验及课程设计》报告 08010406 扈霁
出租车自动计价器系统具体实现时以模块为单位进行编程、测试,共分为5个模块:控制模块、计程模块、计时模块、计费模块和显示模块。其中控制模块的测试即将开关量输入至8255A口,然后在debug状态下查看PA口的值或将其以ASCII码字符的形式输出到屏幕上显示检验,并观察程序是否按照控制要求进行跳转。显示模块则可以将屏幕显示的数值和数码管显示的数值进行对比,排除错误,其中屏幕显示程序和数码管动态显示程序可以分别独立进行调试;因为显示计程模块、计数模块和计费模块是直接的算数运算,所以可以直接通过屏幕显示或数码管显示的路程、等待时间依据设定好的计算规则进行计算,验证三个模块的数据处理是否正确。 遇到的问题: 1、 调试时发现不能在软件中点击run运行,必须先点开始调试,再按F5,后来发现点击run也是可以直接运行的,但是相当慢,调试时一般都采用后一种方法进行了。 2、 在实现数据的显示时一直只能显示16进制,显示和读书不方便,于是增加了二进制到BCD码再到十进制的转换。 3、 直流电机脉冲检测不到,可能跟实验箱有关系,更换实验箱后得到了解决。 4、 调速过快时状态改变不及时,计费出现错误,跟软件的延时有关,经过调整后得到了一定的好转,但是没能彻底解决这个问题。 五.分析与总结 此课程设计验收时,我完成了5个基本要求和进一步设计要求(1)、(2)。运行程序,通过机械开关控制出租车的状态, LED灯L7显示行车状态: L7灭表示空车,L7亮表示车里有人且自动计价器在计价。可以通过调节控制直流电机的电位器来切换出租车的行驶状态。在屏幕上将动态显示出当前的路程、等待时间和费用,数码管的显示数据则可以通过开关来切换。经过多次检验和验证,本项目能正确地计算出租车行驶的费用,实现了出租车自动计价器的基本功能和部分扩展功能。 《微机实验及课程设计》报告 08010406 扈霁 在这次课程设计中,先是进行了出租车自动计价器的系统设计,采用化整为零的方法将其划分为5个子模块(控制模块、计程模块、计时模块、计费模块和显示模块)来实现,参考了各种资料,当程序完成后,进行调试、排错。在此过程中,我遇到了一些困难,当遇到这些问题时我一般是先用Debug进行断点、单步调试,查找程序中的错误,若并非程序问题,再进行硬件问题地排查。比如数码管显示错误一般是程序问题,直流电机脉冲检测不到可能就是硬件问题了。在解决问题的过程中,我积极和同组同学进行探讨、交流,互相学习,确保分工明确,出现错误知道问题在谁负责的部分,遇到不理解的地方就一起查书查资料进行讨论,实在想不出来就去问老师。 我认为进行在课程设计中应注意一下几个方面: (1) 面对一个项目应该仔细分析项目中的各种要求,然后进行系统设计,再化整为零,将其分为几个模块,进行模块化设计,这样有利于程序的编写与调试。 (2) 可以采用流程图的来理顺程序的运行过程,当画出流程图时,程序的思路就更加清晰明了,也方便测试的时候理清跳转的关系,有利于测试的进行。 (3) 当程序运行有错时应学会用Debug进行单步、断点调试,观察寄存器的值,观察程序是否按照我们所设想的一步步运行,如果排除软件问题,那么再进行硬件问题的检查。 (4) 编程和测试需要耐心和细心。我们的计费程序到最后还是有一些缺陷,速度改变过快的时候程序反应不灵敏,有一定的延时,才能判断出当前状态是等待还是行车,在编写和测试的过程中,我们改动了数次的模块还是经常出现问题,有时候修改过后反正效果更加不好了,这时候就需要我们的耐心,不能急躁。 (5) 应该积极和老师、同学进行交流,在交流过程中将会受益匪浅。 (6) 程序中注意加注释,这样便于别人理解,也便于自己查错。 (7) 注意版本信息,在代码中的提示信息显示时要写上自己的学号 (8) 要有敢于质疑和认真思考的态度,设计要求中单程2.4元/公里,双程1.2元/公里,其实非常不符合实际,这样单程和双程岂不是总价一样了,当然我们设计时并没有多思考,仅仅是按照要求设置了参数,但是在验收时老师提出了这个问题,反映出来我们还只是为了完成要求而做课程设计,并没有对设计的题目进行认真的思考和研究。 微机实验课程到这里就接近尾声了,在这次课程设计中,除了遇到上述技术问题,还有着不少麻烦,因为实验室的实验箱有一部分不大好,有时候我们上一次已经实现了的功能,下次来换了一个实验箱就发现又实现不了了。我们的这个项目的原理可能不是最难的,不过要连的线相对比较多,一旦测试不通过要换个箱子就要把线拆下来重新接线,着实费了不少功夫。 总的说来,此次课程设计很好地锻炼了我们分析问题、解决问题的能力,让我们掌握了一般项目地设计流程,使我们学会如何对一个新项目进行分析、设计和实现的。同时也让我们对8255、8253等芯片有了更进一步地了解,将《微型计算机系统原理及应用》这门课程所学知识学以致用。