2021-2022收藏资料基于单片机的多功能出租车计价器的设计.doc

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1、万方数据序，用只进行时钟显示；当空车灯掰下乘客上车时：语音播报电路进行语音播报（欢迎乘客乘坐本出租车），通过获取时间信息分辨白天晚上，然后调用程序获取白天晚上的单价及起始价，便开始计价并显示时间、里程和金额等信息；当空车灯打上乘客下车时：进行播报（谢谢再次乘坐本出租车，请交金额￥），并打印好票据，单片机将营运数据信息存储到中，等待出租车再次启动后单次金额与里程等信息清零复位，就此完成一次计价。硬件电路设计其硬件电路整体图如图所示。图硬件电路整体图由电源部分、霍尔传感器路程测量部分、数据显示部分、时钟部分、语音播报部分、票据打印部分和数据存储部分等组成，各部分端口分别与单片机的输出口相连，通过单

2、片机的控制来实现计价器的功能实现。时计数器即引脚，利用单片机的的计数功能完成次的计数后产生一中断来完成路程的测量。（设车轮周长为 ，则霍尔传感器每产生个脉冲便表示车已行程 ，根据实际情况在程序中电源部分进行设置）。汽车联轴器按圆周间隔嵌入磁钢，用霍尔由于计价器的工作环境比较差，它要求有抗振动、抗高低温、抗潮湿、抗电磁干扰等能力，特别是电源方面的干扰，如出租车启动时，发动机打火、电瓶充电等造成传感器集成芯片检测并输出脉冲，其工作原理如图所示，霍尔传感器集成芯片有信号转换、电压放大、整形输出等功能，为增加其抗干扰的能力，经过输入计价器的 电源不稳定。因此采用对信号整形后再通过光偶送入引脚。如电瓶电

3、源经过滤波和电源稳压管理芯片后得到 的稳定电压输出，保证整个系统能够正常工作。如图所示。路程测量部分出租车中需要一个能准确获得车轮转动即路程计量信号的装置，以得到标准的脉冲信号送人单片机的定图所示。而在此电路中为了防止司机作弊，可采用加密传感器的方法，先对霍尔传感器采集到的计数脉冲加密，使计费脉冲以密文方式传输，最后解密为明文脉冲，传送到计价器计费。在密码传感器中，加密器向解码器发送的是密码，只有加密器和解密器固有密码相同时，解码器才向计价器发送计数脉冲，计价器才计费，因此，万方数据万方数据现岱曳圣撞苤圣墨笙玺！曼翅是玺星！翅的控制状态寄存器选择日历，时钟方式经过初始校准后即可工作使用；工作电

4、压宽达 ，采用双电源供电（主电源和备用电源），并设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力，在没有主电源的情况下启用备用电源能保存时间信息及数据。如图所示。垒堑型丞量鲑接口电路如图所示。该电路采用接口插板方式与单片机相连，这一特点使得计价器的票据打印在功能上与主系统一体化，而在检查、维修时又可单独进行。本设计中所用微打是公司生产的弘一微型打印机，微打与单片机通过并行接口相连，当所需要打印的数据出现在打印机上时，只要从高电平转到低电平，再从低电平转到高电平，就可把数据送入打印机。这时打印机将线置为忙（高电平），禁止新数据输入；当打印机取走数据并处理完毕后，线被置为闲（低电平），

5、同时送出回答脉冲通知系统，可以再次输入数据。图时钟芯片接口电路语音播报部分考虑到计价器的微型化、智能化，语音芯片采用集成度较高芯片，其最大特点是采用进行模拟信息直接存取而不必经过和转换。朋打印机机接口它内部带有话筒放大器、自动增益控制时钟、扬声器驱动电路等，采用 电源供电。语音模块与单片机的接口如图所示，设计过程中，先将固定语音部分（上、下车用语、）信息存储到内部的不同起点地址中。营运过程中根据上、下车的不同营运状态来实现不同语音功能播放。在语音芯片工作时，系统首先主程序调用放音处理程序，根据发音地址寻找中的发音单元，然后将信号送到扬声器发出声音。图微型打印机接口电路数据存储部分数据存储部分的

6、作用是在电源断开时，存储当前设定的单价信息。是公司的 的电可擦除存储芯片，采用线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到 ，额定电流为 ，静态电流（ ），芯片内的资料可以在断电的情况下保存年以上，而且采用脚的封装，使用方便。如图所示。图语音播报模块票据打印部分图数据存储电路当出租车到达指定地点，司机翻起空车牌。便产生图中的时钟信号线与数据线需外接一个信号通知单片机，单片机启动打印服务，的上拉电阻，其作用是减少的静态功将行车的中途等待时间、营运里程、单价、金额、日期及上下车时间等数据打印成出租车专用发票，微型打印机耗，采用总线与相连，的作为它的串行时钟线，作为它的串行数据万方数据线。当通过通过按键

7、设定一次数据完毕后（如：昼夜单价、等候时间、起租里程、起租金额等），系统就自动调用存储程序，将数据信息保存在芯片内；当系统重新上电时，自动调用读存储器程序，将存储器内的数据信息，读到缓存单元中，供主程序使用。一由于保存在中的数据是不能随意进行改动的，因此它具有防作弊功能。此外出租车营运过程中的一些营运数据，如：单次出租的营运额和营运里程、一段时间内的营运总额和总路程等，也存储在中，以便出租车公司及司机查询，使出租车司机更方便的管理营运数据，出租车行业得到更有效的管理。超速提醒与按键设置部分有些出租车司机为了获取更多的时间来多送一个乘客，他们在送客过程中以高速行驶来榨取时间，而引起一些交通事故，

8、为了制止这些事故发生，在系统程序中通过软件检测行驶速度，当速度高于设置的最高速度时即超速时以红色显示，乘客观察后可以提醒司机不要超速行驶，以避免交通事故发生。如图所示，按键部分有营运数据查询键和数据设置键，营运数据查询按键置于计价器的外面，司机通过该查询键可以查看个月的总营运额与总营运里程，和单次的营运额与营运里程。图起速提醒与按键设置电路来对数据值进行加与减。然后再通过功能设置确认键来对所设数据的确认。系统软件设计软件设计部分可分为：主程序控制程序、外部中断。空车灯信号中断程序、外部中断里程计算程序、等待时间计数中断程序、串口静态位显示程序、时钟程序、语音播报程序、数据存储程序、打印程序和键

9、盘服务程序等；在整个软件中一些变量使用全局变量形式，以供主程序的调用并进行显示。主程序设计在主程序模块中，需要完成对各芯片的初始化（，语音芯片及微型打印机的初始化）、各中断的初始化（外部中断、外部中断、的初始化），另外，在主程序模块中还需要设置启动清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程和计价等不同的操作。主程序流程图如图所示。当空车信号灯打下时，表示有乘客上车，就就进行语音播报，并启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价和起价来计算出当前的

10、累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将当前时间和累计价格送驱动的显示电路显示出来。当中途塞车（等待或低速行驶）时，在一定时间内没有检测到传感器的脉冲信号就启动计时器进行计时，当超过规定的等待时间后，计价器就根据等待价格进行当前金额的累加与显示，并在计价器上显示等待时间；当到达目的地的时候，司机把空车灯打上，就停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，并进行语音播报，及票据打印。等乘客下车后，启动出租车，计价器检测到传感器的脉冲信号，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程，完成次计价。几个关键子程序短按查看总营运数据，再次短按则循环依次往上翻外部中断里程计数程序阅过去单次的营运数据，长

11、按 则跳出数据查询。数据设置键则秘密安放于计价器内部，且必须对计价器多处进行铅封，以防止司机通过该按键对营运的重要数据进行设置而作弊，该按键由出租车公司的专业人员来调整数据，由功能设置确认键、键组成，其中功能设置确认键对系统时间、起步价、白天晚上单价、等待时间等数据调整进行设置，然后通过与】万方数据霍尔传感器输出的脉冲信号输入到单片机的外部中断接口，车轮每转一圈就产生一个脉冲信号，单片机就进行一次中断，在中断程序中完成两项任务：（）启动定时器，表示出租车启动；（）单次里程与总里程的累加计算并将结果存入寄存器中（设车轮转圈为 ，则每中断次，里程就增加 ）。万方数据化、实现转换。采集数据程序流程图

12、如图所示。心一的移植一是一种专门为微控制器设计的抢占式实时多任务操作系统，它以源代码的形式给出。其内核主要提供进程管理、时间管理、内存管理等服务。系统最多支持个任务，每个任务均有一个独有的优先级。由于其内核为抢先式，所以总是处于运行态最高优先级的任务占用。系统提供了丰富的函数，实现进程之间的通信以及进程状态的转化。（）恢复下一个任务的寄存器的值；（）恢复下一个任务的系统堆栈中的数据；（）通过中断返回指令或函数返回指令，间接修改寄存器的值来进行任务切换。在为一编写任务切换代码时需要注意：弘一在每次发生中断后都会产生任务调度，但在中断结束后进行的任务切换，不能调用普通任务切换函数，这是因为在中断过

13、程中往往伴随将的状态寄存器压栈操作。在中断后，芯片将和寄存器的值压入堆栈，因此，在中断结束后进行的任务切换中必系统硬件初始化山须对堆栈指针进行调整。擐作系统初始化结语山初始化数据采集任务本文采用 结合嵌入式实时操作山系统任务创建主任务“刷新任务键盘扫描任务，数据处理任务数据传输任务刷新任务键盘扫描任务主任务系统一，设计并实现了环境温度湿度实时测控系统。在温度一和湿度，可任意设定温湿度控制点，而且实时监测环境温、湿度的变化情况，并记录、存储相关数据。另外，该系统便于功山启动多任务弭度卜能扩展，测控精度高、可靠性高、系统成本低、易操作、易维护，具有广泛的应用前景。图温度湿度测控系统主程序漉程图图数

14、据采集程序漉程图参考文献多任务系统在运行时每个任务好像独立占用一样，因此系统必须为每个任务开辟一块内存空间作为该任务的任务堆栈。该堆栈的作用是保存任务被切换前时各寄存器的值以及系统堆栈的数据。在进行任务切换时需要完成的工作，主要步骤如下：（）将当前任务所有的寄存器压栈；（）将系统堆栈的数据全部拷贝到当前任务的任务堆栈中；（）得到下一个处于运行态优先级最高的任务的任务堆栈的指针；罗亚非凌阳位单片机应用基础北京：北京航空航天大学出版社，张平川，许兴广基于单片机电热水器模糊控制系统设计微计算机信息，（）：孙育河在上移植心一的若干问题研究微计算机信息，（）：陈赜嵌入式技术实践教程北京：北京航空航天大学

15、出版社，凌阳大学计划网站向红军，雷彬基于型智能传感器的弹药库温湿度监控系统的设计国外电子元器件，（）：作者简介郑冬强万琰张平川研工作。（上接第页）男，年出生，河南舞阳人，漯河职业技术学院讲师。主要从事电工电子以及嵌入式系统教学工作。男，年出生，河南信阳人，漯河职业技术学院讲师。主要从事电子技术教学及科研工作。男，年出生，河南舞阳人，漯河职业技术学院讲师，硕士。主要从事电子与嵌入式系统及计算机教学科康华光电子技术基础数字部分版北京：高等教育出版社，童诗白，华成英模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，戴胜华，蒋大明单片机原理与应用北京：清华大学出版社，陈学平，兰帆 电路设计与电路仿真北京：清华大学

16、出版社，求是科技单片机典型外围器件及应用实例北京：人民邮电出版社，作者简介肖卫初男，年出生，湖南娄底人，讲师。主要研究方向为集成电路设计、移动通信中的无线定位。万方数据基于单片机的多功能出租车计价器的设计作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：XIAO Weichu， 陈伟宏， YANG Ming， XIAO Weichu， CHEN Weihong， YANG Ming湖南城市学院,湖南,益阳,413000现代电子技术MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE2008，31(16)0次参考文献(11条)1.何立民 单片机应用技术选编 19992.求实科技 单片机

17、典型模块设计实例导航 20043.陈小忠 单片机接口技术实用子程序 20054.赵晶主 电路设计与制版Protel99高级应用 20005.全国大学生电子设计竞赛组委会 全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选 20006.杨恢先.黄辉先 单片机原理及应用 20037.康华光 电子技术基础数字部分 20038.童诗白.华成英 模拟电子技术基础 20039.戴胜华.蒋大明 单片机原理与应用 200510.陈学平.兰帆 Protel 2004电路设计与电路仿真 200711.求是科技 单片机典型外围器件及应用实例 2006相似文献(5条)1.期刊论文 陈伟宏.肖卫初.邱飚.CHEN Wei-hong.X

18、IAO Wei-chu.QIU Biao 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)设计一种以单片机AT89S52为核心,以ISD2560、DS1302、MAX7219等芯片为外设的多功能出租车计价器,给出了硬件电路及主程序流程,阐述了软硬件设计过程中关键技术的处理方法.对Proteus与Keil c51集成开发环境进行连调.结果表明:该计价器具有集计程、计时、计费、存储、查看、统计等多种计量功能,并且具有防止司机作弊、语音、打印和显示等多种功能.与已有的系统相比,该系统还具有超速提醒等功能.2.期刊论文 唐波.潘英俊.蔡秀梅.孙继勇 基于M

19、C68HC705单片机的多功能出租车计价器 -自动化与仪表2001,16(4)本文介绍了一种以MC68HC705单片机为核心的多功能出租车计价器,该计价器具有计量功能、显示功能、语音功能、打印功能、防作弊等多种功能.文中阐述了硬件配置、性能特点及软件设计方案.3.期刊论文 陈爱文.CHEN Ai-Wen 基于AT89C51单片机的多功能出租车计价器 -机电工程技术2008,37(11)以AT89C51单片机为核心的智能出租车计价系统,该系统具有输入、计价、语音播报、显示等多种功能.阐述了系纺的硬件结构和软件结构的设计方法,给出了系统硬件电路和软件编程.4.期刊论文 付扬.FU Yang 出租车

20、计价器的FPGA实现 -微计算机信息2008,24(35)本文介绍了基于FPGA的出租车计价器系统的功能、设计思想和实现,该设计采用模块化自上而下的层次化设计,顶层设计有5个模块,各模块中子模块采用VHDL或图形法设计.在Max+plus 下实现编译、仿真等,最后成功下栽到FPGA芯片中.完成了可预置自动计费、自动计程、计时、空车显示等多功能计价器.由于FPGA具有高密度、可编程及有强大的软件支持等特点,所以该设计具有功能强、灵活和可靠性高等特点,具有一定的实用价值.5.期刊论文 张颖 多功能出租车计价器的设计 -广西轻工业2009,25(9)介绍了一种以单片机为核心的多功能出租车计价器,该计价器采用单CPU结构,具有计量功能、掉电保护功能、语音功能等.阐述了系统的硬件及软件结构,介绍硬件的构成及功能,包括里价计算、计算单元,按键单元、语言功能的设计;软件设计包括系统主程序定时中断服务程序设计、里程计数中断服务设计等.本文链接：下载时间：2010年1月10日