出租车课程设计.doc

1引言 出租车计价器发展背景出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业,随着我国国民经济的高速发展,出租汽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。目前全世界的计价器中有 90% 为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家,主要是集中在北京,上海,沈阳和广州等地。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,因而计价器计价准确与否,直接关系到经营者和消费者的经济利益。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。 出租车计价器介绍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。国内出租车计价器已经经历了 4 个阶段的发展。从传统的全部由机械元器件组成的机械式, 到半电子式即用电子线路代替部分机械元器件的出租车计价器; 再从集成电路式到目前的单片机系统设计的出租车计价器。出租车计价器计费是否准确、出租车司机是否作弊才是乘客最关心的问题, 而计价器营运数据的管理是否方便才是出租车司机最关注的。因此怎样设计出一种既能有效防止司机作弊又能方便司机的计价器尤为重要。因此, 本文以单片机 AT89C51 为核心设计一款多功能出租车计价器, 该计价器能实现按时间和里程综合计算车价,能显示时间、里程、单价、总车价等相关信息显示。它比市场上的一些计价器使用更方便,功能更全,还具有有效防止司机作弊和系统稳定性好的优点。 2 系统整体设计 设计任务及要求(1) 模拟一个检测车轮转动里程的计价系统; (2) 要求具有时钟和计程计价显示功能:当启动键被按下时,系统开始计程,同时显示出起价和每公里单价;在行使过程中,实时显示已行走的里程数和当前累计价格; 当清除键被按下时,计程计价器清零。 方案论证与比较方案一: 采用数字电路控制,其原理如图所示。采用传感器件,输出脉冲信号, 经过放大整形作为移位寄存器的脉冲,实现计价,但是考虑到这种电路过于简单,性能不够稳定,而且不能调节单价,也不能根据天气调节计费保准,电路不够实用。电路框图如图 所示: 图 数字电路方案方案二: 出租车驱动轮转数与转轴转数的传动比是一定的,磁感应传感器会产生一个大约 20ms的低脉冲,可以通过计算磁感应传感器产生的低脉冲数来计算出租车跑的里程数及相应的车费。编码器的单片机通过一个 I/O 口来检测磁感应传感器信号,当确定为传感器产生的信号时,就通过另一个 I/O 口向解码器的单片机发送一组编码,而解码器的单片机则首先判断当前准备接收的数据是编码器发送的编码还是解码写入器发送的解码。当判断是解码写入器发送的解码时,解码器的单片机接收此解码,并利用 12C 总线协议将解码保存到 EEPROM 中去;当判断是编码器发送的编码时,解码器的单片机先接收此编码,然后读出自己 EEPROM 中的解码,将其与接收到的编码相比较,如果相同则解码器单片机金额显示单价显示电源电路及保护电路里程传感器移位寄存器电路通过一个 I/0 口向计价装置发出计价脉冲,否则不发出计价脉冲。解决了以往计价器计价不准确、使用寿命短等缺点,但此方法通常使干扰信号也能产生计数脉冲,分立元件过于复杂,电路稳定性不好。方案框图如图 所示: 图 编码器方案方案三: 采用单片机控制。以单片机为核心,设计上采用 89C51 单片机为主控器, 以A44E 霍尔传感器测距,并采用 AT24C02 实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息,输出采用 lcd1602 。利用单片机丰富的 I/O 端口,及其控制的灵活性,实现基本的里程计价功能和价格调整、时钟显示功能。原理结构如图 所示: 图 单片机控制方案本出租车自动计费,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,等待时间计费单价。同时具有运行,暂停, 停止等状态,可以显示运行的时间,同时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。通过比较以上三种方案,单片机方案有较大的活动空