出租车计价器设计.doc

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1、 摘 要 摘要：随着出租车行业的发展，出租车行业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与乘客的纠纷出发，以单片机为核心的智能出租车计价系统的开发就醒得尤其重要。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非重要标志，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。 出租车计价器的主要功能是计价显示、时钟显示、根据白天、黑夜、途中等待来调节营运参数、计量数据、查询显示。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器功能。设计采用STC10F08XE单片机为主控芯片，用霍尔传感器检

2、测电机转盘转速，采用一个四位8段共阴数码显示管里程、总价格和等待时间等信息。本设计可以实现单双程设置、系统暂停和清零、空车指示、信息显示、显示切换等功能。关键字：多功能计价器；STC10F08XE；霍尔传感器；显示切换目录1 概述11.1出租车计价器设计要求11.2 功能论述12 系统总体方案及硬件设计22.1单片机最小系统单元22.2计价器的硬件框图32.3霍尔传感器测速电路42.4显示单元53 软件设计63.1 总体流程63.2 计算模块63.3 键盘扫描63.4 显示程序63.5主程序流程图64 Proteus软件仿真85课程设计体会9参考文献9附1：源程序代码10附2：系统原理图171

3、 概述1.1出租车计价器设计要求基本要求： （1）能显示里程，单位为公里，最后一位为小数位。 （2）能显示金额数，单位为元，最后一位为小数位。 （3）可设定单程价格和往返价格，单程价格为2元/公里，往返价格为1.5元/公里。 （4）车速5公里/小时的时间累积为总等待时间，每5分钟等待时间相当于里程数增加1公里。 （5）起步公里数为3公里，价格为5元，若实际距离大于3公里，按规则3计算价格。 （6）按暂停键，计价器可暂停计价，按查询键，可显示总等待时间。1.2 功能论述 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。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

4、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和现实意义的。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。使用霍尔传感器方便地计量车轮旋转的圈数。输出的脉冲信号被接入到STC10F08XE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，在速度低于5公里每小时是进入等待计费。于此同时，根据不同的收费标准，通过选择相应的起步价、单价等收费标准进行计算。通过键盘能够实现往返设置，启动、暂停、停止计价器以及切换显

5、示当前的行驶里程和需支付的车费。2 系统总体方案及硬件设计 此出租车计费系统以单片机为系统核心，利用STC10F08XE单片机配合四个数码管组成的显示模块及按键实现基本的出租车计价器功能。本系统是由STC10F08XE单片机、数码管显示模块、计数脉冲发生器、按键等模块组成。系统框图如图所示: 本课程设计所设计的出租车计价器的主要功能有：里程计量及费用计算功能、按键功能。2.2 计价器的硬件框图 单片机控制方案2.1单片机最小系统单元本次使用的单片机、四个数码管，12个发光二极管。六个按键，接线如下图。2.2键盘电路和指示灯单元 键盘接口电路如下图所示，各按键功能和指示灯显示如下： Key1 里

6、程价钱切换键，如果数码管显示路程，d10灯亮；如果数码管显示价钱，d11灯亮。 Key2 单程往返切换键，如果是单程，d4灯亮；如果是往返，d6灯亮。 Key3 结算后按下清零开始下一次。 Key4 按下表示暂停计数，d2灯亮；再按一次开始计数。 Key5 按下，数码管显示等待时间，d8灯亮；再按一次返回。 Key6 按下，数码管显示最终结算钱。 2.3霍尔传感器测速电路 里程测量是通过霍尔传感器的霍尔效应检测出车轮的运转次数。将磁钢粘在与电机轴相接的转轮上，电机转一圈霍尔传感器感应一次，然后转变为脉冲信号输入到单片机的P3.2口。STC10F08XE 下图为霍尔传感器接法，1脚接VCC，2脚

7、接地，3脚输出.2.4显示单元显示电路有四个数码管，用来显示公里数、钱数和等待时间，具体显示什么有按键进行切换。 3 软件设计3.1 总体流程软件系统可以大致分为五个大的模块为：总初始化模块，按键扫描模块，中断与定时模块，数据计算模块，数码管显示模块。其中，键盘扫描和数码管显示采用查询方式，转速信号接收与等待记时采用中断方式。3.2 计算模块计算程序根据里程数分别进入不同的计算公式。如果里程大于3公里，则执行公式：总金额=起步价+（里程-3）*单价+等待时间*等待单价；否则，执行公式：总金额=起步价+等待时间*等待单价。对于里程数采用外部中断零来记录，车轮每转一周，霍尔传感器发一个脉冲然后进入

8、中断子程序,对相应的变量进行更新，这里我们采用电机转十圈相当于0.01公里计算。对于速度的判断及等待时间的记录采用定时器零中断，设定50ms一个中断，20次中断即1s检测一次，然后判断车速，小于5公里/小时时，则开始记录等待时间；我们采用电机转十圈是0.01公里，经过计算5公里每小时相当于1s转1圈。3.3 键盘扫描键盘扫描才用查询方式，当有按键按下时就对相应的标志进行取反，或调用其他子函数，在消抖过程中，这里将数码管显示程序潜入以保证显示的稳定。3.4 显示程序显示程序利用主函数内的循环，实现动态扫描显示，同时根据数码管余辉和人眼暂留现象，即可实现显示。本设计采用四个八位数码管来显示，显示时

9、间，里程，等待时间则根据键的切换判断。3.5主程序流程图 4 Proteus软件仿真5课程设计体会本次单片机课程设计，我们选的题目是出租车计价器的设计。通过仿真、焊接、调试等不断的努力，我们的出租车计价器实现了基本要求的全部功能和发挥部分的部分功能。比如能显示里程、金额数、总等待时间，按暂停键，计价器可暂停计价，按查询键，可显示总等待时间等。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知

10、识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。参考文献1 微机原理与单片机接口，河南理工大学，20122 贾宗璞，许合利.C语言程序设计：中国矿业大学出版社，20073何希才.传感器及其应用电路. 北京：电子工业出版社，2003附1：源程序代码#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define off D10=D11=D12=1;uchar table=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;sbit D10=P33;sbit D11=P34;sbit D12=

11、P35;sbit L1=P05;sbit L2=P06;sbit L3=P07;sbit H1=P36;sbit H2=P37;sbit W1=P00;sbit W2=P01;sbit W3=P02;sbit W4=P03;sbit HR=P32; void delay(uint i)uint n,j;for(n=0;ni;n+)j=20;while(-j); uchar scan()uchar i=0;L1=L2=L3=1;H1=H2=1;H1=0;if(L1=0)while(!L1);i=1; return i;else if(L2=0)while(!L2);i=2;return i;el

12、se if(L3=0)while(!L3);i=3;return i;H1=1;H2=0;if(L1=0)while(!L1);i=4;return i;else if(L2=0)while(!L2);i=5;return i;else if(L3=0)while(!L3);i=6;return i;void display(uchar i,j)W1=0;P1=tablei%100/10;delay(1);P1=0x00;W1=1;W2=0;P1=tablei%10+0x80;delay(1);P1=0x00;W2=1;W3=0;P1=tablej%100/10;delay(1);P1=0x0

13、0;W3=1;W4=0;P1=tablej%10;delay(1);P1=0x00;W4=1; uchar k,gz,gx,c,qz,flag,jian,time,deng,temp;float qx;void main()P1M=0;P2M=0xff; P0=P1=P2=P3=0XFF;TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=ET0=TR0=1;while(1)if(!flag)P2=0XF7;off D10=0; if(HR=0)while(!HR)display(gz,gx);c+;jian+;if(c=10)c

14、=0;gx+;switch(flag)case 0:qx+=2;break;case 1:qx+=1.5;break;if(gz=2)qz=5;qx=0;if(gx=100)gx=0;gz+;if(gz=2)qz=5;qx=0;if(qx=100|qx=99)qx=0;qz+;display(gz,gx);k=scan();if(k=6) k=0;if(!flag)temp=deng*0.007; qz+=temp/100; qx+=temp%100; else temp=deng*0.005; qz+=temp/100; qx+=temp%100; qz+=deng/60;qx+=deng%

15、60;P2=0X00; while(1)display(qz,qx);k=scan();if(k=3)k=0;qx=qz=gx=gz=deng=c=flag=0;P2=0XFF;break;if(k=5) k=EA=0;while(1)P2&=0X7F;display(deng/60,deng%60);k=scan();if(k=5)k=0;P2|=0X80;EA=1;break;if(k=4)k=0;while(1)P2&=0XFD;display(gz,gx);k=scan();if(k=4)P2|=0X02;break;if(k=2&flag=0) k=0;P2=0XDF;/*切换成往返

16、D6亮*/flag=1;if(k=2&flag=1)k=0;P2=0XF7;flag=0;if(k=1)if(!flag)P2=0XF7;offD11=k=0;while(1)if(HR=0)while(!HR)display(qz,qx);c+;jian+;if(c=10)c=0;gx+;switch(flag)case 0:qx+=2;break;case 1:qx+=1.5;break;if(gz=2)qz=5;qx=0;if(gx=100)gx=0;gz+;if(gz=2)qz=5;qx=0;if(qx=100|qx=99)qx=0;qz+;display(qz,qx);k=scan(

17、);if(k=6)k=0;if(!flag)temp=deng*0.007; qz+=temp/100; qx+=temp%100; else temp=deng*0.005; qz+=temp/100; qx+=temp%100; P2=0X00;while(1)display(qz,qx);k=scan();if(k=3)k=0;qx=qz=gx=gz=deng=flag=c=0;P2=0XFF;break;if(k=5)P2&=0X7F;k=EA=0;while(1)display(deng/60,deng%60);k=scan();if(k=5)P2|=0X80;EA=1;break;

18、if(k=4)P2&=0XFD;k=0;while(1)display(qz,qx);k=scan();if(k=4)P2|=0X02;break;if(k=2&flag=0)k=0;P2=0XDF;flag=1;if(k=2&flag=1)k=0;P2=0XF7;flag=0;if(k=1)k=0;offD10=0;break;void timer0() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;time+;if(time=20)time=0;if(jian1)jian=0;deng+;else jian=0;附2：系统原理图 20