畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)

1、摘 要： 出租車計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無(wú)論是對(duì)廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來(lái)說(shuō)都是很必要的。因此，汽車計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的。 而采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對(duì)于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時(shí)間久了會(huì)造成接觸不良，功能不易實(shí)現(xiàn)。而采用單片機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過(guò)軟件編程來(lái)完成更多的附加功能。針對(duì)計(jì)費(fèi)模式的切換，通過(guò)軟件編

2、程就可以輕易而舉的實(shí)現(xiàn)。避免了機(jī)械開關(guān)帶來(lái)的不穩(wěn)定因素。另外在本方案中那個(gè)使用了點(diǎn)陣的液晶，可以實(shí)現(xiàn)更加友好的使用界面。數(shù)據(jù)信息一目了然，并且即使是成品也可以方便的修改使用界面，更可根據(jù)不同的公司客戶使用不同的局面。關(guān)鍵詞：出租車計(jì)價(jià)器 單片機(jī) 控制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

3、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

4、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 appr

5、opriate 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

6、switch the destabilizing factors. also in this programme that the use of a dot-matrix lcd, can be more friendly to use interface. data information at a glance, and even the finished product can also facilitate the use of interface changes, according to different customers using a different situation

7、.keywords: taximeter 89 s51 mcu control 引言步入21世紀(jì)，出租車已經(jīng)廣泛地出現(xiàn)在我們周圍。隨著人們生活水平的不斷提高，出租車的使用頻率也越來(lái)越高，出租車行業(yè)也以高質(zhì)量的服務(wù)給人們帶來(lái)了出行的享受。但是由于行業(yè)的特殊性，出租車行業(yè)總存在著買糾紛，困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這一矛盾的最好方法就是改良計(jì)價(jià)器，用更加精良的計(jì)價(jià)器來(lái)為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)。 30年前，我國(guó)出現(xiàn)了出租車，但是由于當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)水平，出租車并沒(méi)有普遍在我們生活中出現(xiàn)。隨著改革開放的深入，出租車行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭已十分突出。如今出租車在我國(guó)的交通運(yùn)輸中承擔(dān)著重要的角色，出租車計(jì)

8、價(jià)器是出租車上必不可少的重要儀器，它是負(fù)責(zé)出租車營(yíng)運(yùn)收費(fèi)的專用智能化儀表。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè)已成為城市的窗口，象征著一個(gè)城市的文明程度。 我們都知道，只要出租車開動(dòng)，隨著行駛里程的增加，就會(huì)看到汽車前面的計(jì)價(jià)器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時(shí)（如5km）計(jì)費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價(jià)（如5元）增加。當(dāng)出租車到達(dá)某地需要在那里等候時(shí)，司機(jī)只要按一下“計(jì)時(shí)”鍵，每等候一定時(shí)間，計(jì)費(fèi)顯示就增加一個(gè)該收的等候費(fèi)用。汽車?yán)^續(xù)行駛時(shí)，停止計(jì)算等候費(fèi)，繼續(xù)增加里程計(jì)費(fèi)。到達(dá)目的地，便可按顯示的數(shù)字收費(fèi)。 采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率

9、高，難調(diào)試，對(duì)于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時(shí)間久了會(huì)造成接觸不良，功能不易實(shí)現(xiàn)。為此我們采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜峡梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過(guò)軟件編程來(lái)完成更多的附加功能。1 方案設(shè)計(jì)1.1功能要求利用單片機(jī)的軟件編寫功能，實(shí)現(xiàn)以5.0元為起步價(jià)，根據(jù)所行駛的距離進(jìn)行計(jì)價(jià)，長(zhǎng)時(shí)間時(shí)可等待啟用等待計(jì)價(jià)，區(qū)分白天和晚上不同計(jì)價(jià)，以及采用數(shù)碼管顯示所計(jì)的價(jià)錢。1.2方案論證方案一：采用數(shù)字電路控制。其原理方框圖如圖21所示。采用傳感器件，輸出脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大整形作為移位寄存器的脈沖，實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)，但是考慮到這種電路過(guò)于簡(jiǎn)單，性能

10、不夠穩(wěn)定，故障率高，難調(diào)試，而且電路不夠?qū)嵱谩Ｒ莆患拇嫫麟娐方痤~顯示單價(jià)顯示里程傳感器電源電路及保護(hù)電路圖21 數(shù)字電路方案方案二：采用單片機(jī)控制。利用單片機(jī)豐富的io端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計(jì)價(jià)功能，途中等待等不同功能。通過(guò)比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用后一種方案。2硬件各個(gè)模塊選型與設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)模塊單片機(jī)種類很多，可以根據(jù)自己的具體要求選用單片機(jī)，選擇的主要原則有：1. 單片機(jī)的基本參數(shù)例如速度，程序存儲(chǔ)器容量，i/o引腳數(shù)量 2. 單片機(jī)的增強(qiáng)功能，例如看門

11、狗，雙指針，雙串口，rtc（實(shí)時(shí)時(shí)鐘），eeprom，擴(kuò)展ram，can接口，i2c接口，spi接口，usb接口。 3. flash和otp（一次性可編程）相比較，最好是flash。 4. 封裝 ip（雙列直插），plcc（plcc有對(duì)應(yīng)插座）還是貼片。dip封裝在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可能方便一點(diǎn)。 5. 工作溫度范圍，工業(yè)級(jí)還是商業(yè)機(jī)。如果設(shè)計(jì)戶外產(chǎn)品，必須選用工業(yè)級(jí)。 6. 功耗，比如設(shè)計(jì)并口加密狗，信號(hào)線取電只能提供幾個(gè)ma,用pic就是因?yàn)榈凸?，后?lái)出了msp430也不錯(cuò)。 7. 工作電壓范圍。例如設(shè)計(jì)電視機(jī)遙控器，2節(jié)干電池供電，至少應(yīng)該能在1.8-3.6v電壓范圍內(nèi)工作。 8. 供貨渠道暢通

12、。能申請(qǐng)樣片，小批量購(gòu)買有現(xiàn)貨。最好像標(biāo)準(zhǔn)51，中發(fā)里隨便找個(gè)柜臺(tái)就能買到。9. 價(jià)格低。 10. 有服務(wù)商，像周立功公司推philips，雙龍公司推avr，都提供了很多有用的技術(shù)支持，起碼燒寫器有地方買。 11. 燒錄器價(jià)格低，如果是icp（把單片機(jī)放在燒錄器上編程）能否利用現(xiàn)有的燒錄器，如果是表貼封裝，買一個(gè)轉(zhuǎn)接座也很貴，至少得一二百元。能否isp（在系統(tǒng)編程，即把芯片先焊到板子上再通過(guò)預(yù)留的isp接口編程），一般isp編程器比較便宜大約一二百元甚至幾十元。 12. 仿真器便宜。對(duì)于flash型單片機(jī)，仿真器不是必備的。但是對(duì)于otp（一次性可編程）型單片機(jī)，必須購(gòu)買或者租用仿真器。 13

13、. 單片機(jī)匯編語(yǔ)言是自己熟悉的，并且能支持c語(yǔ)言。編程環(huán)境要像keil一樣好用，并且還是免費(fèi)的。 14. 網(wǎng)站速度快，資料豐富。包括芯片手冊(cè)，應(yīng)用指南，設(shè)計(jì)方案，范例程序。最好有中文，像atmel就不錯(cuò)。 15. 保密性能好，查一下專業(yè)解密網(wǎng)站上的黑名單，再發(fā)個(gè)mail咨詢一下解密價(jià)格。 16. 抗干擾性能好。17. 和其他外設(shè)芯片放在一起的綜合考慮結(jié)合出租車計(jì)價(jià)器的使用環(huán)境核對(duì)單片機(jī)的要求，根據(jù)上述原則，選用atmel公司生產(chǎn)的89c51單片機(jī)作為主控模塊的核心芯片。at89c51是一種帶4k字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（fperomflash programmable and erasa

14、ble read only memory）的低電壓，高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。at89c2051是一種帶2k字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel的at89c51是一種高效微控制器，at89c2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。at89c單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖5.2所示 1.主要特性：與mcs-51 兼容 4k字節(jié)可編程閃爍存

15、儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 全靜態(tài)工作：0hz-24mhz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定1288位內(nèi)部ram圖5.2 at89c51外部引腳圖 32可編程i/o線 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 5個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2.管腳說(shuō)明：vcc：供電電壓。 gnd：接地。 p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p

16、0外部必須被拉高。 p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為第八位地址接收。 p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。

17、在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下表所示： p3.0 rxd（串行輸入口） p3.1 txd（串行輸出口） p3.2 /int0（外部中斷0） p3.3 /int1（外部中斷1） p3.4

18、t0（記時(shí)器0外部輸入） p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入） p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。如想禁止a

19、le的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)， ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無(wú)效。 /psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。 /ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（

20、vpp）。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 3.振蕩器特性: xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 4.芯片擦除：整個(gè)perom陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ale管腳處于低電平10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該

21、操作必須被執(zhí)行。 此外，at89c51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，cpu停止工作。但ram，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存ram的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 2.2 電源模塊由于計(jì)價(jià)器的工作環(huán)境比較差，它要求有抗振動(dòng)、抗高低溫、抗潮濕、抗電磁 圖5.3 電源模塊干擾等能力，特別是電源方面的干擾，如出租車啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)打火、電瓶充電等造成輸入計(jì)價(jià)器的+12 v 電源不穩(wěn)定。因此采用+l2 v電瓶電源經(jīng)過(guò)濾波和電源穩(wěn)壓管理芯片7805后得到+5 v的穩(wěn)定電壓輸出，保證整

22、個(gè)系統(tǒng)能夠正常工作。如圖5.3所示。圖5.3 電源模塊2.3 霍爾傳感器模塊霍爾器件是一種磁傳感器。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可以在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用?；魻杺鞲衅饕曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)?；魻柶骷哂性S多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1mhz），耐振動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等污染或腐蝕?；魻栭_關(guān)器件無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)磨損、輸出波形清晰、無(wú)抖動(dòng)、無(wú)回跳、位置重復(fù)精度高。采用了各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達(dá)-55150。a44e型霍爾傳感器屬于霍爾開關(guān)器件，輸出的是數(shù)字量。其工作電壓范圍比較寬（4.518v）a44e集成霍爾開

23、關(guān)有穩(wěn)壓器a，霍爾電勢(shì)發(fā)生器（即硅霍爾片）差分放大其c，施密特觸發(fā)器d和oc門輸出e五個(gè)基本部分組成，如圖5.3所示，（1）、（2）、（3）代表霍爾開關(guān)的三個(gè)引出端點(diǎn)，分別是電源輸入端、接地端和信號(hào)輸出端。外部形狀如圖5.4所示。 圖5.4 霍爾傳感器內(nèi)部構(gòu)成 在輸入端輸入電壓vcc，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓或加在霍爾電勢(shì)發(fā)生器兩端，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差輸出，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后送至施密特觸發(fā)整形，使其成為方波輸送到oc門中輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓使三極管導(dǎo)通，此時(shí)oc門輸出低電壓，通常稱

24、這種狀態(tài)為開。當(dāng)施加磁場(chǎng)未達(dá)到工作點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使oc門輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。p3.3單片機(jī)車輪耦合濾波整形小磁鐵傳感器 圖5.6 霍爾傳感器工作原理圖霍爾傳感器在出資車計(jì)價(jià)器中的電路如下圖5.6所示 圖5.7霍爾傳感器路程檢測(cè)電路用霍爾傳感器集成芯片a44e檢測(cè)并輸出脈沖，其工作原理如圖5.5所示，霍爾傳感器集成芯片a44e有信號(hào)轉(zhuǎn)換、電壓放大、整形輸出等功能，為增加其抗干擾的能力，在a44e轉(zhuǎn)換、放大、整形后再通過(guò)光偶送入p3.3引腳。a44e引腳說(shuō)明（1） vcc 外接供電電源輸入端（2） gnd外接電源地（3） out 數(shù)字信號(hào)輸出端2.4 空車牌模塊空車牌模

25、塊主要是控制是否運(yùn)行空車牌的計(jì)費(fèi)功能，當(dāng)有乘客上車時(shí)，司機(jī)關(guān)閉空車牌，此時(shí)單片機(jī)計(jì)價(jià)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)乘客下車時(shí)，司機(jī)打開空車牌，計(jì)價(jià)器停止計(jì)費(fèi)，并且空車牌上有l(wèi)ed燈管，可以提示想乘車的顧客此車上無(wú)人，方便乘客乘車空車牌電路如圖5.8所示。圖5.8 空車牌電路 2.5 時(shí)鐘模塊計(jì)價(jià)器在出租車空車行駛時(shí)需要顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，因?yàn)樗臅r(shí)鐘作為白天/晚上單價(jià)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的一個(gè)基準(zhǔn)，而且計(jì)價(jià)器的時(shí)鐘顯示能作為司機(jī)和乘客提供方便，所以選擇一個(gè)好的時(shí)鐘芯片很重要。ds1302時(shí)美國(guó)dallas公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，采用spi三線接口與cpu進(jìn)行同步通信；始終可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年；

26、通過(guò)設(shè)置ds1302的控制狀態(tài)寄存器選擇日歷，時(shí)鐘方式經(jīng)過(guò)初始校準(zhǔn)后即可工作使用；工作電壓寬達(dá)2.55.5 v，采用雙電源供電(主電源和備用電源)，并設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力，在沒(méi)有主電源的情況下啟用備用電源能保存時(shí)間信息及數(shù)據(jù)。如圖5.93所示。圖5.9 時(shí)鐘芯片電路圖5.9示出ds1302的引腳排列,其各引腳如下：（1） 其中vcc1為后備電源，vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)vcc2大于vcc10.2v時(shí)，vcc2給ds1302供電。當(dāng)vcc2小于vcc1時(shí)，ds13

27、02由vcc1供電。（2）x1和x2是振蕩源，外接32.768khz晶振。（3）rst是復(fù)位/片選線，通過(guò)把rst輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。rst輸入有兩種功能：首先，rst接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，rst提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)rst為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)ds1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中rst置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在vcc2.5v之前，rst必須保持低電平。只有在sclk為低電平時(shí)，才能將rst置為高電平。（4）i/o為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。（5）sclk始終

28、是輸入端。（6）gnd外接電源地2.6數(shù)碼管數(shù)碼管時(shí)一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元時(shí)發(fā)光二極管。 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(com)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極com接到+5v，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。驅(qū)動(dòng)時(shí)將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃為“a、b、c、d、e、f、g、dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管 的公共極com增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的i/o線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字

29、形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，通過(guò)單片機(jī)對(duì)位選通com端電路的控制來(lái)覺(jué)得數(shù)碼管顯示的字形。 數(shù)碼管也74ls164的連接電路圖見(jiàn)附錄二，其管腳圖見(jiàn)1-8所示。 圖 1-8 數(shù)碼管腳圖 3電路的系統(tǒng)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)總框圖總框圖的設(shè)計(jì)包括鍵盤控制模塊，啟動(dòng)/清除開關(guān)模塊，掉電儲(chǔ)存單元模塊 ，里程傳感器，單片機(jī)控制模塊部分，顯示模塊，鎖存器和顯示驅(qū)動(dòng)電路。輸入部分通過(guò)89s51控制輸出的顯示數(shù)字。其結(jié)構(gòu)框圖如2-1所示。圖2-1 結(jié)構(gòu)總框圖3.2 里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)里程計(jì)算是通過(guò)安裝在車輪上的霍爾傳感器fj2e-d10nk檢測(cè)到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算，送給顯示單元的，其原理如圖

30、2-2所示。圖2-2傳感器測(cè)距示意圖由于fj2e-d10nk屬于開關(guān)型的霍爾傳感器件，其工作電壓范圍比較寬（4.5v18v），其輸出的信號(hào)符合ttl電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的i/o端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到1mhz。我們選擇了p3.2口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾開關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)技術(shù)達(dá)到1000次時(shí)，也就是1公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的增加，其計(jì)算公式:當(dāng)前單價(jià)公里數(shù)=金額。3.3 數(shù)據(jù)顯示單元的設(shè)計(jì)用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)（掃描）顯示 ，由于設(shè)計(jì)要求有單價(jià)（

31、2位），路程（2位），總金額（3位）顯示輸出，加上我們另外擴(kuò)展了時(shí)鐘顯示（包含時(shí)分秒的顯示），而且在白天其對(duì)比度也不能夠滿足要求，因此我們采用了6位led數(shù)碼管道分屏顯示，如圖2-3（a、b、c、d）所示。120046圖2-3（a）時(shí)鐘顯示 （顯示為12點(diǎn)00分46秒）12046圖2-3（b）總金額和單價(jià)顯示（顯示為總金額12.0元，每公里4.6元）1246圖2-3（c）路程和單價(jià)顯示（圖中顯示總路程12公里，當(dāng)前單價(jià)4.6元）12784.6圖2-3（d）單價(jià)調(diào)整顯示（圖中顯示為右起白天單價(jià)4.6元、晚上7.8/中途等待1.2元）數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過(guò)按鍵s1實(shí)現(xiàn)切換的。切換顯示如圖2-4所示

32、。圖2-4 切換顯示屏在出租車不走的時(shí)候，按下s1,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示；車載行走的時(shí)候只有總金額和單價(jià)顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的的的時(shí)候，客戶要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下s1切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶查詢。顯示器原理圖如2-5所示。圖2-5 顯示器原理圖從單片機(jī)串口輸出的信號(hào)先送到左邊的移位寄存器（74hc164），由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達(dá)到顯示的目的。移位寄存器74c164還兼作數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)，插頭1（header1）接電源，插頭2（header 2）接數(shù)據(jù)和脈沖輸出端。電路中的三個(gè)整流管d1d3的作用是降低數(shù)碼管的工作電壓，增加其使用壽命。3.4 at24co2掉電存

33、儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì) 掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開的時(shí)候，儲(chǔ)存當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。at24c02是atmel公司的2 kb字節(jié)的電可擦除儲(chǔ)存芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5v，額定電流為1ma,靜態(tài)電流10ua（5.5v），芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的dip封裝，使用方便。掉電儲(chǔ)存電路如圖2-6所示。圖2-6 掉電儲(chǔ)存電路圖中r8、r10是上拉電阻，其作用是減少at24c02的靜態(tài)功耗，由于at24c02的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線scl（移位脈沖）和sda（數(shù)據(jù)地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系

34、統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用儲(chǔ)存程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀儲(chǔ)存器程序，將儲(chǔ)存器的單價(jià)等信息，讀到緩存單元內(nèi)，供主程序使用。3.5 按鍵單元的設(shè)計(jì)電路共采用了五個(gè)按鍵，s1、s2、s3、s4、s5，其功能分別是：s1分屏顯示切換按鍵，s2功能設(shè)定按鍵，s3：+/白天晚上切換按鍵，s4：/中途等待開關(guān)，s5：上電復(fù)位。s1、s2、s3、s4按鍵電路圖如圖2-7所示，s5上電復(fù)位按鍵電路圖2-8所示。圖 2-7 按鍵電路圖圖2-8 上電復(fù)位按鍵電路圖3.6 設(shè)計(jì)總體電路圖 整個(gè)電路以89s51為核心，用來(lái)控制的驅(qū)動(dòng)的各個(gè)分支電路。當(dāng)霍爾傳感器fj2e-d10nk檢測(cè)到的信號(hào)，送到

35、單片機(jī)，從單片機(jī)串口輸出的信號(hào)先送到左邊的移位寄存器（74hc164），由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，送給顯示單元的，用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管顯示，按鍵可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示和計(jì)價(jià)等功能，以達(dá)到顯示不同情況下數(shù)值的目的。當(dāng)電源斷開的時(shí)候，at24c02儲(chǔ)存當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息，r8、r10是上拉電阻是減少at24c02的靜態(tài)功耗。只用兩根線scl（移位脈沖）和sda（數(shù)據(jù)地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。電路共采用了 s1、s2、s3、s4、s5五個(gè)按鍵，來(lái)實(shí)現(xiàn)人為改動(dòng)計(jì)價(jià)器的功能。4 程序設(shè)計(jì)4.1 主程序模塊在主程序模塊中，需要完成對(duì)各接口芯片的初始化、出租車起價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及

36、開中斷、循環(huán)等待等工作。靈位，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。當(dāng)按下s1時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，則根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷出行駛里程是否已超過(guò)起價(jià)公里數(shù)。若已超過(guò)，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)數(shù)和起價(jià)數(shù)來(lái)計(jì)算出當(dāng)前的累計(jì)幾個(gè)，并將結(jié)果存于價(jià)格寄存器中，然后將市級(jí)和當(dāng)前累計(jì)價(jià)格送顯示電路顯示出來(lái)。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，由于霍爾開關(guān)沒(méi)有送來(lái)脈沖信號(hào)，就停止計(jì)價(jià)，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對(duì)應(yīng)的單價(jià)，到下次啟動(dòng)計(jì)價(jià)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)顯示清零，并重新進(jìn)行初始化過(guò)程。4.2

37、定時(shí)中斷服務(wù)程序在定時(shí)中斷服務(wù)程序中，每100ms產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生10次中斷的時(shí)候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應(yīng)的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r(shí)顯示。4.3 里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號(hào)就使單片機(jī)中斷一次，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖計(jì)滿1000次時(shí)，就有程序?qū)?dāng)前總額，使微機(jī)進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中。在該程序中，需要完成當(dāng)前行駛里程數(shù)和總額的累加操作，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中。4.4 中途等待中斷服務(wù)程序當(dāng)在計(jì)數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒(méi)有輸出信號(hào)，片內(nèi)的t1定時(shí)器便被啟動(dòng)，每當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá)10分鐘，就對(duì)當(dāng)前金額加上中途等待的單價(jià)，以后每10分鐘都自動(dòng)加上中途等待的單價(jià)。當(dāng)

38、中途等待介紹的時(shí)候，也就自動(dòng)切換到正常的計(jì)價(jià)。4.5 顯示子程序服務(wù)程序由于時(shí)分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到4個(gè)顯示子程序，分別時(shí)：時(shí)分秒顯示子程序（hms_dis）、金額單價(jià)顯示子程序（cp_dis）、路程單價(jià)顯示子程序（dp_dis）、單價(jià)調(diào)節(jié)子程序（pa_dis）。4.6 鍵盤服務(wù)程序鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦右按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。4.7 程序流程圖（1）計(jì)價(jià)流程圖 出租車計(jì)價(jià)流程圖如圖3-1所示。圖3-1 計(jì)價(jià)流程圖- 34 -2）單價(jià)時(shí)間調(diào)整流程圖出租車單價(jià)時(shí)間調(diào)整流程圖如圖3-2所示。圖3-2 單價(jià)時(shí)間調(diào)

39、整流程圖 出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是獨(dú)立完成一個(gè)出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)，采用ewb電路仿真設(shè)計(jì)軟件完成出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器電路的設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試，在微機(jī)上仿真實(shí)現(xiàn)出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)容如下：汽車在行駛時(shí)，里程傳感器將里程數(shù)轉(zhuǎn)換成與之成正比的脈沖個(gè)數(shù)，然后由計(jì)數(shù)譯碼電路變成收費(fèi)金額。里程傳感器由磁鐵和干簧管組成，磁鐵置于變速器渦輪上，每行駛100米，磁鐵與干簧管重合一次，即輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，則10個(gè)脈沖/公里（設(shè)為p3）。里程單價(jià)（設(shè)2.1元/公里）可由兩位（b2=2、b1=1）bcd撥碼開關(guān)設(shè)置，經(jīng)比例乘法器（如j 690）后

40、將里程計(jì)費(fèi)變換成脈沖數(shù)p1=p3(1b2+0.1b1)。由于p3=10，則p1為21個(gè)脈沖，即脈沖當(dāng)量為0.1元/脈沖。同理，等車計(jì)費(fèi)也可以轉(zhuǎn)換成脈沖當(dāng)量，這需要由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生10個(gè)脈沖/10分鐘（設(shè)為p4），如果等車單價(jià)為0.6元/10分鐘（置b4=0、b3=6），經(jīng)比例乘法器后將等車計(jì)費(fèi)變換成脈沖數(shù)p2=p4(0b4+0.1b3)。由于p4=10，則p2為6個(gè)脈沖，即得到相同的脈沖當(dāng)量為0.1元/脈沖。同理，起步價(jià)（設(shè)5元）也可以轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)（p0=個(gè)脈沖)或者將p0作為計(jì)數(shù)器的預(yù)置信號(hào)（框圖所示）。最后行車費(fèi)用轉(zhuǎn)換成脈沖總數(shù)p=p0+p1+p2，其結(jié)果用譯碼顯示器顯示。5.2 設(shè)計(jì)的基

41、本原理自動(dòng)計(jì)費(fèi)器包括里程計(jì)費(fèi)電路、等候時(shí)間計(jì)費(fèi)電路、起步價(jià)三部分，用三位數(shù)碼管顯示，最大金額99.9元。里程計(jì)費(fèi)電路工作原理：干簧繼電器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)由74ls00組成的施密特發(fā)生器整形得到cp0,cp0送入74ls160計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)記滿10個(gè)脈沖時(shí)，一方由于與非門產(chǎn)生清零脈沖，加到rd端使計(jì)數(shù)器清零，另一方面將基本r-s觸發(fā)器的q置為1，此時(shí)et=ep=1，使兩片74ls160組成的21進(jìn)制計(jì)數(shù)器（即里程單價(jià)計(jì)數(shù)器）開始對(duì)標(biāo)準(zhǔn)脈沖計(jì)數(shù)，（標(biāo)準(zhǔn)脈沖cp1由時(shí)鐘電路提供）計(jì)滿21個(gè)脈沖后，rd端得到的清零脈沖而使計(jì)數(shù)器清零，r-s觸發(fā)器的q1輸出為零，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，由于q1=1，則p2=c

42、p1使p2端輸出21個(gè)脈沖信號(hào)，代表每公里行車的里程計(jì)費(fèi)，即每個(gè)脈沖計(jì)費(fèi)是0.1元，稱為脈沖當(dāng)量，p2輸出的脈沖當(dāng)量送到總費(fèi)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)累加。等候時(shí)間計(jì)費(fèi)電路工作原理：等候時(shí)間計(jì)費(fèi)電路由等候時(shí)間計(jì)費(fèi)器和十分鐘單價(jià)計(jì)數(shù)器組成，由三片74ls160構(gòu)成600進(jìn)制等候時(shí)間計(jì)數(shù)器，對(duì)秒脈沖cp2（來(lái)至?xí)r鐘電路）做計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)滿一個(gè)循環(huán)時(shí)，也就是等候時(shí)間滿十分鐘，一方面對(duì)600進(jìn)制計(jì)數(shù)清零，另一方面將基本r-s觸發(fā)器q2置1，啟動(dòng)由74ls160構(gòu)成的十分鐘單價(jià)計(jì)數(shù)器工作，它是一個(gè)6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)期間同時(shí)將脈沖從p1輸出，在計(jì)數(shù)器計(jì)滿十分鐘等候單價(jià)時(shí)r-s觸發(fā)器復(fù)位為0，停止計(jì)數(shù)。等候時(shí)間起始信號(hào)由手

43、動(dòng)開關(guān)給定。6測(cè)試分析與計(jì)算6.1.里程計(jì)價(jià)測(cè)試方法由于試驗(yàn)條件有限，我們采用電動(dòng)機(jī)附帶霍爾元件作為車輪，電機(jī)為3v的直流電機(jī)，每分的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到幾千轉(zhuǎn)，我們?cè)O(shè)定電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈為車輪轉(zhuǎn)到1米，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)到1000圈時(shí)，就表示已經(jīng)到達(dá)了一公里，單片機(jī)控制系統(tǒng)將金額自動(dòng)的增加，其計(jì)算公式:當(dāng)前單價(jià)公里數(shù)=金額。6.2.里程測(cè)量數(shù)據(jù)表1的測(cè)試條件時(shí)：設(shè)定白天的單價(jià)時(shí)2.5元，起步價(jià)為5元（包含3公里），分別行駛不同里程測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。表1：白天單價(jià)測(cè)試 公里41015374959總金額理論7.522.53590120145實(shí)測(cè)7.522.53590120145總里程理論41015374959實(shí)測(cè)4.29

44、.51537.34959誤差0.20.500.300表2的測(cè)試條件時(shí)：晚上的單價(jià)設(shè)定為3.0元，起步價(jià)為5元（包含3公里），分別行駛不同里程測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。表2：晚上單價(jià)測(cè)試 公里41015374959總金額理論82641107143173實(shí)測(cè)82641107143173總里程理論41015374959實(shí)測(cè)41116374958誤差011001里程測(cè)試數(shù)據(jù)的分析：通過(guò)表1、表2的數(shù)據(jù)，我們可以看到系統(tǒng)的計(jì)價(jià)功能很穩(wěn)定，誤差很小，幾乎為零，不過(guò)還應(yīng)該在實(shí)際的應(yīng)用中測(cè)試。6.3.掉電儲(chǔ)存測(cè)試掉電儲(chǔ)存是為了防止在系統(tǒng)掉電的情況所儲(chǔ)存的單價(jià)信息丟失，我們用人為的掉電方法實(shí)現(xiàn)這一測(cè)試。表4：掉電儲(chǔ)存測(cè)試

45、白天單價(jià)晚上單價(jià)中途等待單價(jià)掉電前數(shù)據(jù) 2.53.01.0重新上電后數(shù)據(jù)2.53.01.0表4顯示的數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)能在掉電的情況下正確的保存數(shù)據(jù)，并且能在系統(tǒng)上電后將數(shù)據(jù)讀到相應(yīng)的儲(chǔ)存單元。7 電路的調(diào)試與安裝 電路的安裝與調(diào)試時(shí)整個(gè)電子設(shè)計(jì)大賽最為復(fù)雜的一部分，要涉及的領(lǐng)域非常的廣泛，包括led顯示器的結(jié)構(gòu)、工作原理等相關(guān)知識(shí)、傳感器測(cè)速的相關(guān)知識(shí)、單片機(jī)知識(shí)在一次次的調(diào)試當(dāng)中不斷改進(jìn)，是對(duì)我們學(xué)生的一次全方位的考驗(yàn)。在出租車計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)中，我們采用了12v的直流電壓，滿足計(jì)價(jià)器完成修改單價(jià)、顯示、計(jì)價(jià)等功能所需的電壓要求。傳感器的選擇方面，考慮到是對(duì)路程里數(shù)的測(cè)試我們選用了fj2e-d10

46、nk測(cè)距傳感器，fj2e-d10nk屬于開關(guān)型的霍爾傳感器件，其工作電壓范圍比較寬（4.518v）， 及上述一系列的比較后，它的優(yōu)點(diǎn)是非常適合我們的設(shè)計(jì)要求。在實(shí)際的運(yùn)用里，由于是對(duì)出租車的車輪轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，位置要求和磁鐵相對(duì)應(yīng)，在設(shè)計(jì)安裝方面，由于考慮到霍爾傳感器的靈敏度問(wèn)題，我們將傳感器和其它電路模塊分開安裝在不同的板子上，特別是與電機(jī)的問(wèn)題得到解決。這樣，即可以避免了電機(jī)的震動(dòng)影響到電路板，產(chǎn)生抖動(dòng)，還可以時(shí)電機(jī)和傳感器的相對(duì)位置保持不變，保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。我們?cè)趌ed數(shù)碼管的挑選上也是經(jīng)過(guò)考慮和篩選的，共陽(yáng)的8段數(shù)碼管的段選線時(shí)連在一起的，通過(guò)74ls164進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，低電平時(shí)點(diǎn)亮相

47、應(yīng)的段。要注意的是如果選擇的掃描頻率不合適，可能會(huì)出現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)閃動(dòng)的情況。但只要掃描頻率不小于24 hz，人眼就感覺(jué)不到顯示器的閃爍。本系統(tǒng)采用36 hz的掃描頻率，掃描脈沖由相應(yīng)的外圍電路提供。 模擬車輪我們采用電動(dòng)機(jī)附帶霍爾元件，車輪轉(zhuǎn)到時(shí)，傳感器能夠模擬檢測(cè)車輛行走里程。我們?cè)O(shè)車輪的周長(zhǎng)是1米，車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾開關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的一定圈數(shù)時(shí)單片機(jī)就自動(dòng)在金額上加數(shù)。在電機(jī)的選擇上我沒(méi)也經(jīng)過(guò)反復(fù)的研究，由于霍爾傳感器對(duì)磁鋼感應(yīng)時(shí)只對(duì)一面起作用，其中右一面時(shí)沒(méi)有反映的，而電機(jī)內(nèi)部時(shí)右磁場(chǎng)的，如果選擇的電機(jī)向外輻射的磁場(chǎng)剛好是傳感器能夠感應(yīng)的一面，就會(huì)

48、對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。我們進(jìn)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)以后終于解決了這個(gè)問(wèn)題。另外，為了使得系統(tǒng)更人性化，我們用外殼將所有的電路都包了起來(lái)，把要調(diào)節(jié)的按鈕都安裝在了外面，應(yīng)用起來(lái)就更加的人性化，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的安全性。 經(jīng)過(guò)調(diào)試中，我們發(fā)現(xiàn)在給電路板上電時(shí)，出現(xiàn)6位都時(shí)8的情況，不發(fā)生正常的顯示，按下s1時(shí)還是顯示8，不會(huì)顯示分屏切換，s2也無(wú)法用，s3、s4也不會(huì)實(shí)現(xiàn)+/-的功能。經(jīng)過(guò)分析，我們用信號(hào)發(fā)生器檢測(cè)了晶振，看是否右波形產(chǎn)生。當(dāng)屏幕上顯示正弦波形時(shí)，我們排除了晶振壞掉的可能。繼續(xù)檢測(cè)中，我們發(fā)現(xiàn)輸送信號(hào)的部分出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究分析，我們發(fā)現(xiàn)是74ls164發(fā)生損壞，而導(dǎo)致這種情況的出現(xiàn)。8創(chuàng)新與特

49、點(diǎn)1、為了讓系統(tǒng)的外觀看起來(lái)更加的美觀，我們到市場(chǎng)上購(gòu)買了一個(gè)盒子，把系統(tǒng)包裝起來(lái)，相當(dāng)于一個(gè)儀器，增加了對(duì)電路板的保護(hù)。2、為了方便維修調(diào)試，我們用活葉來(lái)設(shè)計(jì)車輪，并將它與盒蓋、盒身裝載一起，使系統(tǒng)更加靈活。3、為了使系統(tǒng)更人性化，我們將電源開關(guān)都引到盒外，是用了手動(dòng)開關(guān)按鍵，使用起來(lái)非常方便。4、在不同的時(shí)間，不同的情況下有不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn);白天、晚上和中途等待，我們?cè)O(shè)計(jì)了用開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些切換功能，簡(jiǎn)單方便，同時(shí)顯示器會(huì)顯示相應(yīng)的指示。最大的方便了司機(jī)的計(jì)費(fèi)控制。5、為了應(yīng)變?cè)谟?jì)價(jià)器斷電時(shí)數(shù)據(jù)的丟失，我們?cè)O(shè)定了一個(gè)上電復(fù)位并用按鍵連接控制，能在計(jì)價(jià)過(guò)程出現(xiàn)突然斷電時(shí)記錄斷點(diǎn)的功能。保障了司機(jī)

50、朋友的利益。6、當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)時(shí)，計(jì)價(jià)器能儲(chǔ)存所有金額數(shù)據(jù)，方便乘客的查詢。從而加強(qiáng)行業(yè)管理和減少司機(jī)與乘客之間的糾紛。9結(jié)論經(jīng)過(guò)這兩個(gè)月來(lái)不懈的努力與奮斗，我終于在老師的指導(dǎo)下完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然它還有諸多需要完善的地方，但是拿著這件設(shè)計(jì)，我仍然有止不住的興奮。高興之余，我仍需深思:這件作品雖能初步解決出租車計(jì)算價(jià)錢的問(wèn)題，但它仍有它的局限性，首先它不能顯示車行駛的總路程，不能讓乘客知道已經(jīng)行駛的路程，其次它沒(méi)有顯示路程的單價(jià)，不符合明碼標(biāo)價(jià)的規(guī)定，第三，它沒(méi)有設(shè)置單價(jià)的調(diào)整這一功能。這些功能我需要以后的設(shè)計(jì)中逐一努力完善，另外，如果配上語(yǔ)音效果那就更方便了司機(jī)和乘客，更加顯的人性化和快捷化

51、。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力得到了很大的提高。從方案形成到準(zhǔn)備電路圖，到買材料，到焊接，到調(diào)試每一個(gè)小小的步驟，我都得到了很好的鍛煉。我學(xué)會(huì)了怎樣有效的收集整合資料；我學(xué)會(huì)了怎樣耐心地焊接電路；我學(xué)會(huì)了怎樣細(xì)心地檢查電路；我學(xué)會(huì)了怎樣虛心地尋求幫助；我學(xué)會(huì)了我也明白了，很多書本上的東西光靠趴在書本上學(xué)是學(xué)不到其中的精髓的，我們必須親自去試著實(shí)踐了，親自去經(jīng)歷失敗了才能對(duì)它們真正的掌握。理論必須聯(lián)系實(shí)際，而實(shí)踐試檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，我真正的懂得了這句話的真諦。在我以后的工作和生活中，我從此可以汲取很多經(jīng)驗(yàn)，凡事都要自己去動(dòng)下手，去實(shí)踐一下，遇到困難，永遠(yuǎn)不要喪失一顆勝利的心，有耐心，有信心，有細(xì)心，有恒心