出租车收费系统的设计课件

出租车收费系统的设计 导师 李智奇答辩人 党战峰专业 测控技术与仪器 站长素材SC CHINAZ COM 论文框架 导言硬件设计软件设计总结 1 2 3 4 导言 随着生活水平的提高和经济的日益发展 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 于是 出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受 但是总存在着买纠纷困扰着行业的发展 而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器 用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务 我国在70年代开始出现出租车 但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确 价格还十分昂 随着改革开放益深入 出租车行业的发展势头已十分突出 国内各机械厂家纷纷推出国产计价器 出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程 需要司机自己定价 计算后四舍五入 到能够自主计费 以及现在的能够打发票和语音提示 按时间自主变动单价等功能 随着城市旅游业的发展 出租车行业已成为城市的窗口 象征着一个城市的文明程度 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是十分有潜力的 硬件设计 本系统由单片机AT80C52和一些外围元组成 具有操作简单 显示明了 功能较大的特点 整个系统只有两个按键 一个 启动 停止 一个 复位 使用TG12864E液晶模块组作为显示器 可以显示数字字母 等 使系统信息清晰明了 本系统除了里程统计和费用计算外 还有万年历功能 万年历有时钟芯片PCF8563模块提供时钟信号 再由单片机调试显示 该出租车收费系统分为软件程序部分和硬件设计部分 要是运用的采用单片机控制 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节 时钟显示功能 用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求 且灵活性强 可以通过软件编程来完成更多的附加功能 硬件设计 本方案充分发挥人性化的特点 利用TGI12864液晶模块组 模拟实现出租车计价系统 比较真实的模拟出出租车的空车 载客 到站即对各个状况的费率的计算和统计显示等功能 硬件设计 本系统是由MSC 51系列单片机 液晶显示模块 计数脉冲发生器 系统实时时钟组成 脉冲发生器主要是发出脉冲给该单片机进行处理 此单片机先把脉冲换算成公里数再进行里程的计量 键盘是控制单片机的工作模式按键 液晶显示模块是接收此单片机发出的显示图像数据 然后显示出来 实时时钟的显示由工作模式决定 当出租车是空车状态时 单片机就会发出指令使其中液晶板进行显示 电源模块是为整个系统提供电源 系统框图如右图所示 硬件设计 1 里程计量设计里程计量分三步进行 如下 a 传感器输出脉冲传递给单片机进行计数 并把脉冲数换算成公里数 b 设轮胎的直径为520mm 每一个脉冲代表轮胎旋转一周 轮胎的周长为 即每转一圈的距离 520 x3 14159 1634mm 1 634mc 每公里的脉冲数 PulsePerKM 1000m 1 634m 612 个脉冲 2 费用计算设计费用计算包括三部分 起步费 行使费和燃油附加费 a 燃油附加费 法定收费 每车次加收一元 b 起步费用 StartPrice 当行驶里程 RunMilege 在2Km 含2Km 以内则按照起步价 StartPrice 7元计费 即行使费用 RunPrice 为 RunPrice StartPrice 1 8 元 硬件设计 c 行使费用 RunPrice 行使费用分短途与长途两种情况 当行驶里程 RunMilege 超出2Km时并且小于35Km时 按2 5元 Km收费 这时行驶费用为 RunPrice StartPrice 2 5 RunMilege StartMilege 1其中 StartPrice为起步价 7元StartMilege为起步里程 2KmRunMilege为行使里程 总行使里程 RunPrice为行使费用 总行使金额 当行使里程超过35Km后 要加空驶费 即每公里升至3 50元 这时行驶费用为 RunPrice StartPrice 3 5 RunMilege StartMilege 1 硬件设计 3 中文显示菜单本设计的显示功能是由TG12864E液晶模组配合完成的 在空车状态下 启动前 LCD屏幕上显示如下图3 2的中文信息 2010年 月 日 时 分 秒 硬件设计 2 在空车状态下 按下 start stop 键 系统在LCD屏幕上显示 您好 欢迎乘坐本公司出租汽车 谢谢 的中文字幕 同时在LCD屏幕上显示中文信息 您好 3 显示完后 进入行使状态 LCD屏幕显示如下信息 2010年 月 日 时 分 秒 硬件设计 4 在行使状态 按下 SpeedUp 键 里程显示的公里数增加速度会不断的变快 金额数值也在作相应的变化 按下 SpeedDown 键 里程显示的公里数增加速度会不断的变慢 起步价 7 0元总里程 公里总金额 元5 在行使状态 按下 start stop 键 表示出租车到站 这时屏幕显示信息 行使里程xx x公里 应付xx x元 6 里程 即汽车行程里程 用四位数字显示 显示方式为 XX X 单位为 精确到0 1 硬件设计 7 单价 即里程单价 用三位数字显示 显示方式为 XX X 单价为元 费用的计算 出租车的起价为7 00元 当里程小于2 时 按起价计算费用 当里程大于2 时按下式计算费用 费用 里程 里程单价 等候时间 等候单价 费用的显示 用五位数字显示 显示方式为 XX X 单价为元 8 实时时钟模块的设计本系统采用两种方法实现日历时钟 1 用实时时钟芯片PFC8563作为时钟电路 产生年 月 日 时 分 秒等信号 供系统调用 2 用单片机中断的方法产生年 月 日 时 分 秒等信号 硬件设计 系统总原理图 软件设计 单片机的软件设计在单片机的软件设计流程中 其中初始化模块由硬件初始化和软件初始化两部分组成 硬件初始化主要是对单片机及其它相关芯片进行初始化 而软件初始化主要是对各种软件标志进行初始化 该系统软件采用C语言编写 系统程序固化在单片机内部的EEPROM存储器中 程序包括主程序和若干子程序 主程序的功能是开机后负责管理和调用子程序 主程序框图如图所示 子程序共有4个 分别是键盘扫描子程序 计量子程序 读日历时钟子程序及显示子程序 键盘扫描子程序判断出租车营运状态 是否需过桥加价及是否复位 读日历时钟子程序为系统提供需要显示的时间数据 并根据时间数据实现昼夜单价及起租价自动转换 计量子程序根据传感器输入脉冲次数 将其转换为行车里程及车资 显示子程序根据当前的时间 车资 里程及单价进行实时显示 软件设计 系统主流程图 软件设计 系统主程序流程框图当初次按下 start stop 键 出租车开始启动 系统首先会进行初始化和清零 然后进行图形和文本的转换 之后根据键盘扫描的结果进入相应的工作模式 该系统有3种工作模式 一种是空车模式 一种是开始计费模式还有一种是到站结算模式 由图4 1 当键盘扫面返回为0的时候 执行的是空车模式 当其返回是1的时候则进入计费模式 期间还要转换图形信息 计费又分费率计算和里程计算 当键盘扫描返回为2的时候 则执行结算显示 最后当司机按下 Reset 键 返回空车状态 也就是进入工作模式0 在工作模式0的时候 液晶板上显示的是实时时钟信息和表示空车状态 在工作模式1的时候 系统会开始计费并显示 您好 欢迎乘坐本公司出租车 谢谢 中文字幕 其先是进行里程计算 然后进行费率计算 并在液晶板上面实时进行显示 当转到工作模式2的时候 系统将会终止计费 以上是系统的设计思路 软件设计 出租车计费器一 实验任务及要求1 能实现计费功能 计费标准为 按行驶里程收费 起步费为7 00元 并在车行3公里后再按2 5元 公里计费 2 实现预置功能 能预置起步费 每公里收费 车行加费里程 3 实现模拟功能 能模拟汽车启动 停止 暂停 车速等状态 4 设计动态扫描电路 将车费显示出来 有两位小数 二 各模块功能如下车速控制模块 当起停键为启动状态时 高电平 模块根据车速选择和基本车速发出响应频率的脉冲驱动计费器和里程显示模块进行计数 当处于停止状态时暂停发出脉冲 此时计费器和里程显示模块相应的停止计数 里程动态显示模块 其包括计数车速控制模块发出的脉冲以及将计数显示动态显示出来 每来一个脉冲里程值加0 1 控制器每发一个脉冲代表运行了0 1公里 计费动态显示模块 其初值为7当里程超过3公里后才接受计数车速控制模块发出的脉冲的驱动 并且计数显示动态显示出来 每来一个脉冲 代表运行了0 1公里 其数值加0 22 当收费超过20时数值加0 33 软件设计 费率的计算是本系统的重点 它包括了3种计费情况 首先是起步价和燃油附加费 起步价是路程小于2KM的价格7元 燃油附加费是法定的收费项目1元 第二种是路程大于2KM而小于35KM的时候的计费模式 在这个模式里 前2KM收费为8元 之后一直到35KM都是每KM加2 5元的收费模式 第三种计费模式是路程大于35KM的 因为要加空驶费 所以它包括了第一和第二种的全部费用 而超出35KM后则是每KM加收3 5元 再加上燃油附加费 这个费率系统是按照里程的长短而计算的 分为短途费率和长途费率 以35KM为分界点 这个是费率计算设计思路 里程和费率计算程序流程图如下图 软件设计 计费框图 软件设计 键盘处理程序 是用来控制系统的工作状态的 以便PIC单片机的工作处理 本设计共有4个按键 一个是 start stop 键 开始进入行使 结束行使 到站 SpeedDown 键 行使减速按键 按下次按键 可使出租车的速度由100K下降到0Km SpeedUp 键 行使加速按键 按下次按键 可使出租车的速度由0Km上升到100Km Reset 键 进入空车状态 而决定工作模式的按键是 start stop 键和 Reset 键 总结 这次毕业设计 我们采用单片机控制来完成设计的要求 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节 时钟显示功能 而采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大 用到的器件多 造成故障率高 难调试 对于模式的切换需要用到机械开关 机械开关时间久了会造成接触不良 功能不易实现 所以我们采用了单片机进行设计 相对来说功能强大 用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求 且灵活性强 可以通过软件编程