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JD008-出租车计价器系统设计【机电毕业设计含2张CAD图+说明书论文1.5万字74页】

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关键词：: 出租车计价器系统设计机电电机毕业设计 cad 说明书仿单论文 74

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附图一单片机系统总体电路图.dwg

附图二显示电路的电路原理图.dwg

基于89S51单片机的出租车计价器系统设计

摘要：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，但随着城市建设日益加快，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还是十分有潜力的。

本电路以89S51 单片机为中心、附加A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，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8 段数码显示管。本电路设计的计价器不但能实现基本的计价，而且还能根据白天、黑夜、中途等待来调节单价，同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。

关键词：89S51单片机 A44E霍尔传感器断电保存 8段数码显示管

Abstract: It is now the major cities in the taxi industry have universal automatic meter, meter technology development is a foregone conclusion. And some small cities not yet universal, but with increasing speed up urban construction, a symbol of urban landscape taxi industry will also accelerate development, and the popularity meter is no doubt, therefore, the future of the automobile market valuation is still potential .

The circuit of 89 S51 MCU as the center, additional A44E Hall sensor location and realize the Taximeter statistics, a brownout AT24C02 achieve in the system and when the system priced preservation time information, output by paragraph 8 of the digital display. The circuit design of the meter can not only realize the basic valuation, but also in accordance with the day, night, halfway to wait for price regulation, while also not denominated as a time clock to provide convenience for the drivers comrades.

Keywords: 89 S51 MCU A44E Hall sensor power preservation of digital display paragraph 8

第一章引言………………………………………………………………………………………1

第二章出租车计价器的设计内容………………………………………………………………2

2.1基本设计要求 …………………………………………………………………………………2

2.2拓展功能 ………………………………………………………………………………………2

第三章方案论证…………………………………………………………………………………3

3.1方案比较 ………………………………………………………………………………………3

3.2确定方案 ………………………………………………………………………………………4

第四章计价器系统设计…………………………………………………………………………5

4.1计价器工作原理 ………………………………………………………………………………5

4.2 单片机系统总体设计 …………………………………………………………………………6

第五章硬件设计……………………………………………………………………………………7

5.1单片机总体电路图设计…………………………………………………………………………7

5.2 AT89S51单片机介绍……………………………………………………………………………8

5.3电源控制线路设计 ……………………………………………………………………………8

5.4里程计算、计价单元的设计 …………………………………………………………………12

5.5数据显示单元的设计…………………………………………………………………………15

5.6 AT24C02 掉电存储单元的设计………………………………………………………………18

5.7启动及清除电路………………………………………………………………………………19

5.8按键单元的设计………………………………………………………………………………19

第六章软件设计 …………………………………………………………………………………20

6.1软件设计 ………………………………………………………………………………………20

6.2流程图…………………………………………………………………………………………25

第七章程序设计…… …………………………………………………………………………28

7.1主程序清单……………………………………………………………………………………28

7.2计价器子程序清单……………………………………………………………………………38

第八章测试分析 ………………………………………………………………………………67

8.1里程计价测试…………………………………………………………………………………67

8.2掉电存储测试测试……………………………………………………………………………68

第九章设计总结及展望………………………………………………………………………62

9.1设计总结………………………………………………………………………………………69

9.2展望新型多功能出租车计价器………………………………………………………………70

9.3 新型产品的未来 ……………………………………………………………………………71

致谢 ………………………………………………………………………………………………72

参考文献 …………………………………………………………………………………………73

附件（系统设计总电路图)………………………………………………………………………74

QQ截图20151113112031.jpg

QQ截图20151208190740.jpg

附图二显示电路的电路原理图.jpg

附图一单片机系统总体电路图.jpg

内容简介：: 无锡职业技术学院毕业设计说明书 1 调研报告汽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，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。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。随着生活水平的提高，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。但是总存在着买卖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。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，但随着城市建设日益加快，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还是十分有潜力的。计价器作为出租车的一个重要组成部分，关系着出租车司机和乘客双方利益，起着重要的作用，因此，具有良好性能的计价器对广大出租车司机朋友来说是很必要的。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，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，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，以及现在的能够打一发票和语音提示、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。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。为此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，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。目前 , 电子系统正向集成化、大规模和高速度的方向发展 , 集成电路的规模越来越大 , 复杂程度越来越高 , 因此传统的门级描述方法显得过于琐碎 , 难以nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 2 理解掌握。由美国国防部提出的 VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)即超高速集成电路硬件描述语言 , 采用高层次的、自顶向下的设计方法来描述硬件 , 非常适合当前需要。美国国防部为了要解决项目间的信息交换困难和设计维护困难 , 同时也为解决当时的超高速集成电路 (VHS IC Very High Speed Integrated Circuit) 计划而提出的一种硬件描述语言。 1987 年 12 月 IEEE 接受 VHDL 为标准的 HDL , 这就是今天的 IEEE STD1076- 1987 和 IEEE STD1076- 1993。 MAX + PLUSII (Multiple Array Matrix And Programmable Logic U ser System s) 是电子设计不可缺少的工具 , 他可以接受多种方式的输入 : 原理图输入、文本输入 (硬件描述语言 )、第三方 EDA 工具提供的接口等。 MAX+ PLUSII 的仿真器具有很强灵活性 , 可以控制对单器件或多器件的仿真。 MAX +PLU SII 还提供了丰富的帮助库。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，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了机械开关带来的不稳定因素。单片机的基本知识和部分应用，进行的汽车计价器设计。然后详细介绍了系统硬件设计和软件设计，以及单片机相关技术知识，对程序中用到的系统函数也做了简单介绍出租车计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数（等候时间一般折算成一定比例的里程来计算）。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。出租汽车的实际里程通过传感器的脉冲信号在计价器里折算成一定的计价营运里程。现在市面上使用的出租车计价器传感器较多采用耐高温的霍尔元件，使计价器即使在任何恶劣条件下仍能保持正常工作状态。霍尔元件的结构很简单，它是由霍尔片、四极引线和壳体组成。霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片。在它的长度方向两端面上焊有两根引线，称为控制电流端引线，通常用红色导线。其焊接处称为控制电流极（或称激励电极），要求焊接处接触电阻很小，并呈纯电阻。在薄片的另两侧端面的中间以点的形式对称地焊有两根霍尔输出端引线，通常用绿色导线。其焊接处称为霍尔电极，且电极宽度与长度之比要小于 0.1，否则影响输出。霍尔元件的壳体是用非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装。霍尔传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量，如压力、位移等转换成电动势输出的一种传感器。霍尔式压力传感器首先由弹性元件将被测压力nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 3 变换成位移（弹性元件可以是波登管、膜盒或弹簧管），由于霍尔元件固定在弹性元件的自由端上，因此弹性元件产生位移时将带动霍尔元件，使它在线性变化的磁场中移动，从而输出与压力成正比的霍尔电势。现在市面上用得较多的是 WJF 型出租汽车计价器传感器。其中 WJF-I 型出租汽车计价器传感器现有多个系列，五十多个品种，根据敏感元件可分为干簧管传感器、霍尔开关传感器；根据传感器转轴旋转一圈产生的信号的多少又可分为单信号、双信号、四信号传感器；根据传感器与汽车连接的机械装置的不同，又可分为夏利、桑塔纳、富康、捷达、大发、羚羊、昌河（奥托）及适合各种车型的 “ 通用 ”型传感器。 WJF-II 型出租车计价器防作弊计数传感器采用霍尔元件及最新集成加密元件，能精确采集汽车里程信号，加密电路对由霍尔元件产生的标准信号以某种方式进行调制（即加密），将识别后的信号经解密，恢复原标准信号后，回传给计价器。它采用了国外进口的耐高温的加解密集成电路，其有体积小，温度影响小，抗干扰能力强的优点，装在原普通传感器内部而不改变原传感器的外形或机械性能，可适用于任何一种车型。 WJF-III 型出租汽车计价器传感器的特点有：对计价器硬件改动最少，仅需更换 CPU 软件，去除一只电容；采用加密信用，有效地防止了其他传感器的置换；密码唯一，有效地防止了其他传感器的信号叠加；不需解密电路硬件，节省了成本。现在出租车已经随处可见了 ,随着人们生活水平的提高 ,打迪儿这种字眼在少男少女中已经很流行了所以出租车现在已经很普遍了 .出租车计价器的程序设计已经在有关高等院校的电子系有条不紊的进行着 .当然有关出租车计价器的设计也有关于硬件方面的不用编程 .这次我们所采用的是单片机的编程 .用的全是单片机里涉及到的芯片和语言。 HSJ-1 型出租汽车税控计价器是华统集团为配合国家税务管理工作需要而专门设计的产品，是实施质量监督、计量管理和税务征收工作的有效工具。该设备汲取百家之长，集成了计算机网络、 IC 卡、语音报价、自动打印等新技术。计时、计程、计费准确可靠，多重加密 IC 卡和管理中心微机配合，实现了运营数据存储管理和税费计算控制，已成为集计价、显示、汇总、储存、税存、打印等功能为一体的新一代全自动出租车专用设备。本计价器以精确的数据采集，安全的数据保护，可靠的运行性能，实用的 IC 卡管理及税检功能、完美的nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 4 售后服务，维护了经营者与消费者的合法权益，便于计量所和出租车公司等有关部门的管理监督，是出租汽车行业实现科学管理的新一代计量设备。本产品由主机、空车灯、传感器三大部分组成，其中主机又包含打印机、语音器、 IC 卡读写器和主机线路板，主机线路板有两个微处理器，一个为计算微处理器，另一个为监控（税控）微处理器，大部分芯片均选自美国 ATMEL 公司，内部具有高可靠性及优良的纠错能力，保证数据真实、准确；计价器打印机机芯采用 EPSON 打印系列，传感器采用耐高温的霍尔元件，使计价器即使在任何恶劣条件下仍能保持正常工作状态。它设计新颖、美观大方、安全可靠、功能齐全、操作简便、显示数字、尺寸大、观察清晰、易于安装，且留有扩展接口，以便增加更多的新功能，调整参数齐全，可适于不同地区不同车型的和种出租车使用，是出租车公司和出租车司机的最佳选择。基本功能五屏显示：同时显示金额、单价、计时、里程和时钟；状态显示：低速、夜间、空贴、往返、暂停；语音报价：播放服务用语、车费等；自动打印：按规定的格式打印路单发票；税控功能：按税务部门规定日期用 IC 卡交税存储功能：可储存 100 次营运路单供查询统计，存储数据掉电保存十年。 IC 卡：强大的加密功能，数据安全可靠司机卡：路单存储、数据管理、一机一卡；管理卡：设置参数、周期检定、逾期停机；税控卡：确保税收、限期纳税、逾期停机；时距分离、时距并行、等候收费等方式任选。永久时钟：不掉电永久实时时钟，自动转换日夜收费；通用程序：具有 25 项可设置参数，方便设置 ; 公司管理：营运数据用 IC 卡传递到计算机中，便于管理本计价器采用模块化设计，可根据各地不同需要任意选用以上几种功能，为用户以后升级，提供方便 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 5 技术指标计价范围： 0 999.90 元计价分辨率： 0.01 元单价设定范围： 0.00 9.99 元，最小间隔 0.01 元。计程范围： 0 999.9 公里计价分辨率： 0.1 公里计程误差： -1.0% +0.5% 。计时范围： 0 99 小时 59 分 59 秒计时分辨率： 1 秒（ 1 小时）； 1 分（ 1 小时）计时误差： -1.0% +0.5% 。时钟制式： 24 小时制时钟误差： 5min/30d 。 K 值范围： 500 2000 圈 / 公里，最小间隔 1 圈。时距并计分辨速度： 12 公里 / 小时，误差 0.5km/ 小时。功耗： 8.5W 。工作电压： DC12V ，工作电压范围： DC8.9 16.5V 。工作环境温度： -15 +50C 。工作极限温度： -20 +60C ；工作环境湿度： 20% 90%(50C) ； nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 6 失电保护：关机后机内数据可保存 1 年以上；抗干扰能力：能抵抗车内外电子设备，各类电器的干扰；体积： 13015050( 单位 mm) ；重量： 1.5kg / 套。计价器 IC 卡的应用选型 IC 卡作为一种新的信息载体，已被应用到众多领域。 IC 卡在出租汽车上的应用，车型、地区、路况等差异影响着用卡环境，因此，在选型上必须考虑到可靠性、先进性和适用性。 IC 卡按使用方法可分为接触式 IC 卡，非接触式 IC 卡，碰撞式 IC 卡三大类。这三种 IC 卡都具有存储、加密及数据处理的功能。目前国内出租汽车车型复杂，道路条件较差，操作人员素质不一，以及各城市的气候温度差异较大，因此，在出租汽车上选用何种凡卡较为适宜，是一个值得商榷的问题，必须根据不同地区、不同条件、不同城市来区别考虑。 IC 卡三种使用形式的比较表如下：三种使用形式 IC 卡的比较表项目接触式 IC 卡非接触式 IC卡碰撞式 IC 卡封装方法集成电路通过引线连接 8个接触点，封装在塑料卡片的凹槽中，金属接触点裸露在外面集成电路和发射接收天线封装在塑料卡内部集成电路封装在不锈钢外壳内工作电源电读写设备通过接触点取得由读写设备发出的无线电波取得内部高能电池取得 nts无锡职业技术学院毕业设计说明书 7 实际使用帮命 1 年 3 年 10 年 10 年坚固性差较好好耐磨性差较好好抗冲击性差一般强抗弯折性差一般好防水能力差较好好通讯方法通过触点与读写头接触点接触无线电波通讯表面与读写头无方向性自由接触卡工作温度 +40 -20 +60 -20 +70 -40 抗电磁干扰一般一般好抗高

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