出租车计费系统分析与设计(at89c51)毕业论文(编辑修改稿)

出租车计费系统分析与设计(at89c51)毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

35 附 录 36 一、英文原文 36 二、 英文翻译 39 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 1 前 言 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。 但是总存在买卖纠纷困扰着行业的发展。 然而解决这一矛盾的最好方法就是改良出租车的计价器，用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。 随着电子技术的发展，出租车计价器的设计技术也在不断进步和提高。 基于单片机系统设计的出租车计价器是以单片机作为核心的控制元件，采用灵敏的霍尔开关型器件，具有功能强，性能可靠，电路简单，成本低的特点，加上经过优化的程序，使其具有很高的智能化水平。 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 2 第一章 系统分析与设计题目要求 第一节 设计的意义 出租车计费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。 具有良好性能的计费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。 第二节 设计要求 为保证乘客权益，所设计的出租车计价系统，要求设置 起步费、行使费和燃油附加费 ，起步价 (如 2 公里内 3 元 )， 2 公里后行驶费开始按每公里增加费用，每公里的单价为 元。 燃油附加费 每车次 加收 元，且燃油费不显示在计价器上。 该电路系统能够模拟实际出租汽车的启动、停止、暂停、空车等状态，可以显示计费金额、行驶公里数、计费开始时间等参数，而且各关键参数可以进行调整，以适应在实际应用中起步价、每公里价格和计费方式等参数的变化。 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 3 第二章 概述 第一节 出租车计费器概述 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。 我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。 随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。 它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。 此时它在计程的同时还可完成计价的工作。 大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。 它的功能也在不断完善。 出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它安装在出租汽车上，能连续累加， 并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。 出租车计价器的设计技术也在不断进步和提高 ， 基于单片机系统设计的出租车计价器是以单片机作为核心的控制元件，采用灵敏的霍尔开关型器件，具有功能强，性能可靠，电路简单，成本低的特点，加上经过优化的程序，使其具有很高的智能化水平。 [1] 出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好。 不同国家和地址的计费方式存在差异，如有些地区有夜间收费及郊区收费等，而有些地区则无夜间收费和郊区收费；目前国内有些大城市要计计费 器有税控功能，而有些城市无此要求；即使同一地区，不同车型的出租车其计费方式也有差别；随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。 例如： (1)LED 显示功能，数码管的使用让计价器实现多屏显示的功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然； (2)永久时钟功能，在非营运状态下，日历时钟芯片的使用使计价器可以显 示永久时钟； (3)存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。 新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存 10 年。 [2] 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 4 第二节 单片机发展前景概述 单片机 也被称为微控制器 ， 常用英文字母的缩写 MCU 表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。 单片机由芯片内仅有 CPU 的专用 处理器 发展而来。 中国使用单片机的历史只有短短的 30 年，在初始的短短五年时间里 发展极为迅速。 1986 年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，很多地区还成立了单片微型计算机应用协会，在全国形成的一股浪潮。 单片机应用技术飞速发展，我们首先从它的构成说起：单片机，亦称单片微电脑 或单片微型 计算机。 它是把中央处理器（ CPU）、随机存取存储器（ RAM）、只读存储器（ ROM）、输入 /输出端口（ I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，正因为如此才改变了现有生活。 [2]单片机是所有微处理机中性价比最高的一种，随着种类的不断全面，功能不断完善，其应用领域也迅速扩大。 单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。 当前， 8 位单片机主要用于工业控制，如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合；高效能的 16 位单片机（如 MCS9MK68200）可用在更复杂的计算机网络。 [3] 纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据船输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能 IC 卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。 出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它关系着交易双方的利益。 它关系着交易双方的利益。 它安装在出租汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。 出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度 高，可靠性好。 以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。 在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。 这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。 [3]所以，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。 据统计，我国的单片机年容量已达 3 亿片，且每年以大约 20%的 速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到 1%。 特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地辐射向内地。 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 5 第三节 单片机的应用范围 由于单片机超小型化，结构紧凑，可靠性高，价格低廉，在国民经济中得到广泛应用： ① .工业：电机控制、工业机器人、过程控制、数字控制。 ② .仪器仪表：智能仪器、医疗器械、色谱仪、示波器。 ③ .民用：电子玩具、高级电视游戏机、录像机、激光盘驱动。 ④ .电信：调制解调器、智能线路运行控制。 ⑤ .导航与控制：导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装置、航天导航系统。 ⑥ .数据处理：图形终端、彩色黑白复印机、温氏硬盘驱动器、磁带机。 ⑦ .汽车：点火控制、出租车记费控制、变速器控制、防滑刹车、排气控制。 由上所述，从家用电器、智能仪器仪表、工业控制直到火箭导航尖端技术领域，单片机都发挥着十分重要的作用。 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 6 第三章 系统介绍 第一节 系统组成 此出租车计费系统以单片机为系统核心， 利用 AT89C51 单片机配合六个数码管组成的显示模块及 ISD1420 语音模块等，实现基本的出租车计价器功能。 本系统是由 AT89C51 单片机、数码管显示模块、计数 脉冲发生器、系统实时时钟及语音等模块组成。 系统框图如图 31 所示： A T 8 9 C 5 1单 片 机脉 冲 发 生 器N E 5 5 5键 盘（ 独 立 按 键 ）电 源掉 电 保 护（ 2 4 C 0 2 ）语 音 模 块（ I S D 1 4 2 0 ）时 钟 模 块（ D S 1 3 0 2 ）系 统 功 能 图 图 系统功能图 系统利用单片机丰富的 IO 端口，及其控制的灵活性，实现基里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。 其原理如图 3－ 2 所示。 键 盘控 制掉 电 储 存里 程 计 算 单 元A T 8 9 C 5 1单 片 机串 口 显 示 驱 动 电 路总 金 额显 示单 价显 示 图 系统功能原理图 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 7 第二节 里程计量及费用计算功能 一 、里程计量功能 ① 单片机对传感器输出脉冲进行计数，并将 脉冲数换算成公里数； ② 每公里的脉冲数： PulsePerKM=20（个脉冲） 二、 费用计算功能（出租车收费标准自拟） 费用计算包括三部分：起步费、行使费和燃油附加费： ① 起步费用（ Y） 当行驶里程（ S）在 2Km(含 2Km)以内按 3 元计费。 即行使费用（ Y1）为： Y1 = Y + = （元） ② 行使费用（ Y1） 当行驶里程（ S）超出 2Km时，按 元 /Km收费，这时行驶费用为： Y1=Y+ (S2) 其中： Y 为起步价 =3 S 为行使里程（总行使里程） Y1 为行使费用（总行使金 额） 三、 燃油附加费 (每车次加收 元 ) 燃油费不显示在计价器上。 第三节 NE555 脉冲计量功能 本系统中 555 当传感器脉冲计量然后转换为公里数，并根据规则计算对应的费用。 同时，监测行驶速度，统计低速时间，计算低速等待费用，提供数码管显示更新函数，以便主函数可以控制更新用户界面以及行驶里程、费用等信息的显示。 具有定时精度高、工作速度快、可靠性好、电源电压范围宽 、输出电流大等优点。 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 8 第四节 按键功能 本系统设置 4 个按键，各个按键的功能如下： ① “启动 ／停止”键，开始进入行使 /结束行使。 ② “功能键”，选择单双程。 ③ “查询 ／确认”， 显示 时间、里程、金额。 ④ “复位 ／ 清除” 键，进入空车状态。 第五节 时钟功能 本系统采用两种方法实现日历时钟： ① 用实时时钟芯片 DS1302 作为时钟电路，产生年／月／日／时／分／秒等信号，供系统调用。 内含有一个实时时钟 /日历和 31 字节静态 RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟 ② 用单片机中断的方法产生年／月／日／时／分／秒等信号。 ③ 两种方法由同学自行选择。 [4] 第六节 语音功能 本系统采用 ISD1420系列单片录放时 间 8至 20秒，音质好。 片内信息可保存 100年（无需后备电源），可反复录音十万次。 ① 当首次按下 “启动” 键，出租车开始启动，系统播放 ”Hello passenger wele to take my taxi”播送完毕，计费器开始计费。 ② 在行使状态下，按下 “ 停止 ” 键，表示出租车到站，结束行使。 这时候，系统播放 “ 您好。 请按记价器显示金额付费，带好您的随身物品，欢迎再次乘坐，再见。 ” 的提示音。 ③ 按下 “复位 ／ 清除” 键，进入空车状态。 重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文） 9 第七节 电路设计原理图 VCCR194.7KR204.7KP3.0P3.1AT24C0287651234VCCWPSCLSDAA0A1A2VSSR13R18+5VP3.2P3.3P3.4P3.5P3.6A0A1A2A6Vssd、VssaXCLK、A3RECAAA7Vccd、VccaSP+SPPLAYLPLAYE+5VC11C12R11R12C1R1R3C2C3R2+TDA2003C4ISD1420扬声器C5R4R5C6C7R6R7R8C9C10+R10R9+12VTDA2003S1SWPBSWPBSWPBS2S3S4SWPBXIALVCC11.0592MC133PC233PC51123456781312151431191891716202。