出租车计价器设计报告

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1、HEFEIUNIVERSITY综合课程设计报告题目：出租车计价器小组成员：汪棪吕涛李胜才指导老师：高先和2011年11月24日26目录摘要21、题目分析与设计思路31.1题目分析31.2系统设计框图32、方案选择32.1总体方案论证与选择32.2传感器模块论证与选择42.3电机轮证与选择43、理论分析与计算53.1出租车行驶路程分析与计算53.2出租车行驶速度分析与计算53.3出租车价格分析与计算54、系统硬件电路设计54.1主控制54.1.1ATmega128单片机介绍54.1.2ATmega128方框图64.1.3ATmega128引脚说明64.2传感器检测模块8

2、4.2.1光电接近开关简介84.2.2光电接近开关方块图84.2.3接近开关电路分析84.3LCD显示模块104.3.1JM320240简介104.3.2JM320240模块接口说明114.3.3JM320240原理框图124.3.4JM320240主要硬件构成说明124.4WT5880D-U语音模块144.4.1WT5880D-U简介144.4.2WT5880D-U功能描述144.4.3WT5880D-U应用方框图155.系统软件设计155.1系统软件流程图155.2中断定时器服务程序流程图166、全系统联调166.1系统硬件连接167、系统测试177.1测试条件1

3、77.2测试方法和测试结果177.2.1测试方法：177.2.2测试结果分析188、结论1826摘要本设计基于AVR-ATMEGA128单片机设计制作了出租车计价器模拟系统。系统主要分为传感器检测模块、控制器模块和控制处理模块、LCD显示模块以及WT5880D-U语音模块。采用红外光接近开关检测车轮的转数输出高低电平进而触发中断，使单片机将其计数结果转换成相应的距离并计算出相应的速度，然后在LCD上显示出来。整个系统通过电池供电，性能稳定，功耗低，大大节约能源。关键字：ATMEGA128光电接近开关直流电机LCDWT5880D-U语音模块261、题目分析与设计思路1.

4、1题目分析要求设计出租车计价器，实现根据出租车所行驶的路程来准确计价。按照合肥市的出租车收费标准：出租车开始行驶的2.5公里以内（<=2.5KM）6元，超出部分每公里1.2元，另外加收两元的附加燃油费。在设计时，我们在实现基本功能的基础上还增加了一些人性化的设计，具体有以下几点：（1）乘客上车，出租车行驶并计行驶路程，语音播报“亲爱的乘客您好，欢迎乘坐001号出租车，本车将为您竭诚服务”，车行速度和价格并同步在LCD上显示出来。（2）乘客到达目的地后，语音播报“谢谢乘坐，下次再见”停止计价，显示最终行驶路程和价格。（3）出租车行驶的过程中，可以播放歌曲。1.2系统设计

5、框图基于以上的题目分析，我们所设计的计价器的系统框图如下所示：显示模块主控模块语音播报模块模拟测距模块电源模块图1设计原理方框图2、方案选择2.1总体方案论证与选择26方案一：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为计价器控制器，通过光电接近开关检测车轮的转数输出高低电平传至控制器处理，使单片机将其计数结果转换成相应的距离并计算出相应的速度，然后在LCD上显示出来。AT89S52单片机算术运算功能强，软件编程灵活，可用软件较简单地实现各种算法和逻辑控制，并且由于其成本低、体积小和功耗低等优点，使其在各个领域应用广泛，但是其I/O口输出电流不稳定。方案二：采用AVR

6、-ATMEGA128单片机作为作为计价器控制器，基本原理如方案一。另外ATMEGA128单片机内部定时器具有CTC比较匹配输出和相位修正PWM输出模式，输出电流稳定。该单片机满足同样低功耗要求，可以3.3V电源供电。同样具有体积小、速度快、成本低等优点。综合比较，ATMEGA128单片机内部资源比AT89S52单片机中大得多，由于其输出电流稳定，所以使得LCD不容易出现闪屏，因而系统性能更加稳定，所以采用方案二。2.2传感器模块论证与选择方案一：霍尔传感器传感器。霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为

7、其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。但由于学校实验室资源有限，附近商店买不到，获得比较困难。方案二：采用光电接近开关。光电接近开关采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样。综合考虑，接近结构简单，成本低，容易获得所以选择方案二。2.3电机轮证与选择方案一：采用步进电机。外加适当的序列脉冲，可使主轴转动一