多功能出租车计价器的设计与实现-设计报告

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1、设计报告参赛题目：多功能出租车计价器的设计与实现参赛单位：电子信息与传媒学院参赛队员：38多功能出租车计价器的设计与实现摘要：本装置在实现全部功能的同时，以节约成本导向，选择STC89C52单片机为核心，采用双单片机协调控制，单片机A主要完成公里数、金额数的8位数码管显示以及单程价格设置、往返价格设置、公里数按键模拟、暂停和查询等功能，单片机B主要完成实时车速、等待时间的8为数码管显示（也可切换至显示根据实时车速计算的公里数和对应金额）以及车速预置、模拟车辆启动、清除和切换至根据实时车速计算金额状态等，存储系统采用基于I2C-BUS的2

2、4C02，双机通信采用中断方式（INT0、INT1均采用边沿式触发）。模拟出租车车速装置采用STC89C52单片机和L298N实现，可以通过按键改变电机转速，转速通过光电开关由单片机B采集实现实时车速监测。扩展功能在装置上还增加了RS-232接口，利用RS-232接口通过按键可以将行驶公里数和金额数等信息传输到PC机上，利用PC机上自编的软件实现对利润的计算。通过调试与测量完成了题目的基本部分和全部发挥部分的要求并有自己的创新。关键字：STC89C52；数码管；I2C；中断；RS-23238目录1系统方案选择与论证11.1设计要求11.

3、1.1任务11.1.2要求11.2系统方案21.2.1系统整体设计方案21.2.2各模块方案比较论证31.2.3最终的设计方案42系统的硬件设计与实现62.1系统硬件的基本组成部分62.2主要单元电路设计62.3键盘与I/O口说明92.3.1键盘说明92.3.2I/O口说明93软件设计113.1串行通信编码说明113.2出租车计价器信息读取系统113.3单片机A程序流程图113.4单片机B程序流程图134系统测试154.1测试设备154.2功能测试及分析：155总结16参考文献17附录A：产品实物图18附录B：部分源程序19附录C：整体

4、原理图36381系统方案选择与论证1.1设计要求1.1.1任务设计并制作一个出租车计价器的模拟装置，示意图如图1所示。 图1 出租车计价器示意图1.1.2要求1．基本要求（1）8位数码管显示器的前4位数码管用于实时显示行车里程数（000.0），单位为公里；后4位数码管用于实时显示金额数（000.0），单位为元。（2）规定出租车单程价格为2元/公里，往返则价格为1.5元/公里。单程与往返分别由“单程”按键和“往返”按键设定。行车里程可用一按键模拟，规定每按一次键，行车里程加0.1公里。（3）起步公里数为3公里，价格为8元，若实际运行大于3

5、公里，按“基本要求2”计算价格。（4）到达目的地后，按“暂停”键，计价器可暂停计价；反复按“查询”键，计价器能依次显示总等待时间，里程数和金额数；按“清除”键，能将记录的数据（里程、等待时间与价格等）清0。2．发挥部分38（1）再增加8位数码管显示器，前4位数码管用于实时显示车速（000.0），单位为公里/小时；后4位数码管用于实时显示累计等待时间（00:00），单位为分：秒。（2）设计并制作一个能模拟出租车车速的装置。要求采用单片机控制电机使转盘转动，用光电传感器检测转盘转动，车速与转数成正比。规定转盘转速为5转/分对应车速5公里/小

6、时，转盘转速为50转/分对应车速50公里/小时，依此类推。转速可以通过键盘预置，（3）能按上述模拟装置的转数计算行车里程，并依此作为计价依据，计价误差的绝对值小于10％。（4）增加等待时间计价功能。规定总等待时间为车速＜5公里/小时的累积时间，总等待时间每增加5分钟，相当于里程数增加1公里进行计价。（5）增加起步价、起步价里程和每公里价格的预置功能。价格预置功能要求密码确认，价格的默认值与基本要求一致。（6）其他1.2系统方案1.2.1系统整体设计方案根据功能要求，本装置由三部分组成，即支路控制器部分和单元控制器1、2部分，如图3所示。

7、图2整体框图单片机A和单片机B采用中断方式协调控制完成出租车计价器的设计，38该装置设计了专用的RS-232接口，通过该接口可将行驶公里数和金额数上传至PC机，通过PC机上的自编软件实现一定时间内的利润计算。为了更好的实现系统及各模块的功能，我们对各模块设计了几种不同的方案并进行了分析论证。1.2.2各模块方案比较论证1.微控制器模块方案一：采用FGPA（现场可编程门阵列）作为系统的控制器。FGPA可实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有的器件集成在一块芯片上，减小了体积，提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真、在线调试，易于

8、进行功能扩展，响应速度快。但由于本设计对控制器的响应速度要求不高，FGPA的高速处理优势得不到充分体现，并且由于芯片集成度很高，成本偏高，同时由于引脚较多，电路板的布线比较复杂，加重了电路设计和实际焊接的工