出租车计价器开题报告(精选4篇)
电子工程系电气自动化教研室 2014年 12月 2 日 一.选题背景和意义
随着我国经济的迅速发展, 人民生活水平的显著提高, 我国出租汽车行业迅 猛发展,出租汽车已经成为我国城 市公共交通的重要组成部分和现代化城市必 备的基础设施, 成为人们工作、生活中不可缺少的交通工具。出租汽车服务行业 和出租汽车计价器紧密相关, 因为出租汽车必须安装出租汽车计价器才能投入营 运。出租汽车计价器是一种能根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行 计价, 并直接显示车费值的计量器具。计价器是出租汽车的经营者和乘坐出租汽 车的消费者之间用于公平贸易结算的工具, 因而计价器计价准确与否, 直接关系 到经营者和消费者的经济利益。依据国家有关法律、法规, 出租汽车计价器是列 入国家首批强制检定的工作计量器具之一, 也是近年来国家质量技术监督部门强 化管理的六类重点计量器具之一。
二、国内外研究现状、发展动态
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。当单片机出现并应用于计价器后, 现代出租车计价器的模型也就基本具 备了,它可以完成计程,计价,显示等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发 展促进了计价器的发展。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。
三、研究的内容及可行性分析 1.研究的内容 : 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。针对这 一点我们来利用单片机作为控制核心,设计一款出租车计价器,具有计价显示、等待时间计价,公里数显示,时间显示等相关功能。
2设计要求 :(1 4位数码管用于实时显示行车里程数(0.0,单位为公里;4位数码管用 于实时显示金额数(000.0,单位为元。
(2规定白天出租车单程价格为 1.5元 /公里 , 往返则价格为 1.0元每公里。夜间出租车单程价格为 1.8元 /公里 , 往返则价格为 1.2元每公里。设置单程往返 按键。
(3 起步公里数为 3公里, 价格为 10元, 若实际运行大于 3公里, 按 “基 本要求 2”计算价格。
2.设计任务 :
1.单片机控制电路原理与设计
2.键盘电路原理与设计---按钮来实现乘车方式、状态操作、查询、清除、参数 调整等操作。
3.车速检测与里程计算电路原理与设计---霍尔传感器输出的里程信号经过光耦 隔离后送到计量 CPU 的外部中断 1, 计量 CPU 通过中断计数并和 K 值进行相关运 算得出行驶里程和车速。
4.数码管显示电路原理与设计;5.蜂鸣提示原理与设计---利用普通蜂鸣器来进行语音提示;为了避免司机由于 工作紧张而无法确定是否按下各个按钮,我们增加了蜂鸣提示功能。6.软件编程, protues 仿真模拟 四总体设计方案
实验箱有六个数码管,故起步价、大的费用以及单价均由 P4、P5(即最左 边两个数码管显示,里程由 P2、P3(即中间两个数码管显示,脉冲计数由 P0、P1(即最右边两个数码管显示。由于缺少霍尔传感器,因此只能通过输入 脉冲模拟。因此电路由时钟脉冲电路(8MHZ 接 P1.0、复位电路、数码管显示电 路构成。
2-1 出租车计价器总体设计图
2-2 单片机单元框图 五计价器设计思想 5.1具体设计思想
利用 80C51单片机控制出租车计价系统工作。
单片机 P1.0口作为脉冲输入。8255的 PB 口连接一个 74LS245芯片(双向 总线驱动器 ,再与外部六个数码管连接, PB 口连接一个 74LS245芯片与 6个数 码管的公共 COM 端连接, 用于选择数据输出的地址, 这样就可以实现起始价、单 价、里程、脉冲计数的动态显示,并且节省了端口数。数码管的段控制信号是由 8255的 PB 口经 74LS245缓冲器后输出得到, 6位位控制信号由 8255的 PA 口经 74LS245缓冲器后输出得到。键盘电路由 8255构成,其中 8255的 PC0-PC3作为 矩阵式键盘行扫描线, 8255的 PA 口为矩阵键盘列入线。
5.2计价器相应控制
通过软件编程实现计价器起始价、单价、脉冲技术的显示以及按下相应键实 现开始暂停、设置单价、复位功能,各个键按下的功能如表 2-2所示。
在白天,不用调节价格,当里程超过 3公里即按照每公里 1.5元计算, 3公 里以内则均按起始价 10元计费。操作如下:白天只要顾客上车,就按下 0键, 到达目的地按下 E 键,然后读数码管上的 L6、L5(最左边两位数码管即为费 用,中间两位即为里程。顾客付费完后按下 F 键复位,恢复起始价格,等待下一 个顾客的到来。
在晚上, 由于夜间行车风显以及司机加班状态, 3公里内还是按照起始价 10元计费;超过 3公里则按照每公里 1.2元计价。操作如下:按下 2键显示单程 1.8元 /公里,按下 3键确定往返是 1.2元 /公里并恢复起始价 10元,待顾客上 车按 0键开始计价,到达目的地按下 E 键,然后读数码管上的 L6、L5(最左边
两位数码管即为费用,中间两位即为里程。顾客付费完后按下 F 键复位,恢复 起始价格,等待下一个顾客的到来。
5.3出租车计价显示电路
出租车计价器显示电路主要由代码实现。显示电路如下图所示。
图 3-7 出租车计价器显示电路
六、工作进度
1.查阅资料,撰写开题报告 第 1周~第 2周 2.英文资料翻译 第 3周~第 4周
3.查阅相关资料,设计总体方案 第 5周~第 6周
4.熟悉单片机控制系统,设计系统硬件电路 第 7周~第 10周 5.熟悉 proteus 或 protel 电路设计软件,画出电路图 第 11周~第 13周 6.编写并调试程序,模拟实现部分控制功能 第 14周~第 15周 7.毕业设计审查、毕业答辩 第 16周~第 17周
七、参考文献
出租车计价器作弊与预防
出租汽车计价器是我国计量法中规定的国家强制管理的计量器具,已列入为国家六大重点强制检定计量器具之一.防作弊既是计量监督管理的`内容之一,也是维护强检工作严肃性、维护消费者权益的需要.本文总结了出租车计价器可能被利用的几种技术漏洞,并探讨了防止作弊的措施.
作 者:刘艳平 作者单位:哈尔滨市计量检定测试院,黑龙江,哈尔滨,150036 刊 名:计量与测试技术 英文刊名:METROLOGY & MEASUREMENT TECHNIQUE 年,卷(期): 36(5) 分类号:U4 关键词:出租车计价器 作弊 预防出租车作为城市交通中独特的交通工具,在城市交通运营中具有不可替代的重要作用。出租车司机最关心计价器的营运数据管理是否方便,而乘客往往最在意出租车计价计费是否合理。为了减少出租车司机和乘客间不必要的误会,设计既能准确计价又能方便使用的计价器显得非常重要。
科技在不断发展,社会在快速进步,出租车计价系统也需不断地得到优化。文中以嵌入式单片机AT89C51为主控MCU,设计多功能出租车智能计价器。此计价器能够按实际情况综合计价,并将乘车用时、行驶里程和乘车费用等重要信息显示出来,具有功能更齐全、系统更稳定、使用更方便等优势。出租车智能计价系统总体设计
利用AT89C51作为单片机核心器件设计的智能计价系统,使用方便、灵敏性好,其强大的控制处理功能和可扩展功能为设计电路提供了很好的选择。利用其I/O端口及其控制的多功能特点,采用按键控制进行分屏显示,实现基本乘车计价和信息显示功能。
在系统硬件设计中,以AT89C51单片机为控制中心,外接A44E霍尔传感器信号采集模块、时钟模块、按键模块、显示模块以及掉电保护存储模块。其中,选用A44E霍尔传感器信号采集模块可将磁感应转换为脉冲信号,从而计测出行车里程;时钟模块采用DS1302芯片,设置标准时钟;掉电存储模块采用AT24C02芯片,以确保掉电时数据自动保存在存储单元;当系统重新上电时,能自动读取数据;按键模块采用四个按键控制,可实现分屏显示功能;显示模块采用8位LED数码管进行显示。系统软件设计
2.1 系统主程序
在主程序模块中,不仅需要完成参量和接口的初始化设计、出租车起步价和单价的设置以及中断、计算等操作,还应设置启动/清除标志、里程以及价格寄存器,并对其进行初始化。最后,为实现寄存器中内容的完整性及精确性,主程序应能分别完成启动、清除、计程及计费等操作。
当出租车起步运行时,计价器同时启动开始计价,根据里程寄存器中的存储数据进行运算并判别行驶路程是否超过起步价的里程。若已超过起步价里程,则根据里程值、单价数和起步价等来综合计算当前的乘车费用;当处于等待时段时,若无脉冲输入,不产生中断,一旦等待时间超过预设时间则会把等待超标费用另加到乘车总费用中,并显示相关信息。
2.2 系统模块程序
系统模块程序主要包括五个服务程序:显示子程序、里程计数中断、定时中断、中途等待中断和按键服务程序。各服务程序介绍如下:
(1)显示子程序。由于采取的是分屏数据显示方式,因此需要用到4 款显示子程序:时、分、秒的显示,金额单价的显示,路程单价的显示以及标准时间的显示。
(2)里程计数中断。霍耳传感器每输出一个低电平信号便中断一次,当里程计数器计满1000个里程脉冲时,便将当前计数送至里程计数中断服务程序,并将当前行车里程及相关数据传至行车里程与乘车费用寄存器中。
(3)定时中断。在定时中断服务程序中,设置一次中断时间为50ms,20 次中断时间为1s,计满1s后将数据送到相应显示单元实时显示。
(4)中途等待中断。在计数状态下霍耳开关无信号输出时,片内定时器启动。等待计时每达到5分钟,就会在当前金额基础上自动加上中途等待费用。等待结束后计价系统自动转换到正常计价程序。
(5)按键服务程序。按键服务采取查询模式,设置在主程序中。当无按键按下时,单片机循环运行主程序;按键被按下,则转向运行相应子程序,并进行其他操作处理。系统仿真与功能实现
3.1 仿真软件Proteus简介
Proteus仿真软件是英国Labcenter Electronics公司设计开发的EDA工具,它不但拥有其它工具软件的仿真功能,而且可仿真微处理器和相关外围设备。Proteus软件功能强大:拥有Proteus电子设计工具,就等同搭建了一个电子设计和分析平台。利用功能强大的Proteus仿真软件,我们可以实现对电路的仿真,以确定方案是否可行,并且可使设计过程流畅。
3.2 电路功能仿真
首先通过Proteus平台搭建电路,然后在KEIL中编写相应代码,并将生成的HEX文件在Proteus平台单片机模型中加载,便可看到仿真效果。系统实验及结果分析
按原理图进行焊接,确保接线无误后。对实物进行调试与实验。实验结果表明,利用AT89C51主控,霍尔传感器进行采集,AT24C02进行掉电存储保护,配以程序,就能较好地实现出租车智能计价功能。结论
出租汽车计价器检定装置的扩展不确定度评定
出租汽车计价器标准装置提出一个相对可知的长度基准,与被检车辆中的`计价器显示的数值进行比较后得出检定结果.检定装置在工作中于结构上的因素、采样传感器的因素、环境温度、转数以及人为视觉上反映快慢等原因,都会使检定结果产生误差.例如:主滚轮展开长度L=πD,主滚轮直径D的改变将会影响比对标准长度.下面就以上谈及的各种产生误差的因素进行分析,得出测量结果的扩展不确定度.
作 者:武纪青 作者单位:乌海市产品质量检测所刊 名:现代农业英文刊名:MODERN AGRICULTURE年,卷(期):“”(7)分类号:U4关键词:
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