出租车计费系统分析与设计(at89c51)-学位论文.doc
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1、重庆邮电大学移通学院本科毕业设计(论文)毕 业 设 计 (论 文)设计(论文)题目: 出租车计费系统分析与设计 重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目 出租车计费系统分析与设计 学生姓名 刘宏博 系别 自动化 专业 自动化 班级 0512100227 指导教师 潘显兵 职称 副教授 联系电话 13883932868 教师单位 重庆邮电大学移通学院 下任务日期 2014 年 2 月 18 日 主 要 研 究 内 容 、 方 法 和 要 求一、主要内容该项目主要由硬件电路设计和软件控制两部分组成,硬件部分主要完成出租车计费系统设计需要的AT89C51芯片及外围显示和拨挡开关控制
2、电路设计。软件部分通过C语言完成出租车计费系统的整个程序设计。二、 基本要求 根据现有要求采用单片机为核心系统,给出能够实现进行语音播报、时钟显示、打印票据等功能的完整设计,学会及熟练操作Proteus及visio等软件模拟仿真、软件硬件的调试和做出电路原理图。并且编写所需程序等。三、 研究方法 通过向询问导师、查询资料,比对多种芯片选择硬件,自行搜索和学习,并最终进行选择,总结归纳完成设计。 进 度 计 划收集及整理资料写出文献综述报告 4周-6周设计思想,确定技术方案 6周-8周系统设计 9周-10周撰写毕业论文并修改 11周-13周提交毕业设计并答辩 14周-15周毕业答辩与安排 16周
3、-17周 主 要 参 考 文 献1 李华MCS-51系列单片机实用接口技术M北京:北京航空航天大学出版社,19932 张毅刚单片机原理及应用第一版高等教育出版社,20083 张志良单片机原理与控制技术M北京:机械工业出版社,2002指导教师签字: 年 月 日教研室主任签字: 年 月 日备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。摘 要随着经济的发展,带动汽车行业快速发展,出租车日益普遍,了解在出租车上应用的计费系统,对我们日常生活也有帮助。而使用单片机实现该系统,是深化单片机应用的良好途径。本文是基于AT89C51单片机完成的出租车计费系统设计与分析,系统由单片机AT8
4、9C51和一些外围原件组成,具有操作简单,显示明了,功能强大的特点。整个系统只有四个按键,包括一个“启动/停止”,一个“复位清除”,一个“查询、确认”,一个“功能键”使用六个七段数码管作为显示器,可以显示数字、字母使系统信息一目了然;本系统除了里程统计和费用计算以外,还具有万年历和语音播报功能。万年历由时钟芯片DS1302实时提供时钟信号,再由单片机调用显示;语音播报由语音芯片ISD1420提供语音信息,语音信息放在不同的地址里,由单片机从这些地址中调用合适的语音进行播放。1本方案充分发挥人性化的特点,利用ISD1420的语音功能,模拟实现带语音提示的出租车计价系统。比较真实地模拟出租车的空车
5、、载客、到站及对各状况的费率的计算、统计、显示和语音播报等功能。本系统涉及到的理论知识有:AT89C51单片机知识、ISD1420语音芯片的可擦、写的语音芯片的工作原理及应用、实时时钟芯片的工作原理及应用、出租车计费系统的原理和实现方法。【关键词】时钟芯片DS1302 语音芯片ISD1420 单片机AT89C51 掉电保护芯片24C02ABSTRACTThe abstract this graduation project instruction booklet in view of the rental car which completes with monolithic integrat
6、ed circuit AT89C51 counts the price system. Along with the economical development,leads the automobile profession fast development, the rental car is day by day common, understood on the rental car the application cost system, also has the help to our daily life.But uses the monolithic integrated ci
7、rcuit to realize this system, is deepens the monolithic integrated circuit application the good way. This system is composed by monolithic integrated circuit AT89C51 and some periphery original part, has the operation to be simple, demonstration perspicuity, function formidable characteristic. Overa
8、ll system only then two pressed keys, “start/stop” “replacement”; Uses six seven section of nixie tubes to take the monitor, may demonstrate the numeral, the letter cause the system information to be clear; This system besides course statistics and calculation of charge, but also has ten thousand ca
9、lendars and the pronunciation disseminates news the function. Ten thousand calendars real-time provide the clock signal by clock chip DS1302, again transfers the demonstration by the monolithic integrated circuit; The pronunciation disseminates news by pronunciation chip ISD1420 provides the pronunc
10、iation information, the pronunciation information places in the different address, transfers the appropriate pronunciation by the monolithic integrated circuit from these addresses to carry on the broadcast. This plan full display user friendly characteristic, uses ISD1420 the pronunciation function
11、, the simulation realization belt voice prompt rental car counts the price system.Compared with really simulates the rental car the spatial vehicle, carries passengers, to station of arrival and to various conditions tariff computation, the statistics, the demonstration and the pronunciation dissemi
12、nates news and so on the functions. This system involves the theory knowledge includes: The AT89C51 monolithic integrated circuit knowledge, the ISD1420 pronunciation chip may scratch the pronunciation chip principle of work and the application, the real-time clock chip principle of work and the app
13、lication, the rental car cost system principle and the realization method which, write.【Key words】:Clock chip DS1302 Pronunciation chip ISD1420 Monolithic integrated circuit AT89C51 Fulls electricity protection chip 24C02目 录前 言1第一章 系统分析与设计题目要求2第一节 设计的意义2第二节 设计要求2第二章 概述3第一节 出租车计费器概述3第二节 单片机发展前景概述4第三节
14、 单片机的应用范围5第三章 系统介绍6第一节 系统组成6第二节 里程计量及费用计算功能7第三节 NE555脉冲计量功能7第四节 按键功能8第五节 时钟功能8第六节 语音功能8第七节 电路设计原理图9第四章 硬件设计10第一节 主程序/CPU模块10第二节 NE555脉冲发射器模块13第三节 按键扫描模块14第四节 时钟模块15第五节 语音播放模块17第六节 掉电保护模块25第七节 显示模块26第五章 程序设计28第一节 主程序流程框图28第二节 里程和费率计算程序流程图29第三节 程序设计30结 论33致 谢34参考文献35附 录36一、英文原文36二、 英文翻译3942前 言随着生活水平的提
15、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。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
16、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1.8元。燃油附加费-每车次加收0.5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
17、和计费方式等参数的变化。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
18、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
19、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
20、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
21、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MCS-96、MK-68200)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
22、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
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