开题报告-基于单片机出租车计费器的设计.doc

呼 伦 贝 尔 学 院论文开题报告专 业：电子信息工程论 文 题 目：基于单片机出租车计费器的设计学 生 姓 名：白智伟学 号：2011081403指 导 教 师：张娜开题报告日期：2015年1月6日一、选题意义、国内外发展现状与发展趋势1.课题的意义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。 随着我国经济的迅速发展，人民生活水平的显著提高，城市的交通日趋完善，出租车计价器的应用也越来越广泛。虽然私家车的拥有量在大幅度地提高，但是出租车还是在我国的交通运输中承担着重要的角色，出租车计价器是出租车上必不可少的重要仪器，它是负责出租车营运收费的专用智能化仪表。用户不仅要求计价器性能稳定、计价准确而且对它的要求也越来越高。 近年来，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。 在出租车是城市交通的重要组成部分，行业健康和发展也获得越来越多的关注。汽车计价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。具有良好性能的计价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应用价值的。2国内外现状我国在70年代开始出现出租车，但那是的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分的有潜力。 我国的第一家生产计价器企业是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计程功能，可以说早期的计价器就是一个里程表。 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以完成计价的工作。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.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。3. 发展貋势这是什么？现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。模拟出租车计价器设计：进行里程显示，预设起步价和起步公里数；行程按全程收费，有复位功能和启动功能，启动后，开始计价。我们采用单片机进行设计，可以用较少的硬件和适当的软件相互配合来实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能应用前景广阔。二、论文糼述从哪里下载的，要注意修改，认真1课题预期目的 出租车在无乘客状态亮空车灯，计价器处于显示时间状态，当有乘客上车，司机掰下空车灯，计价器开始可以手动调节实时时间及日期，系统通过按键识别当前运营模式，分辨白天晚上，调节起步价及单价，计价器开始计价，显示时间、里程、金额等信息。另外，在遇到交通堵塞或等候红等低速行驶时，实行等候计时收费。当达到目的地，显示计程计费和计时计费的总价。2主要工作1）硬件设计：硬件由以下几个部件组成硬件设计主要包括单片机AT89S52、霍尔传感器电路、存储单元的设计、时钟电路、显示电路、按键电路以及供电电路等。在硬件设计过程中，充分利用各部件的功能，实现多功能的出租车计价器设计。2）软件设计：在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化、出租车起价和单价的初始化、中断向量的设计以及开中断、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动/清除标志寄存器、路程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计程、计时和计价等不同的操作启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶路程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，由于霍尔开关没有送来脉冲信号，停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。三、论文的理论依据、研究方法、研究内容采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。为此我们采用了单片机进行设计，相对来说功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻易而举的实现。避免了使用机械开关。对于目前市场上动辄几百上千元的计价器，对于每位出租车司机来说都是一笔必要却无奈的支出。所以针对这一点，通过基于单片机的硬件开发与软件编写的计价器是一款高性价比的低成本全功能计价器，在最大程度上控制了成本,但并不减少功能。它通过单片机的可编程性，对功能进行拓展。除具备加价、模式切换、复位等常用功能外，还具有时钟，计价单价设置数据存储输出等功能，四、研究条件和可能存在的问题1、显示失灵2、开关失控3、稳定性差 4、重码、误码五、预期的结果本论文实现了计价器在上电时字符型液晶1602显示最初的起步价，里程收费，等待时间收费三种收费，通过按键可以调整起步价，里程收费，等待时间收费。通过按键模拟出租车的运行，暂停，停止。在1602液晶上可以显示运行的时间，运行时暂停的时间，通过计算可以得出总共的费用和总的路程。在这里主要是以STC89C52单片机为核心控制器，P1口接1602液晶显示模块。六、论文提纲第1章 课程设计任务书第2章 硬件电路设计第3章 软件设计第4章 总结第5章 参考文献七、论文写作进度安排工 作 阶 段内 容起 迄 时 间第一阶段收集、研究资料，明确设计所要达到的目标；2014年12月8日至2014年12月30日第二阶段 完成开题报告；2015年1月1日至2015年1月10日第三阶段进行方案设计、功能模块的划分以及硬件设备的选取；2015年1月15日至2015年3月15日第四阶段设计、绘制相关硬件电路图；2015年3月20日至2015年4月5日第五阶段编写程序及相关软件调试完善程序及相关各项调试；2015年4月5日至2015年5月1日第六阶段整理文档、完成设计论文，准备毕业答辩；2015年5月2日至2015年5月31日八、参考文献1. 李广弟，朱月秀，冷祖祁.单片机基础M.北京航天航空大学出版社.20072. 阎石. 数字电子技术基础M. 北京: 高等教育出版社, 2006.3. 马忠梅, 籍顺心等. 单片机的C语言应用程序设计M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005.4. 张小虎, 刘洁. 基于单片机的出租车计价器编码传感器的设计J. 自动化技术与应用, 2005.5. 吴秀清, 周荷琴. 微型计算机原理与接口技术M. 北京: 中国科学技术大出版社, 2004.6. 万福君, 潘松峰, 刘芳. MCS-51单片机原理、系统设计及应用M.北京:清华大学出版社, 2008.7. 杨世品, 陈林.基于proteus的单片机出租车计价器的设计J. 中文核心期, 2007,8. 黄遵熹. 单片机原理接口与应用M. 西安: 西北工业大学出版社, 2000.9. 杨欣，王玉凤，刘湘黔.电路设计与仿真M. 清华大学出版社，200610. 彭伟. 单片机C语言程序设计实训100例M. 北京航空航天大学出版社,2010.11. 丁元杰、吴大伟.单片微机实题集与实验指导书M.机械工业出版社, 2004.12. 王晓君等. MCS-51及兼容单片机原理与选型. 北京：电子工业出版社.13. 魏永昌.单片机外围电路设计.北京.电子工业出版社.200614. 董辉.汽车电子技术传感器.北京.北京理工大学出版社.199515. 谢嘉奎.电子线路（线性部分）.高等教育出版社.2004.0416. 谢自美.电子线路设计、实验、测试（第二版）.华中科技大学出版社.2000 潭浩强.C语言程序设计.清华大学出版社.2005.07九、导师评语 导师签字： （盖章）年 月 日