【毕业设计】出租车计价器毕业设计 ㊣ 精品文档 值得下载

计方案论证与比较方案采用霍尔线性器件，将转速转变为电压信号提供给单片机，从而达到计算里程的目的。

方案二采用霍尔开关器件中的霍尔传感器，按汽车车轮转速的高低，每转发出相应数目的脉冲信号。

通过比较以上两种设计方案，方案虽然运行可靠，但体积大，精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过转换后读入计算机，针对于出租车计价器而言较为烦琐，不适用。

因此我们采用方案二。

设计总框图本次设计我们利用单片机芯片作为设计的核心，利用霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，采用实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，显示采用位数码管，分屏显示单价路程总金额以及时间。

总体设计框图如图所示。

图总体设计框图硬件设计硬件设计概述是款非常适合单片机初学者学习的机型，它完全兼容传统的，的指令系统和引脚，而且是当今较为流行的，综合考虑，本次设计的核心采用型单片机。

在里程测速方面，霍尔元件体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，因此我们采用霍尔传感器在显示方面，因为采用液晶段码显示，在距离屏幕米之外就无法看清数据，所以本次设计采用位发光二级管在其他方面，我们运用到了掉电存储单元以及四个控制按键。

其总体设计电路图如所示图设计总体电路图介绍是美国公司生产的低功耗，高性能位单片机，片内含的可反复擦写次的只读程序存储器，器件采用公司的高密度非易失性存储技术制造，兼容标准指令系统及引脚结构，芯片内集成了通用位中央处理器和存储单元，功能强大的可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

的引脚功能说明有个引脚，与系列单片机引脚完全兼容。

如图所示。

其各自引脚功能如下电源电压。

地。

口口是组位漏极开路型双向接口，也即地址数据总线复用口。

当访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在编程时，口接受指令字节，而在程序校验时，输出指令字节。

口口是个带内部上拉电阻的位双向接口，的输出缓冲级可驱动个逻辑门电路。

编程和程序校验时，接收低位地址。

口口是个带有内部上拉电阻的位双向口，的输出缓冲级可驱动个逻辑门电路。

在访问外部程序存储器或位地址的外部数据存储器时口送高位地址数据。

编程或校验时，亦接收高位地址和其他控制信号。

口口是组带有内部上拉电阻的位双向接口。

口输出缓冲级可驱动个逻辑门电路。

复位输入。

当访问外部数据时，地址锁存允许输出脉冲用于锁存地址的低位字节。

对存储器编程时，该引脚还用于输入编程脉冲。

外部访问允许。

程序储存允许。

输出是外部程序存储器的度选通信号。

振荡器反相放大及内部是钟发生器的输入端。

振荡器反相放大器的输出端。

图的引脚结构里程计算设计本次设计里程计算采用霍尔传感器，时下已的到了广泛的应用。

霍尔传感器简介霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。

对测速装置的要求是分辨能力强高精度和尽可能短的检测时间。

霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高可达，耐震动，不怕灰尘油污水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

按照霍尔器件的功能可将它们分为霍尔线性器件和霍尔开关器件。

前者输出模拟量，后者输出数字量。

霍尔线性器件的精度高线性度好霍尔开关器件无触点无磨损输出波形清晰无抖动无回跳位置重复精度高可达级。

取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达。

按被检测的对象的性质可将它们的应用分为直接应用和间接应用。

前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电非磁的物理量例如力力矩应力以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。

里程计算计价单元的设计里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的信号，送到单片机，经处理计算，送给显示单元的。

其原理如图所示。

图传感器测距示意图由于属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽，其输出的信号符合电平标准，可以直接接到单片机的端口上，而且其最高检测频率可达到。

集成开关型霍尔传感器原理如图所示。

图集成开关型霍耳传感器原理图集成霍耳开关由稳压器霍耳电势发生器即硅霍耳片差分放大器施密特触发器和门输出五个基本部分组成。

在输入端输入电压，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，按键则可设定默认中途等待单价，并启动计价器。

当设定默认中途等待单价后，若还按次，则返回系统时间的显示。

系统的软件设计模块介绍本系统的软件设计主要可分为主程序模块定时计数中断程序里程计数中断服务程序中途等待中断服务程序显示子程序服务程序键盘服务程序六大模块。

下面对各部分模块作介绍。

主程序模块在主程序模块中，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里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和计价等不同的操作。

当按下时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里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，就停止计价，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。

主程序流程图如图所示。

图主程序流程图主程序，„„定时中断服务程序在定时中断服务程序中，每产生次中断，当产生次中断的时候，也就到了秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显示。

定时中断服务程序流程图如图所示。

图定时中断服务程序流程图程序„„里程计数中断服务程序每当霍尔传感器输出个低电平信号就使单片机中断次，当里程计数器对里程脉冲计满次时，就有程序将当前总额送入里程计数中断服务程序中。

在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作，并将结果存入里程和总额寄存器中。

中途等待中断服务程序当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的定时器便被启动，每当计时到达分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。

当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。

显示子程序服务程序由于是分屏显示数据，所以就要用到个显示子程序，分别是时分秒显示子程序金额单价显示子程序路程单价显示子程序单价调节子程序。

程序时分秒的拆分三个字节„„，„„单价的拆分个字节，„„白天单价晚上单价，键盘服务程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，旦右按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。

系统调试与测试结果分析根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分硬件调试，软件调试和软硬件联调。

测试包括里程计价测试掉电存储测试。

使用的仪器仪表数字万用表单片机仿真器烧写器双踪稳压稳流电源数字示波器在软件调试过程中，因为与系列相兼容，所以在调试调试过程中，我们采用来进行调试。

如图所示图设置图系统调试根据系统设计方案，本系统的调试共分为三大部分硬件调试，软件调试和软硬件联调。

由于在系统设计中采用模块设计法，所以方便对各电路模块功能进行逐级测试。

里程计价测试由于试验条件有限，我们采用电动机附带霍尔元件作为车轮，电机为的直流电机，每分的转速可以达到几千转，我们设定电机每转圈为车轮转动米，当电机转动达到圈时，就表示已经到达了公里，系统自动将当前的单价加到总金额上。

表的测试条件是设定白天的单价是元，起步价为元包含公里，分别行驶不同里程测得数据如下表。

总金额理论实际行驶路程理论实际表白天单价测试表测试条件是晚上的单价设定为元，起步价为元包含公里，分别行驶不同里程测得数据如下表。

总金额理论实际行驶路程理论实际表晚上单价测试表测试条件是设定在单价为的情况下已经行驶了公里，进行中途等待，分别等待不同的时间分钟为个单位，起步价为元包含公里。

时间公里公里当前金额总金额理论实际表中途等待价格测试里程测试数据的分析通过表表表的数据，我们可以看到系统的计价功能很稳定，误差很小，几乎为零，不过还应该在实际的应用中测试。

掉电存储测试表显示的数据表明，系统能在掉电的情况下正确的保存数据，并且能在系统上电后将数据读到相应的存储单元。

表掉电存储测试白天单价晚上单价中途等待单价掉电前数据重新上电后数据结论由于使用的是单片机作为核心的控制元件，灵敏的霍尔开关型器件霍尔传感器，是本出租车计价器具有功能强性能可靠电路简单成本低实用性强等特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。

但是在我们设计和调试的过程中，也发现了些问题，譬如计价的金额位数有限，实际的里程可能会很远，会超出我们的显示范围。

虽然单片机具有较强抗干扰能力，虽然其抗干扰能力不如，但是价格较贵，不符合以经济为主的设计原则，虽然有上述种种的不足。

但是用单片机运行效果仍然令人满意，同时也证明了本方案的正确性。

本款出租车计价器的设计还不够人性化，比如本次设计按键方面还可以运用芯片控制，使其具有更高的控制运行功能。

是专用键盘显示控制芯片，能对显示器进行自动扫描能识别键盘上键的符号可充分提高的工作效率。

另外还可以加上语音的提示功能和自动打印票据功能等，这样以单片为核心设计的出租车计价器会更加有生命力，以符合当代社会的服务标准。

致谢为期两个月的毕业设计即将接近尾声，在张老师的亲切指导和同学的帮助下，此次设计才得以完成，在此向所有给予我此次毕业设计指导和帮助的老师和同学表示最诚挚的感谢。

首先，向本设计的指导老师张咏梅老师表示最诚挚的谢意。

在自己紧张的工作中，仍然尽量抽出时间对我们进行指导，时刻关心我们的进展状况，督促我们抓紧学习。

张老师给予的帮助贯串于设计的完全过程，从借阅参考资料到现场的实际操作，他都给予了指导，不仅使我学会运用书本中的知识，更学会了学习操作方法。

也懂得了如何把握设计重点，如何合理安排时间和论文的编写，同时在毕业设计过程中，他和我们在起共同解决了设备出现的各种问题。

其次，要向给予此次毕业设计帮助的老师们，以及同学们以诚挚的谢意，在整个设计过程中，他们也给我很多帮助和无私的关怀，更重要的是为我们提供不少技术方面的资料，在此感谢他们，没有这些资料就不是个完整的论文。

另外，也向给予我帮助的所有同学表示感谢。

总之，我的设计是老师和同学共同完成的结果，在设计的两个月里，我们合作的非常愉快，教会了我许多道理，是我人生的笔财富，我再次向给予我帮助的张老师和同学表示感谢，参考文献李群芳，黄建单片机微型计算机与接口技术北京电子工业出版社，马淑华，王凤文，张美金单片机原理与接口技术北京北京邮电大学出版社，张迎新单片微型计算机原理应用及接口技术北京国防工业出版社张鑫，华臻，陈书谦单片机原理及应