基于SPCE061A的出租车计费系统设计完整C程序 .doc
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1、湖北经济学院本科毕业论文(设计)2009届普通本科毕业论文(设计) 存档编号: 毕业论文(设计)题 目: 基于凌阳单片机SPCE061A 的出租车计价器设计 专 业: 电子信息工程 院 系: 电子工程系 年 级: 2005级 学 号: 0506044008 姓 名: 孟 成 指导教师: 田 浩 职 称: 讲 师 湖北经济学院教务处 制目 录摘 要3ABSTRACT4文献综述5一、绪论81.1课题理论与实际研究意义81.2 本文主要研究内容8二、方案的论证与比较92.1方案一92.2方案二92.3方案三10三、 SPCE061A单片机简介及开发113.1 SPCE061A芯片简介113.2 SP
2、LC501液晶模组特性123.3 SPCE061A硬件电路13四、硬件系统设计15五、系统软件设计165.1主程序165.2液晶驱动程序175.3按键扫描程序195.4 计价器管理程序195.5 PWM管理程序205.6里程计量程序205.7时间管理程序205.8费用管理程序21六、系统测试256.1预期达到效果256.2实际效果25七、总结27致 谢28参考文献29附 录30摘 要随着我国交通事业的发展以及道路的不断改进,与人民生活密切相关的出租车行业正在飞速发展壮大。出租车计价系统作为出租车的一个重要组成部分,关系着整个出租车行业的发展,因此具有良好的计价系统是非常重要的。日常生活中所用的
3、出租车系统有两种:第一种是采用传感器件,输出脉冲信号,经过放大整形作为移位寄存器的脉冲,实现计价,但是考虑到这种电路过于简单,性能不够稳定,而且不能调节单价,电路不够实用。第二种是采用传统的51单片机来控制,外接存储芯片和显示驱动电路(驱动数码管)来实现计价,这种方案虽然比较实用,但是其显示部分太过单调,并且不方便整个系统的升级(比如说扩展语音功能)。本文论述了一种新的实现出租车计价器的方案,虽然其本质还是利用单片机来控制,但其效果却有很大的不同。该计费系统的控制部分采用16位的凌阳单片机来实现,显示部分则用LCD来处理,并且可以利用凌阳单片机自身的音频压缩算法来实现语音的播报。文中首先简述了
4、出租车计价系统的意义和凌阳SPCE061A单片机和SPLC051液晶模组的特点,然后根据出租车计价器系统的控制要求,详细的阐述了设计方案的选择以及整个程序设计的过程。并以凌阳科技的SPCE061A 单片机以及液晶模组建立智能出租车计价器控制系统,并在此平台上完成对出租车状态进行模拟控制的软件设计。充分利用了SPCE061A具有直接输出可调PWM的特性,,通过改变PWM的频率以达到模拟出租车行驶速度的变化。经过实践,结果表明,该系统设计方案合理,可靠性高,达到预期目标,实现效果好。是一种操作性良好的设计方案。关键词: SPCE061A ;SPLC501液晶模组;出租车;计价器 ABSTRACTW
5、ith the development of transport, as well as the continuous improvement of roads, taxis and peoples living standard as the industry is closely related to the rapid development and growth. Pricing system as a taxi an important part of the relationship between the entire taxi industry, it has a good p
6、ricing system is very important. The daily life of the taxi used in several systems, there are two: The first one is the use of sensors, the output pulse signal, after amplification of plastic as a shift register pulse, the realization of pricing, but taking into account that the circuit is too simp
7、le and not stable enough performance, but can not regulate price, we can not adjust billing based on the weather standards, lack of practical circuits. The second is the use of traditional single-chip microcomputer to control 51, an external memory chips and display driver circuit (driver digital tu
8、be) to achieve the pricing, although such programs more practical, but it showed some too monotonous, and the whole system is not convenient upgrade (for example, the expansion of voice-enabled). In this paper, the realization of a new Taximeter program, although its nature or the use of single-chip
9、 microcomputer to control, but its effects are quite different. The accounting system used to control part of the Sunplus 16-bit single chip to achieve, with LCD display and partly to deal with, and can use their own Sunplus Single-chip audio compression algorithm to achieve the broadcast voice. Fir
10、st of all, the article outlines the significance of Taximeter system and SPLC051 Sunplus SPCE061A MCU and the characteristics of LCD module, and then in accordance with Taximeter control system and detailed design on the whole process of selection and design process. After practice, the results show
11、 that a reasonable design of the system, high reliability and to achieve the desired goal, to achieve good results. Interoperability is a good design. The program of SPCE061A Sunplus LCD module, as well as the establishment of single-chip smart Taximeter control system, and platform in this state of
12、 completion of the taxi to simulate the control of software design. SPCE061A full advantage of the direct output of the characteristics of adjustable PWM, PWM frequency by changing the simulation in order to achieve the changes in taxi speed.Keywords : SPCE061A ;SPLC501 LCD module ; Taxi ; Taximeter
13、文献综述基于凌阳SPCE061A的出租车计价器的设计与研究摘要:随着电子技术的发展,出租车计价器的技术水平也在不断进步和提高,国内出租车计价器已经经差不多历了四个发展阶段,从传统的全部由机械元件组成的机械式,到半电子式即用电路代替部分机械元器件的出租车计价器,再从集成电路式到目前的由单片机小系统组成的出租车计价器。本文综合了各种方案与方法,叙述了一种新型的出租车计价器的设计模型。关键词:出租车 计价器 单片机随着人们生活水平的提高,大家已经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。于是就出现了出租车行业,它以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着车主与顾客之间的纠纷
14、,这困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这一矛盾的最佳方法就是改良计价器。用更加精良的计价器来为乘客提供更加快捷的服务。但凡坐过出租车的人都应该知道,只要汽车一开动,随着行驶路程的增加,我们就会看到汽车前面的计价器里程显示的读数从零逐渐增大,而当行驶到某一值时(如3KM)计费数字显示开始从起步价(如5元)增加。当出租车到达某地需要在那里等候的时候,出租车司机只需按一下“等待”键,每等候一定时间,计费显示就增加一定该收的等候费用。当汽车继续行驶时,停止等候费用的计算,继续按里程计费。到达目的地时,就按显示的数字收取相应的费用。我国大约在70年代开始出现出租车,但那个时侯的计费系统大都是从国外进
15、口的,不但不准确,而且价格还十分贵。随着经济水平的不断发展,出租车行业的发展势头已十分突出,国内很多机械厂家开始推出国产计价器。出租车计价器的功能也从刚开始的只显示路程,到能够自主的计费,以及现在的能够打印发票和语音提示、按时间自主变动单价等功能。最早的出租车计价器是机械式,它是用齿轮比的方法来计算出租车所跑的公里数,并由路程来计算车费。但机械齿轮的体积比较大,计算不是很准确,而且易磨损。后来就采用模拟电路和数字电路设计的计价器。这种计价器整体电路的规模较大,用到的器件很多,造成故障率比较高,而且难调试,对于模式的切换需要用到机械开关,开关时间久了就会造成接触不良,功能不易实现。随着技术的发展
16、,现阶段越来越多的出租车计价器采用单片机或者EDA来实现。用单片机进行设计,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。通过研究出租车计价器的发展,我们发现其本质就是对脉冲的计数。各个不同时期的计价器虽然实现的方法不同,但有一点事相同的:把里程转换为数字脉冲,然后对脉冲进行计数,然后对数字量处理,把最后处理的结果予以显示,就是我们看到的出租车计价器 。所以出租汽车计价器用传感器是出租汽车计价器的重要部件,传感器的准确性直接影响计价器的计价精度,是计价器日常修理中遇到的最多的问题。它的功能是将转动的机械信号变成电脉
17、冲信号,传输给计价器的输入接口,根据输入的脉冲数来计算出租车行驶的里程。出租车计价器使用的传感器可分为三类:光电式,磁电式和干簧管式。光电式传感器体积比较大,且不易安装,已经停止使用。现在主要用的是干簧管式和霍尔元件式传感器。干簧管式传感器灵敏度高,安装简单,价格便宜,体积小, 而且干簧管的接触簧片是在玻璃管里面,故可以在较潮湿的环境下使用。当传感器的转轴转动时,永久磁铁经过干簧管一侧,干簧管内的触点就接通一次,传感器就输出一个脉冲信号,这样完成了一次转换过程。但干簧管式也有致命的问题,由于它是机械接触,使用寿命不可能太长,易损坏,如果出现短路或者电流过大的情况,就会导致干簧管接点烧粘而无法使
18、用。计价器用的传感器都靠在发动机旁边,温度很高,而使用的磁铁如果磁性减弱就会丢掉脉冲。传感器的转轴磨损后,间隙变大,发动机的震动会使传感器转轴瞬间产生一个移位,而造成多个输出脉冲信号。所以近段时间以来,干簧管传感器使用越来越少。霍尔传感器是现在出租汽车计价器所选用的主流传感器,可以检测转数、转速,霍尔传感器性能可靠,应用电路简单,尺寸小,价格便宜,在计价器配套使用广泛。霍尔元件是在半导体薄片的两端通过电流控制,并在半导体薄片的垂直方向上施加磁场,垂直于电流和磁场方向上产生电压称为霍尔电压,这一现象就是霍尔效应。根据霍尔效应制造的元件就是霍尔元件。目前的霍尔元件、温度补偿电路、稳压电源及放大器做
19、在一个芯片上,成为霍尔传感器,目前计价器用传感器大都是开关型霍尔传感器。它的工作原理是:当外加磁场强度超过动作点时,传感器输出一个低电平,但磁场强度降到动作点以下时,传感器输出的电平保持不变,一直降到释放点时,传感器的输出才由低电平跳变至高电平。这些传感器最终都是把里程转换为脉冲信号进行处理。在本文中,考虑到实际测试情况,没有用传感器来测量里程,而是直接一个平率可调的脉冲源来替代里程的转换部分。除了里程转换部分,计价器的显示也是一个很重要的模块。如何把里程数,费用等信息实时正确的显示,关系都服务双方切实的利益。在之前的计价器系统中,很多公司 采用的是51单片机来做控制 ,然后外加存储芯片和数码
20、管实现里程和费用等信息 。该方法虽然适用,但是外部扩展芯片太多,而且如果要显示多个状态的话数码管的数量也要相应的增加,这就会使系统整个的升级受到限制。并且,用数码管做显示不是很美观,它只能显示最基本的数字,其他的就无法满足需求。所以显示部分最后使用液晶屏,它不仅可以显示静态图片和文字,而且可以显示动态图片和组合图片。并且实现起来不复杂,不会像数码管那样需要大量的芯片来支持。本文中所采用的就是凌阳16位单片机配合液晶模组来实现整个出租车计价器的模拟。参考文献:1罗亚非.凌阳16位单片机应用基础M .北京:北京航空航天大学出版社,2003.2雷思孝,李伯成,雷向莉.单片机原理及实用技术凌阳16 位
21、单片机原理及应用 陕西:西安电子科技大学出版社,20043凌阳科技.61板使用说明书S . 20054谭浩强.C程序设计M .北京:清华大学出版社,1999.5 侯媛彬.凌阳单片机原理及其毕业设计精选 科学出版社,2006.6薛均义.凌阳16位单片机原理及应用M .北京:北京航空航天大学出版社,2003.7凌阳科技.凌阳16位单片机开发实例M .北京:北京航天航空大学出版社,2006. 8段里仁,任大任.道路交通自动控制 M .北京:中国人民公安大学出版社,1991.9 陈德望,李灵犀,刘小明,等.城市高速道路交通控制方法研究的回顾与展望J .信息与控制,2002 .10 汪希时.智能铁路交通
22、控制技术及其展望J .世界科技研究与发展,2002 .11凌阳单片机在大学生电子竞赛中的应用M.凌阳科技大学计划 北京航空航天大 学出版社,2005.12凌阳单片机课程设计指导M.凌阳科技大学计划 北京航空航天大 学出版社,2007.13 Kreidl H.嵌入式FLASH微控制器简介(上) (Embedded FLASH MCU) J .世界电子元器件,200214 Kreidl H.嵌入式FLASH微控制器简介(下) (Embedded FLASH MCU) J .世界电子元器件,2002 15 Aseem Vasudev Prabhugaonkar . Interfacing NAND
23、FLASH Memory with ADSP 2 2126x SHARC Processors Analog Devices , Inc ,2005. 16 Samsung Electronics Corporation. K9F4 G08U0M 512M8Bits / 1G8Bits NAND FLASH Memory Data Sheet S , 2004.17Wakerly J F. Digital Design Principles and Practices. New Jersey: Prentice 2 Hall, 1990.18 凌阳大学计划网站( ) 一、绪论1.1课题理论与实
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