出租车计费系统项目设计方案

1 出租车计费系统 项目设计方案 系统设计要求 以 计并制作一台出租车计费系统，系统的方框图如图 1计费及显示 (1) 里程，即汽车行驶里程，用四位数字显示，显示方式为“单位为 确到 0.1 (2) 单价，即里程单价，用三位数字显示，显示方式为 “单价为元 /据每天不同的时间段有两种情况：当时间段为 06:00 23:00时单价为 (3) 等候时间，用四位数字 2 显示分钟和秒，显示方式为“ X”，等候的定义是：当汽车行驶速度小于或等于 12 km/候”。 (4) 等候单价，等候单价有两种情况：在等候时间小于 1小时的情况下，等候单价为 1元每 5分钟；在等候时间大于 1小时的情况下，等候单价为 20元每小时。 (5) 费用的计算，出租车的起价为 里程小于 2 起价计算费用；当 里程大于 2 费用 =里程里程单价 +等候时间等候单价 (6) 费用的显示，用五位数字显示，显示方式为 “单价为元。 2时钟及显示 3 当出租车在常运状态下，应能显示当前的时间。在汽车熄火的情况下，时钟必须正常运行，但是可以不显示时钟。 3计费开始提示 当出租车载上乘客并起步后，将空车指示牌扳倒时，空车指示牌里的指示灯 熄灭，并有语音或灯光提示信号。 系统设计方案 系统总体设计方案 本系统拟采用单片机和统原理框图如图 测控 根据系统的设计要求，我们可将整个测控 们分别是：分频器模块 待判别模块 程计算模块 4 程计费模块 待计时模块 待计费模块 出数据选择模块 内部组成原理图如图 分频器模块 外部时钟信号 计时假设为 200 过适当分频后，产生 1 系统中的有关模块计时用。 等待判别模块 据速度传感器脉冲信号 算单位时间里 每 每米产生 1个脉冲信号 )，亦即出租车行驶速度，从而判别出租车是否处于等待状态，发出等待标志信号 里程计算模块 据速度传感器脉冲信号 志 出租车行驶的里程数 时发出里程标志信号 里程计费模块 计费标志信号 待标志信号 程标志信号 算行驶里程超过 2 等待计时模块 等待标志信号 行等待时间 中 位表示等待时间的秒数， 位表示等待时间的分钟数，同时根据等待时间的长短发出一个熄灯标志信号 等待计费模块 等待标志信号 行等待费用 输出数据选择模块 6 根据单片机发出的数据传输选择控制信号 择有关计算处理结果传输给单片机。 单片机 控制程序设计 单片机模块包括单片机制口如图 ）所示。 算出用车总费用并送显示系统显示，同时它接收键盘信息并处理显示切换。系统采用 6+1显示， 6个数码管作常规显示，一个数码管作状态显示。按键共有 5个，分别是功能切换键、确定键、修改键、启动模拟键和空车牌压下模拟键。 主 要 源 程 序 主要 1分频器模块 程序 S 00 F S 9; 8 1 F 9 0 5 10; F 1 F; 17 4里程计费模块 S 140; 0 23:00单价 180); N 5 ); F S 18 5 ); F 1 0000000000000000; 1 F 0 0 0000000000000000; 1 0 1 F; F; F; F; 19 5等待计时模块 S 5 ); F S S,S, ); 20 F 1 S=0000;0000; 0000;0000; 1 F 1 F G=0000; S=5 S=0000; G=9 G=0000; S=5 1;0000; S=1; 数十位计算 F; G=1; F; 21 S=1; F; G=1; F; F; F; 5 2)=1 )= )= )=6 等待计费模块 22 S 单位为分 20; 33); 5 ); F S 5 ); ); 60S: 0 23 F 1 F 00111100 0 1;00000000; 1;0; F; F; 60S,F 1 0000000000000000; 60S60S=1 F 1 F 0 待时间小于 1小时 24 1 待时间大于 1小时 F; F; F; 7 输出数据选择模块 S 25 ); 5 ); 5 ); 5 ); 5 ); ); F S ) 000 5 ) 26 001 ) 010 5 ) 011 ) 100 5 ) 101 ) 110 5 ) 111 00000000; 8 系统总体组装的 系统总体组装的 。 27 单片机汇编语言源程序 ; 7 7 ; 时间显缓 7 7 7 7 79H 78H ; 功能 ; 选择 ; 修改 ; 运行信号 (传感器 ) K ; 载客信号 传感器 ) ; 载客标志 ; 送 8 标志 46H 47H 48H 49H ; 时段标志 ; 里程标志 ; 等待标志 ; 等待超过 1小时标志 3; 费用显缓 3 3 3 329 3 39H 38H ; 主程序 ; 转移到主程序 000 ; 中断服务入口地址 30H 0, #00H 1, #128 , #00H A 1, 30 2, #00H #60H ; 开辟堆栈区 #01H ; 定时器 0， 定时工作方式 1， 16位 #0 ; 初 值 为450 #03 ; 启 动定时器工作 ; 中断总允许 ; 允许定时中断 0H, #14H ; 中断循环次数初值为 20次 , #04H, 31 ; 调用键盘扫描程序 , #00H, , #00H, , #00H, A, #00H, A, #05H, 32 ; 起价显示 ; 费用显示 ; 有键按下转 ; 没键按下继续刷新费用显示 ; 等待时间显示子程序 #0#12H 33 #12H , #03H, 0, 40H A, ; 是否到了 60 s？ A, #24H ; 不到 ，转 ; 到了 60 s， 则秒显示缓冲单元清 0 A, #02H, 0, 40H , ; 是否到了 60 s？ , #60H ; 不到 ， 34 转 ; 到了 60 s， 则秒显示缓冲单元清 0 A, #01H, 40H A, ; 是否到了 60 s？ , #60H ; 不到 ， 转 ; 到了 60 s，则秒显示缓冲单元清 0 A, #01H, 35 0H 40H F 1=2 ; 起价显示参数子程序 #0#12H #12H #00H #00H #05H #00H #00H ; 里程单价显 36 示子程序 #0#12H #12H #12H #12H #01H #04H #00H #01H #08H #00H ;#00, #4 ; 读入数据 3, #02H ; 读 3次 37 , A , ; 指向 2, A 3, #058H, 4 ; 另存 59H, 422H, 4 21H, 420H, 4#13H #12H #12H #12H 38 #0#4 ; 读入数据 #02H ; 读 3次 A, A A, A ; 指向 一个数据A #058H, 4 ; 另存 59H, 45#05#01h 22H, 4 21H, 420H, 439 4#00H 4#00H 4#00H #0#12H #12H ; 3O 42 20H)6 23H) 0, #23H #04H A A #18H ; 32 #20H #03H C , A 40 #04H #23H A, A, A A A #23H ; #38H #04H A, A, #0A A, A, #0A A 时钟中断处理子程序 41 ; 时钟中断服务开始，保护断点 ; 选用 1组通用寄存器 ; , ; 计数器重新加载，并修正时钟 ; A, #2 #0#03A, 30H ; 循环次数处理 A ; 循环次数减 1 30H, A ; 保存于 ; 不满 20 次转30H, #14H ; 满 20次，则重赋循环次数初值 # ; 秒的十位缓 42 冲单元 ; 秒加1 A, ; 是否到了 60 s？ A, #60H ; 不到 ，转 ; 到了 60 s，则秒显示缓冲单元清 0 # ; 分的十位显示缓冲单元地址 ; 分加 1 A, ; 是否到了 60分 ？ A, #60H ; 不到 ， 转 ; 到了 60分 ，则分显示缓冲单元清 0 43 0, # ; 时的十位显示缓冲单元地址 ; 时加1 A, ; 是否到了 24时 ？ A, #24H ; 不到 ，转 ; 到了 24时 ， 则时显示缓冲单元清 0 #12H #0 ; 恢复断点 44 ; 中断返回 A, ; 加 1子程序 ， 十位数送 A ; 指向个位显示缓冲单元地址 A ; 十位数占高四位 A, ; 个位数占低四位 A, #01H ; 加 1 A ; 十进制调整 A ; 全值暂存 A, #0 ; 取出个位数 A ; 个位值送显 45 示缓冲单元 A, A, #0 ; 取出十位数 A ; 使十位数占低四位 A ; 十位数送显示缓冲单元 ; 返回 A ; 清缓冲单元地址子程序 A ; 十位数缓冲单元清 0 A ; 个位数缓冲单元清 0 A, ; 46 时段比较子程序 A, #00H, A, C A, #06H C A, #02H A, C A, #03H #5#08H A, A 47 显示程序 #08H # #08H A, A, A, A, #05H, A, #03H, A, #02H, A, 48 #, A+A A, #A, A+A, #01H A B a,b,c,d,e,f,g,h 00H,0 ; 0 1 2 06H,0 ; 3 4 49 5 0 ; 6 7 8 0 ; 9 A B 9 ; C D E 82H ; F P - 00H,0 ; P. , H 1 ; L =3 081H ; 17 ; 13,16,17,1809 1A ; 19,1,102H; 1D ; 1,1(01 20 ; 1,1,2007 ; 21,22234H 80H,40H,20H,10H,08H,04H,02H,01H ;25,26,2 50 7,28,29,2A,2B,2B 0 ; 2B 0 ; 2; 2O 键盘子程序 ; ; 有按键 , 转跳 ; ; 有按键 , 转跳 ; 无按键 , 转跳 51 ; 确实有按键 ,转跳至 ; S B A, #00H B A, #01H B A, #02H B A, #03H B A, #04H 52 A, #05H B A, #06H B A, #07H #0 ; 53 A, A ; S =/= 0 #09H #0 1S: #0 #0 #02H ; #4 ; (.(.(. #554 C , A, A 系统仿真 /硬件验证 系统的调试方法 本系 统既含有 含有单片机控制电路的设计，整个系统比较复杂，因此我们采用自底向上的调试方法，也就是先进行各个单元电路的软件仿真和硬件调试，在各个单元电路调试好后再进行系统联调，最后进行硬件的编程固化及系统的组装。 系统调试的软 /硬件 55 (1) 设计开发软件： 福 6000(000 (2) 主要设备： 算机，伟福 片机最小系统，炜煌 系统的有关仿真 图 读者结合有关程序进行仿真结果的分析。经分析这些有关仿真结果，可知对应模块的 系统的硬件验证 1单元电路的调试 用 算机、6 设备，对 关仿真以及编程下载、硬件测试等。 单片机键盘和显示控制程序的调试：使用伟福 6000(000 计算机、伟福 单片机键盘和显示控制程序进行调试。 2系统的联合调试 在各个单元电路调试好后即可进行系统联调。 3系统 的硬件验证 系统联合调试成功后，可将单片机程序通过编程器固化到单片机中，并插入到 入相关的信号，并进行有关性能 57 指标的测试，直到满足系统的设计要求为止。 本设计的显示系统共设置了7个数码管，其中 6个作为常规显示，另一个是状态显示，显示情形如下： (1) 当状态显示为 当前时间显示，显示方式为 “ (2) 当状态显示为 里程单价显示，显示方式为 “单位为元 / (3) 当状态显示为 全程里程显示，显示方式为 “单位为 (4) 当状态显示为 用车费用显示，显示方式为 “单位为元； (5) 当状态显示为 等候时间显示，显示方式为“ 即分和秒。 58 设计技巧分析 (1) 本出租车计费系统，在总体设计方面， 结合了单片机和 控 程计费，利用外部脉冲信号待费用，并产生里程标志 (等待标志 (熄灯标志 (有关控制标志信号，同时根据单片机发出的开始信号 (时段标志(传输数据选择 (控制信号将有关计算结果传送给单片机。 (2) 在测控 采用自顶向下的设计方法将整个系统分为分频器模 块待判别模块 程计算模块 程计费模块 待计时模块 待计费模块 出数据选择模块 个模块，使 59 每个模块的设计功能相对单一，降低了设计难度，也便于程序调试。 在数据的计算和处理中，注意了一些数据关系的转换、换算和放大，数据关系的转换、换算是为了便于控制程序的设计，而数据的放大则避免了浮点数的运算，数据放大后的还原是通过显示数据时在对应的数码管处显示小数点来处理。 系统中很多模块的 涉及多个控制信 号，多个控制信号的作用是通过嵌套的条件语句完成的，这些条件信号的作用时机 (是先作用还是后作用 )和作用方式 (是高、低电平还是上升沿、下降沿 )非常有技巧，特别值得揣摩与注意。 (3) 在 置了许多标志信号(包括初始设置和中间运算处理产生 )，这给数据的处理带来了非常大的方便， 60 同时当按键时分别处理各按键的或各工作状态的标志位，在显示时可根据标志位进