出租车计价器 (最终打印版)

题目   出租车计价器控制电路   

班级  2009热能与动力工程1班

学号        ************      

姓名        颜  志  兴       

指导          江  虹         

时间  2010.12.15～2010.12.19 

景德镇陶瓷学院

电工电子技术课程设计任务书

姓名 颜 志 兴_   班级   09热工(1)班       指导老师   江    虹_    

2、计价器按键电路单元. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

3、里程计算电路单元. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

4、显示屏显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

5、单片机简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

6、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

7、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

8、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1、总体方案与原理说明

    图1为出租汽车里程计价表的原理图。

由传感器获得“行驶里程信号”，每当汽车行驶1Km时，发出100个脉冲，行驶里程信号和里程单价相乘后送人计算器中。

    等候时间信号则由时钟产生，每10分钟发出100个脉冲，把它乘上每10分钟收费单价。例如0.25元*100就变成25个脉冲，计算器的第一 第二为增加25。每隔0.1分钟产生一个脉冲，所以等候时间计费也随着等候时间的延长而不断增加。

图1 出租车计价器工作流程图 

    而一个具有总里程显示、收费显示、里程单价显示、候时等基本功能的出租车计价器主要由脉冲产生电路、里程计数器、显示屏、计价器按钮电路等几个主要部分组成。

2、计价器按键电路

    键盘用4*3矩阵按键，接在单片机上，每个按键有对应的单片机接口与之衔接。当一个按键被按后，相应的接口被置0，每个按键都用自己的功能。

图2 计价器按钮电路

按键1：单程按键，按下该键，计价器开始工作并且里程随着脉冲数成正比累加，当里程大于某个数后，超出的部分开始按照不同的价格开始计算。

按键2：暂停按键，按下该键，计价器停止工作，但显示的数值不会改变。

按键3：清除按键，按下该键，计价器记录上次的数据全部删除，不在显示屏上显示，但以前的数据可以通过其他按键实现。

按键4：查询按键，按下该键，可以查询几次所记录的数据。

按键5：数字按键，输入数值。

按键6：数字按键，输入数值。

按键7：数字按键，输入数值。

按键8：数字按键，输入数值。

按键9：数字按键，输入数值。

按键0：开关按键，按下该键，控制计价器的开启。

按键A：切换按键，按下该键，可以控制按键时时输入数字还是使用功能。

按键B：返回按键，按下该键，可以显示总金额和总里程。

3、里程计算电路

    在出租车的转轴上加装传感器，为了获得“行驶里程信号”。例如，一辆汽车每行驶10米就发出一个脉冲信号。设发出的脉冲数位n，则出租车的里程为10n。以此来算出乘客应付的金额，实现公平。 

                     图3 模拟测距示意图

如以上流程图所示，555模拟脉冲元件来模拟霍尔传感器输出的里程脉冲，脉冲被单片机的P1.0口作为信号接收，555模拟脉冲元件所发出的一个个脉冲信号将直接加到P1.0上，单片机的内部算法会对脉冲计数。通过计算将脉冲增加体现在金额和里程上。

图4  555模拟脉冲

 下面还有一个脉冲电路，这个是对脉冲电路的扩展。但是本次设计采用的是图4里的脉冲电路图。

光耦电路是以光为媒介传输电信号的一种光——电转换器件，是另一种模拟将出租车行驶时车路所转的圈数转换为脉冲信号送入数据处理电路。H92B4是光耦电路的基本元件，由发光源和受光源组成，发光源为发光二极管，受光为光敏电阻。它由发光源和受光器之间存在光线阻挡时，输出端由高电平变为低电平，恢复光通路又变为高电平，就这样形成一个个的高低电平脉冲，选择单机片上的一个接口作为信号的接收端，内部采用外部中断0，光耦电路输出的一个脉冲信号直接加到外部中断0上，引起单片机的中断，对脉冲计数。通过计算将脉冲的增加体现在金额额里程上。

图5  H92B4光耦电路

4、显示电路

     这是一个由译码器、显示器、数据锁存器所组成的简易计价器显示电路。由6位的LED显示屏显示里程和金额。左边3个单位数字显示金额，右边3个单位数字显示里程，为了简便计量里程的精确度不是很高。图中位于左上角的为译码器，左下角的为数据锁存器。

     译码器翻译从里程计算器来的电信号，将其再传输到显示器上显现出来，左边为金额，右边为里程。从显示器里出来的电信号再传输到数据锁存器里存起来，供以后查询用。

图6显示电路

（图中有一些元件不会画，用其他简易方法代替）

5、总体电路原理相关说明

无论我们有没有乘作出租汽车，有一点我们应该知道：只要汽车一开动，随着行驶里程的增加，就会看到出租车前面的计价器上锁显示的金额就会逐渐增加，自动显示出该收的车费。当出租车到达某处，我们需要让司机等我们一下时，司机就可以暂停计价器的计费，用计时来收费，没到一定时间就增加收费，最后可以显示总的费用。 

在没有计价器之前，司机和乘客之间经常对应该收多少费用产生纠纷，为了减少这种现象，出租车计价器就应运而生了，极大地方便了人们和司机，达到一种公平公正的环境。

在这个计价器电路图中，单片机起到了极大地作用，在以前的出租车上的计价器由于没有单机片的出现，整个电路十分的复杂而且功能也不是很强大，而且经常出错，造成极大地麻烦。随着单片机的出现和应用，集成电路更加简单，功能更加强大。

此电路通过脉冲电路发出脉冲，里程计算器计算里程，单机片对所得电信号进行处理，并在显示器上显示出来，用按键对整个单片机予以控制。

6、总体电路原理图

图8 总电路图

7、元件清单

[1] 孙丽霞.电子技术实践及仿真.北京：高等教育出版社，2005.

[2] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.北京：电子工业出版社，2005.

[3] 秦曾煌.电工学简明教程（第二版）. 北京：高等教育出版社，2007.

[4] 方大千.实用电子控制电路. 北京：国防工业出版社，2004.

设计心得体会

自从大学以来，我们仅学习了电工学，物理等方面的基本知识，还没有对电子电工课程进行深入的了解，在理解电路图方面有较大的困难。从开始到结束，用了2天，尤其是绘图更加麻烦。当时抱怨颇多，老师只是简单布置一下任务，就不管我们了。现在才知道老师的良苦用心：一件作品，只有通过自己的努力，才能知道其中的原理与奥秘。虽然对于我们备战四级来说压力很大，但是，对比所得，还是感到很值得。

这次的课程设计是我上大学来接触到最为困难的的一次课程设计，也是我对待最为认真的一次，太难了不认真也不行啊。关键是电子电工这个方面我以前重来么有接触过，在这个学期里，虽然我们开设了电工这门课，但是是初学者，我们并没有太多的接触，所以当接到这个设计的时候，压力还是很大的。但是压力就是动力，我从图书馆里借了两本电工电子课程设计的书，看了其中的部分对这个课程设计有了初步的了解，上网查阅了也几份样本仔细参详了，同时也在收集资料为做课程设计做准备。同学给我推荐了Desgin Exprotel  99 se这个专业画电工图的软件，老师也对这个软件给我们做了详细的解释。也为我们提了很多的建议。

在做课程设计的时候我深深地体会到知识有限是多么的痛苦，我今后要多学习知识，正所谓艺多不压身嘛，既然学校提供给我们学习的机会，老师也给我们指导，我们就应该充分地利用资源学习知识，全面提升自己的科学文化知识。希望以后还有机会能够继续学习，加速对一些基本电路的了解。