智能出租车计价器设计任务+开题+综述+设计.docx

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智能出租车计价器设计任务+开题+综述+设计

任务书

电子信息工程

智能出租车计价器设计

一、主要任务与目标：

本课题设计一个智能出租车计价器，具有计价、计行驶里程、乘车时间、等待时间等功能，并且能进行起步里程、起步价以及行驶单价的设置。

二、主要内容与基本要求：

本课题设计一个智能出租车计价器，要求：

1.具有计价功能，计价以元为单位；

2.具有计行驶里程功能，以0.1KM为单位，误差≤1%；

3.具有计乘车时间、等待时间功能，以秒为单位，误差≤1%；

4.具有设置起步里程、起步价以及行驶单价等功能。

三、计划进度：

毕业设计期限：

自2010年9月20至2011年5月18日。

第一阶段（4周）：

分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。

第二阶段（4周）：

设计与写论文，硬件电路与软件程序设计，撰写设计报告与论文。

第三阶段（2周）：

设计作品完善，论文修改。

四、主要参考文献：

[1]李学君,李波.基于PIC单片机的多功能出租车计价器设计[J].仪表技术,2010

（2）:

36-38.

[2]凌璟.基于VHDL的出租车计价器设计[J].自动化应用,2010

（2）:

15-17.

[3]陈伟宏,肖卫初,邱飚.基于Proteus的多功能出租车计价器设计[J].重庆工学院学报（自然科学版）,2009（6）:

83-86.

[4]冯建勤等,新型车速里程表与出租车计价器检定系统的研制[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版）,2009（5）:

8-91.

[5]肖卫初,陈伟宏,杨明.基于单片机的多功能出租车计价器的设计[J].现代电子技术,2008（16）:

180-185.

[6]CabricD,MishraSM,BrodersenRW.ImplementationIssuesinSpectrumSensing

forCognitiveRadios[J].TheThirty-eighthAsilomarConferenceonSignals,SystemsandComputers,Sep.2004,1:

772～776.

开题报告

电子信息工程

智能出租车计价器设计

一、课题研究意义及现状

单片机控制技术发展日益成熟。

单片机控制的系统已经应用到了现代化生产、生活的很多方面。

本课题就是单片机在基于C语言的出租车计价系统方面的一个应用。

当前的出租车计价系统，基本都是采用以LED作为显示屏幕的计价器，这种计价器显示的是一个起步价，当在超过一定的公里数后，就能按照预定的单价进行计算，从而得出最终的价格。

这种计价器虽然显示比较直观方便，但在现在多元化的情况下，就显得比较的单一。

例如，现在经常出现的堵车情况，计价器就不能很好的计算并显示等待价；对于油价上涨造成的油价补贴也不能客观显示；在统一更改初始价或公里单价的时候不能方便快速修改，更不能实时地反应到显示屏上让顾客得以了解。

本课题研究的出租车计价器，能够很好的解决以上的问题，它使用大屏幕的液晶进行显示，可以详细地显示初始价，行驶单价，等候单价，行驶路程，等待时间。

而且可以方便地对单价以及初始价进行修改，并将修改的结果实时显示在屏幕上。

依据行驶情况，能够实现对停车价和行驶价的自动切换。

二、课题研究的主要内容和预期目标

本课题主要任务是设计一个可以对数据详实显示并能对其中参数进行方便更改设定的出租车计价器。

其可以通过传感器完成对车速的测量，转换为行驶距离，通过单片机的处理计算得出价格；并能在停车等待一定时间后进行等待价计算，同时可以在启动后继续计算行驶价。

具有价格调整功能，可以对起步价，行驶价单价，等待价单价进行调整，并能详实显示在显示屏上。

显示模块使用液晶，保证显示内容的详细完整，共显示：

起步价，总价，行驶路程，等待时间，等待单价，行驶单价。

课题主要内容包括硬件设计和软件设计。

在硬件设计部分包括进行系统的总体设计主要包括主控单片机部分，键盘,并口传输以及显示模块。

软件包括液晶显示文字图像，价格计算，键盘输入，车速车距换算等内容。

并要求计价准确，显示清晰正确。

三、课题研究的方法及措施

本设计主要由单片机部分、液晶屏部分、霍尔传感器部分和矩阵键盘组成。

微处理器选用通用性较好的89C51系列单片机，其支持C语言的编程；液晶屏选用LCD12864，可以做到显示的清晰明确；键盘选择矩阵键盘，可以满足本系统多按键的需求。

四、课题研究进度计划

毕业设计期限：

自2010年9月20至2011年5月18日。

第一阶段（4周）：

分析任务，收集关于磁性霍尔传感器及LCD液晶屏资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。

第二阶段（3周）：

设计与写论文，完成出租车计价器的传输模块，写入模块，显示模块的软件编写，并仿真实现。

第三阶段（1周）：

完成出租车计价器硬件部分；完成液晶板，键盘，霍尔传感器，51单片机的调试；撰写设计报告与论文。

第四阶段（2周）：

设计作品完善，论文修改。

参考文献

[1]李俊松,宋仲康.汽车车速传感器测试系统的开发[J].汽车电器,2002,41

（2）:

13-15

[2]郑发农.电子式车速里程表[J].自动化仪表,2000,21（6）:

19-20.

[3]杜锡勇,张弘,冯荣彪,骆明儿.光遮挡式激光测速方法的研究[J].激光杂志,2009（4）:

10-12.

[4]刘建生,程铁栋.杨丽荣.基于CPLD和单片机的高精度超声波测距研究[J].微计算机信息,2006（5）:

21-22.

[5]张和生,宋明耀.车载超声测距仪的研制[J].仪表技术与传感器,2003

（2）:

11-13

[6]孙存英,俞嘉隆,乔卫平.超声波探测技术原理实验[J].大学物理实验,2010,23

（1）:

31-34.

[7]臧怀刚,赵保军,陶然.可测速的智能超声波液位仪[N].计量学报,2006,27（4）:

17-18

[8]陆晶晶,张为公,周耀群.基于GPS和加速度计的车速测量系统的开发与研制[J].测控技术,2007（08）:

24-26.

[9]林绍华.霍尔传感器原理及在车速传感器中的应用[J].轻型汽车技术,2003,31（12）:

14-16.

[10]田汉波,赵英俊.一种基于线性霍尔传感器的直流电机转速测量方法[J].机械与电子,2007,23

（1）:

31-34.

[11]CabricD,MishraSM,BrodersenRW.ImplementationIssuesinSpectrumSensingforCognitiveRadios[J].TheThirty-eighthAsilomarConferenceonSignals,SystemsandComputers,Sep.2004,1:

772～776.

[12]beunen,Raoul;jaarsma,CatharinusF.&Kramer,RobN.A.countingofvisitorintheMeijendeldunes,TheNetherlands[J].JournalofCoastalConservation10.2004:

109～118.

毕业论文文献综述

电子信息工程

测速仪器综述

摘要：

在现代生活的高速节奏中，测速仪器已经广泛的应用于身边的各个领域之中。

从工业到农业再到生活中，测速仪已经渗透到各个领域。

本文对超声波测速仪，激光测速仪，磁传感器测速仪进行介绍，说明目前主流的测速仪的构成原理，及其各自的优缺点。

关键词：

测速、距离、单位时间

导言：

当今社会快速发展，速度测量也成为一个热点问题。

怎样进行实时的、有效率的、精确的速度测量成为了人们关注的焦点。

文中对目前流行的三类测速方式进行介绍比较。

1.测速仪器的一般构成与分类

近代测速仪一般由测速部分和指示部分组成。

测速部分用以检测和放大车速信号或距离信号；指示部分用机械或电气形式显示车速或距离，再通过积分或微分方法显示行程或速度。

从工作方式上对测速仪进行分类，是基于不同的物理参数进行检测计算，一般比较常见的有超声波测速仪、激光测速仪、红外线测速仪、磁性霍尔传感器测速仪等。

1.1.基于磁性霍尔传感器的测速仪

应用于车速检测中的磁性霍尔传感器，是基于霍尔效应的一种磁电传感器，它具备有许多特点包括对磁场敏感度高、输出信号稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、响应速度快、温度性能好、结构简单、使用方便等等。

它是由磁极对应的永磁铁、转子、霍尔元件、输入插件以及输出插件构成。

当传感器的转子在外力作用下旋转时带动永磁铁转动，使霍尔元件与永磁铁周期性的接触，引起霍尔元件输出的电压产生周期性变化，通过后续电路处理形成稳定的脉冲电压信号，作为输出信号进行处理运算从而得出单位时间内转子转动的次数，通过与转子的外径的线性关系计算得出最终结果。

其中比较有代表性的是利用微处理器的高速计数器端口进行车速传感器的数据采集，并利用软件控制实现对采集数据的计算和图形化显示处理。

该测速装置具有测试精度高、数据通信可靠、图表化的良好用户界面、抗干扰能力强、检测过程简单直观、系统开发成本低等优点，具有较好的推广应用前景。

1.2.超声波测速仪

超声波的频率超过20KHz+人耳已经听不见，也不影响家用电器运行。

超声测速就是通过测量声波的多普勒频移，进而测得转动物体的转速，并通过A／D转换表头显示转速大小。

超声波测速仪的工作原理是通过超声波的反射来进行定位和确定时间，所以测量的有效作用距离比较短，而单靠提高超声换能器的发射功率并不能很好的解决问题；而且若只是单纯的对反射波进行放大，其的信噪比并不能得到很好的改善，会造成测量的精度不高。

所以这些问题严重制约了超声检测手段在大作用距离、高精度测量中的应用。

而超声波的特点则是其的指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远等，所以利用超声波检测具有迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制等优点，通过引入定时器进行计时，可以保证其可以很方便得运用于工业或其他的一些方面，拥有良好的兼容性。

1.3激光测速仪

自1960年第一台激光器——红宝石激光器发明以来，人们便开始了对激光测速的研究。

基于固定时间间隔连续多次激光测距而实现的机动车激光测速仪，是上世纪90年代发展起来的一种新型机动车行驶速度的测量仪器，一般为移动式，只能用于静态测量，多采用905nm波长的单光束脉冲激光，其汽油准确、可靠的特点，取证能力大于通常使用的连续波雷达测速仪，在目前的江铜监管中发挥着越来越大的作用。

机动车激光测速仪按其工作方式可以分为单光束长距离红外机动车激光测速仪和双光束短距离红外机动车激光测速仪，工作方式是通过半导体激光器向目标区域发射窄脉冲信号，对其接收到的反射波进行时间轴上的处理运算，从而得出目标与发射点之间的距离。

而机动车激光测速是在激光测距的基础上对被测目标发射脉冲激光串，进行连续的一系列固定时间间隔的激光测距，得到被测目标相对于测量点单位时间内的位移的变化速率，从而最终获得被测目标移动的速度及方向。

激光测速系统在实际应用中有很好的使用效果与工业兼容性。

以反射式激光测速系统为例，该系统可以连续测量各种高速物体的速度变化，其工作距离和光斑大小都可以调整．具有很好的通用性．通过提高明暗条纹的加工精度以及采用高频率的晶振计时可以提高系统的测速精度．系统的相对不确定度可达1．0％．

2.测速仪的应用领域

在现代生活的高速节奏中，有越来越多的地方需要对速度进行检测。

测速仪器已经广泛的应用于身边的各个领域之中，小到机械的自动化运行，大到最新尖端技术的发展如航空航天业的研发，测速仪都起到不可替代的作用。

在工业中，现代机械的运作离不开速度的检测反馈，例如工厂的流水线作业需要进行速度检测从而做到精确运作控制；自动运行的设备的行动进行数据采集反馈从而做到实时控制，等等。

而在生活中，车辆的车速控制，列车的进出站时间计算，客机的准确起飞等等，几乎所有的交通工具，更是需要对速度的准确的掌控。

农业中，自动收割机，自动灌溉系统等等，这些越来越普及的机械化耕作也是离不开对速度的测量。

3.测速仪的发展前景

经济的快速发展，科学技术水平的提高，测速仪的功能也越来越完善，测速的方式也越来越向智能化发展。

人们将可根据实际情况，实际需求，选择最优化的方式进行速度的测量。

而在目前的热门行业，如机器人行进方式研究；能源利用方面对发动系统的改进；外太空的进一步开发等等方面，都会有需要对速度参数进行采样的地方，因此，测速仪在未来行业中也将有着越来越大的发展前景，并且对测速仪所提出的条件也会越来越苛刻，例如，对外界环境的要求将降低，以便可以适用于各种内部构造复杂的空间，也可以对远近不一的多样物体分别进行采样识别；测量的准确率要求更高，能对更快，更远，或更复杂的运行过程进行测量的同时保证拥有极高的准确性；抗干扰性将会更好，外界的温度，光线，噪音等，不会成为测量过程中的干扰；而且对测量的速度要求也将更严苛，因为测速系统将会运用在目前顶尖的各种科学技术研究当中，所以，对速度的要求将会很重要。

等等。

因此测速仪器将会用有很广阔的发展前景，而且其将会向着高端化和平民化发展不但拥有完备的功能，更能很方便地应用在平时的日常生活中，为人们带来便利。

参考文献：

[1]李俊松,宋仲康.汽车车速传感器测试系统的开发[J].汽车电器,2002,41

（2）:

13-15.

[2]郑发农.电子式车速里程表[J].自动化仪表,2000,21（6）:

19-20.

[3]杜锡勇,张弘,冯荣彪,骆明儿.光遮挡式激光测速方法的研究[J].激光杂志,2009（4）:

10-12.

[4]刘建生,程铁栋.杨丽荣.基于CPLD和单片机的高精度超声波测距研究[J].微计算机信息,2006（5）:

21-22

[5]张和生,宋明耀.车载超声测距仪的研制[J].仪表技术与传感器,2003

（2）:

11-13.

[6]孙存英,俞嘉隆,乔卫平.超声波探测技术原理实验[J].大学物理实验,2010,23

（1）:

31-34.

[7]臧怀刚,赵保军,陶然.可测速的智能超声波液位仪[N].计量学报,2006,27（4）:

17-18.

[8]陆晶晶,张为公,周耀群.基于GPS和加速度计的车速测量系统的开发与研制[J].测控技术,2007（08）:

24-26.

[9]林绍华.霍尔传感器原理及在车速传感器中的应用[J].轻型汽车技术,2003,31（12）:

14-16.

[10]田汉波,赵英俊.一种基于线性霍尔传感器的直流电机转速测量方法[J].机械与电子,2007,23

（1）:

31-34.

[11]CabricD,MishraSM,BrodersenRW.ImplementationIssuesinSpectrumSensingforCognitiveRadios[J].TheThirty-eighthAsilomarConferenceonSignals,SystemsandComputers,Sep.2004,1:

772～776.

[12]beunen,Raoul;jaarsma,CatharinusF.&Kramer,RobN.A.countingofvisitorintheMeijendeldunes,TheNetherlands[J].JournalofCoastalConservation10.2004:

109～118.

本科毕业设计

（20届）

智能出租车计价器设计

摘要

当前各个城市的出租车都有着不同的收费标准，而传统的出租车计价器往往是通过更改其代码的方式对收费方式进行更改，比较麻烦。

并且传统的计价器都是采用LED数码管显示，无法做到显示清楚详尽。

本课题研究的出租车计价系统，附带有价格更改功能，可以根据地区情况，对初始价，行驶单价，等候单价，行驶路程，等待时间等数据进行更改操作，方便快捷。

同时为了防止出租车司机随意更改数据，还同时具备有数据更改加密功能，以及数据实时显示功能。

而且本系统采用LCD12864液晶屏作为显示器，放弃传统的LED数码管，显示清楚明了，可以详细地显示初始价，行驶单价，等候单价，行驶路程，等待时间并能动态显示停车价和行驶价的自动切换过程。

课题主要内容包括硬件设计和软件设计。

硬件主要可分为磁性霍尔传感器、STC89C51微处理器、液晶显示模块和键盘模块有四大模块。

软件设计可分为主程序、万年历、计价模块、显示模块、单价调节模块五大模块。

关键词：

STC89C51；12864；键盘加密

Abstract

Taxisarethecurrentcitieshavedifferentcharges,andthetraditionaltaximeterisoftencodethesamewayhadtochangetheirwayoffeechanges,moretrouble,thetaximeteroftheresearchsystem,withapriceChangethefunction,accordingtoregionalcircumstances,theinitialprice,drivingunit,pendingprice,distancetraveled,waitingtimedatachangingoperation,convenientandquick.Meanwhile,inordertopreventtaxidriversatrandomtochangethedata,butatthesametimechangetheencryptionfunctionwithadataandreal-timedatadisplay.Tomeettheabovefunctions,thesystemusesLCD12864LCDscreenasamonitor,togiveupthetraditionalLEDdigitaltubedisplayclarity,theinitialpricecanbedisplayedindetail,drivingunit,pendingprice,distancetraveled,waitingtimeandparkingpricescanbedynamicallydisplayedAutomaticswitchinganddrivingthepriceprocess.

Maintopicsincludehardwareandsoftwaredesign.Hardwarecanbedividedintomagneticsensor,STC89C51microprocessor,LCDdisplaymoduleandkeyboardmodulehasfourmodules.Softwaredesigncanbedividedintothemainprogram,calendar,pricingmodule,displaymodule,unitpriceadjustmentmodulefivemodules.

KeyWords:

STC89C51；12864；KeyboardEncryption

1．引言

随着电子技术的发展出租车计价器技术也在不断进步和提高，国内出租车计价器已经经历了四个阶段的发展：

从传统的全部由机械元器件组成的机械式，到半电子式即用电子线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单片机系统设计的出租车计价器。

单片机系统的出租车计价器，有方便，准确，直观等优点，但是目前市面上所流行的计价器往往都是在出厂时就将其内部数据设定好，不利于不同地方的使用，而且基本都是采用以LED作为显示屏幕的计价器，这种计价器显示的是一个起步价，当在超过一定的公里数后，就能按照预定的单价进行计算，从而得出最终的价格。

这种计价器虽然显示比较直观方便，但在现在多元化的情况下，就显得比较的单一。

例如，不同城市之间的起步价，起步距离不同，更换城市后计价器就需要对其代码进行修改，非常麻烦；还有传统的LED数码管，无法具体的将价格所有参数都显示出来，无法做到清楚详尽。

本课题主要任务是设计一个可以对数据详实显示并能对其中参数进行方便更改设定的出租车计价器。

其可以通过传感器完成对车速的测量，转换为行驶距离，通过单片机的处理计算得出价格；并能在停车等待一定时间后进行等待价计算，同时可以在启动后继续计算行驶价。

具有价格调整功能，可以对起步价，行驶价单价，等待价单价进行调整，并能对其进行加密，防止被随意更改，还能将数据详实显示在显示屏上。

显示模块使用液晶，保证显示内容的详细完整，共显示：

起步价，总价，行驶路程，等待时间，等待单价，行驶单价。

课题主要内容包括硬件设计和软件设计。

在硬件设计部分包括微处理器部分，键盘,并口传输以及显示模块。

软件包括液晶显示文字图像，价格计算，键盘输入，车速车距换算等内容。

并要求计价准确，显示清晰正确。

2　系统方案设计

出租车计价系统中，如何快速得出车辆行驶路程，是计价器工作的前提，目前流行的测速，测距方式有很多：

如基于磁性霍尔传感器的测速方式、超声波测速方式、激光测速方式等等。

1、基于磁性霍尔传感器的测速仪

应用于车速检测中的磁性霍尔传感器，是基于霍尔效应的一种磁电传感器，它具备有许多特点包括对磁场敏感度高、输出信号稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、响应速度快、温度性能好、结构简单、使用方便等等。

它是由磁极对应的永磁铁、转子、霍尔元件、输入插件以及输出插件构成。

当传感器的转子在外力作用下旋转时带动永磁铁转动，使霍尔元件与永磁铁周期性的接触，引起霍尔元件输出的电压产生周期性变化，通过后续电路处理形成稳定的脉冲电压信号，作为输出信号进行处理运算从而得出单位时间内转子转动的次数，通过与转子的外径的线性关系计算得出最终结果。

其中比较有代表性的是利用微处理器的高速计数器端口进行车速传感器的数据采集，并利用软件控制实现对采集数据的计算和图形化显示处理。

该测速装置具有测试精度高、数据通信可靠、图表化的良好用户界面、抗干扰能力强、检测过程简单直观、系统开发成本低等优点，具有较好的推广应用前景。

2、超声波测速仪

超声波的频率超过20KHz+人耳已经听不见，也不影响家用电器运行。

超声测速就是通过测量声波的多普勒频移，进而测得转动物体的转速，并通过A／D转换表头显示转速大小。

超声波测速仪的工作原理是通过超声波的反射来进行定位和确定时间，所以测量的有效作用距离比较短，而单靠提高超声换能器的发射功率并不能很好的解决问题；而且若只是单纯的对反射波进行放大，其的信噪比并不能得到很好的改善，会造成测量的精度不高。

所以这些问题严重制约了超声检测手段在大作用距离、高精度测量中的应用。

而超声波的特点则是其的指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远等，所以利用超声波检测具有迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制等优点，通过引入定时器进行计时，可以保证其可以很方便得运用于工业或其他的一些方面，拥有良好的兼容性。

3、激光测速仪

自1960年第一台激光器——红宝石激光器发明以来，人们便开始了对激光测速的研究。

基于固定时间间隔连续多次激光测距而实现的机动车激光测速仪，是上世纪90年代发展起来的一种新型机动车行驶速度的测量仪器，一般为移