基于单片机的电动车计价器论文.docx

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基于单片机的电动车计价器论文

毕业设计（论文）

2011届

题目基于单片机的电动车计价器

专业电子信息工程

学生姓名&&&&&

学号09283424

指导教师*****

论文字数19298

完成日期2010-12-25

师范学院教务处印制

基于单片机的电动车计价器

摘要：

随着人们环保意识的加强，电动车越来越受到人们的青睐。

电动车的普及和发展给人们提供了一种安全舒适，无噪音，无污染的生活环境。

电动车出租行业迅速发展，计价器的市场需求量也大大增加。

本设计以AT89C52单片机为中心、附加A44E霍尔传感器测距，实现对出租车计价统计，输出采用LCD显示管。

本电路设计的计价器能实现基本的计价，可以测量车辆的实时速度，算出乘客应付的总价格，当速度达到或超过规定的上限时，会发出超速警告。

为了减少不安全事件的发生，利用单片机实现车辆的超速报警来提醒司机减速行驶，当蓄电池里的电力接近下限时，会发出警报声。

通过对汽车蓄电池电压进行监测，以电压临界值与电流变化率为指标，带以温度补偿修正，当车子蓄电池电量过低时监测系统发出警报。

该监测系统能在车动态时判断发动机能否正常启动，发电机能否正常工作；在车静态时能判断蓄电池是否正常到达目的地同时在不计价的时候还能作为时钟为司机同志提供方便。

关键词：

AT89C52，霍尔传感器，DS1302，计价器

Abstract：

Alongwithincreasinglyofenvironmentalawareness，electriccarsarepreferredbypeoplemoreandmore.Thepopularizationanddevelopmentofelectriccarsprovidespeopleaconvenientandefficientvehiclewhichissafe,comfortableandwithoutnoiseorpollution.Withtherapiddevelopingofelectriccartenancy,themarketdemandofmeterwillincreasealot.OurproductusesAT89C52SCMasthecenter，additionalA44EHallsensorsdistancemeasurementtorealizethetaxivaluationstatistics，outputwithLCDdisplaytube。

Thetaximeterbasedonthiselectriccircuitwillnotonlyforbasicvaluationstatistics,totestthespeedofthecarandsubmitthetotalcostpassengershouldpay,butalsocanreminddriveroncedrivinglimitedbroken.Toavoiddanger,theoverspeedwarningwillreminddrivetoslowspeed.Italsowillgivealarmsoundwhilethebatterypowerreachingtolowerlimit.Underthemonitoringtothebatteryvoltage,indexedbyVoltagethresholdandCurrentrateofchange,withtemperatureCompensation,themonitoringsystemwillsoundalarmwhenbatterypoweristoolow.Thismonitoringsystemcanjudgewhethertheenginestartsandworksnormallywhenthecarinthedynamic;alsoitcanjudgewhetheritisnormaltoreachthedestinationbutalsoasdenominatedclockgivesdriverscomradesconveniencewhenthecarinstaticstate.

Keywords：

AT89C52，Hallelement，DS1302，Taximeter

目录

第一章引言

1.1研究目的和意义

对于喜爱旅游的朋友来说，每到一个旅游景点一定不想放过每个景点。

可是每个景区之间的距离一般很远。

为了方便各位旅客现在各大旅游点推出一种电动观光车。

游客在进入景点的时候，到观光车出租点可租借观光车。

在归还车子是根据车上的计价器显示的金额来付款。

计价器是乘客与旅游公司双方的交易准则，它关系着交易双方的利益。

具有良好性能的计价器无论是对旅游公司还是乘客来说都是很必要的。

因此，电动车计价器的研究是十分有应用价值的。

1.2研究现状

多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。

目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。

现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京，上海，沈阳和广州等地。

我国的第一家生产计价器企业是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计程功能，可以说早期的计价器就是一个里程表。

随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。

它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。

此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。

大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。

它的功能也在不断完善。

当单片机出现并应用于计价器后，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。

单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。

出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好。

我国在70年代开始出现计价器，但那时的计费系统大都是国外进口不但不够准确，价格还十分昂贵。

随着改革开放日益深入，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。

计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要人为自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费，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。

本次设计的目的在于设计出现在各大中城市都已普及的自动计价器，而部分小城市尚未普及，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来计价器的市场还是十分有潜力的。

1.3发展趋势

当前计价器能完成普通的计价、计行驶里程、乘车时间、等待时间等功能，但是却存在诸多方面的问题，具体而言在以下两个方面尤其需要进行改进。

（1）增强抗干扰性。

出租车由于频繁使用或损坏，其电路设备都需要频繁更换，从而引起车体电磁场的变化，影响计价器正常工作。

（2）增强掉电保护功能。

当电瓶蓄电功能下降、电路存在接触不良等情况，致使在运行过程中或停车后计价器出现重启或者掉电，当前乘车数据全部丢失，引起纠纷。

当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。

单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。

随着单片机性能不断提高而价格却不断下降,单片机控制得到更广泛的应用,外围芯片的不断发展，使得计价器的功能更加强大,性能更加稳定。

随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。

例如：

（1）LCD显示功能，液晶屏的使用让计价器实现多屏显示的功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然；

（2）时钟功能,在非营运状态下，日历时钟芯片的使用使计价器可以显示永久时钟；在许多数据采集环境中，都需要有实时时钟功能，以便存储在数据库中的数据可以按照采集时间进行查询。

一般的时钟芯片在系统掉电时时钟芯的数据会丢失，需要提供备用电池。

DSl2C887时钟芯片克服了上述芯片的缺陷,芯片内部自带有锂电池,其内部时间信息能够保持10a之久。

同时,DSl2C887具有定时精度高、掉电保护、功能强大、使用灵活和误差较小等优点，日益受到用户的青睐。

（3）存储功能,可存储多项营运数据，便于查询。

新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存10年；长期以来，以FlashMemory为存储体的sD卡因具备体积小、功耗低、可擦写以及非易失性等特点而被广泛应用于消费类电子产品中。

特别是近年来，随着价格不断下降且存储容量不断提高它的应用范围日益增广。

SD卡已经成为大容量数据存储器设计的首选，具有无可比拟的优势。

当数据采集系统需要长时间地采集、记录海量数据时，选择SD卡作为存储媒质是开发者们一个很好的选择。

（4）语音功能,在原来计价器的基础上,增加了一块语音报话器,并将其内置于中。

这样,使该出租车计价器更具人性化,更能给人们的乘车带来方便和舒适,不仅可以大大提高出租车行业的服务质量,提升城市形象。

1.4主要研究内容

本系统设计制作一个基于单片机的计程车计价系统。

配合独立键盘，液晶显示屏,霍尔传感器来完成电动车计价器的计费，记时功能，超速报警，以及能量下限报警。

只要在车子一开动计价器就开始工作，随着行驶里程的增加，就会看到车子前面的计价器里程数字在液晶屏里的读数从零逐渐增大，而当行驶到某一值时（如5KM为起步价钱）计费数字显示开始从起步价（如6元为起步价钱）增加。

当车子到达某地需要在那里等候时,驾驶员只要按一下“计时”键，每等候一定时间，计费显示就增加一个该收的等候费用。

车继续行驶时,停止计算等候费，继续增加里程计费。

当车子速度达到或超过规定的上限时,会发出超速警告。

为了减少不安全事件的发生，利用单片机实现车辆的超速报警来提醒司机减速行驶。

当蓄电池里的电力接近下限时，会发出警报声提醒司机要对车子进行充电。

该功能是通过对汽车蓄电池电压进行监测，以电压临界值与电流变化率为指标，带以温度补偿修正,当汽车蓄电池电量过低时监测系统发出警报。

该监测系统能在汽车动态时判断发动机能否正常启动，发电机能否正常工作；在汽车静态时能判断蓄电池是否正常到达目的地。

电动车计价器的运作过程是由一个单片机进行控制,软硬件结合最后直观地将数据显示给乘客看到。

一般计费标准中的起步价,每公里价格都是默认地在程序中预先设定好并存储到主控制器中,在启动运行过程中,系统将车轮转动的速度送入到主控制器中,主控制器的运算模块根据车轮转速转化为对应时间的行程，再结合起步价及每公里价格就可以计算出目前的车费，而这些数据会由主控制器的显示模块送入到显示屏上。

怎样获取到车轮的即时转速是最关键的问题,一般的在车轮上都会附有一块磁铁,在靠近车轮附近的车轴上附上一块霍尔传感器，当车轮转动时，车轮上的磁铁就会不断地靠近和远离霍尔传感器，这时霍尔传感器受磁场感应产生脉冲,当车轮转动一圈时霍尔便产生一个脉冲送入主控制器,主控制器对接收到的脉冲进行计数,由于车轮的周长已知,便可根据脉冲个数以及车轮周长算出一定时间内行驶里程数。

总的来说能实现以下几种功能：

（1）键盘扫描，通过单片机检测用户按下的是哪个按键并执行相应的功能。

（2）通过霍尔传感器检测计程车的实时速度以及走过的，并在LCD1602上显示。

（3）用户可以通过按键设置头三公里的起步价，和三公里后