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出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】計(jì)價(jià)器；AT89S52

一、設(shè)計(jì)方案

（一）主控電路的設(shè)計(jì)

利用單片機(jī)豐富的 I/O端口和其本身控制的靈活性，可以實(shí)現(xiàn)基本的里程計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)整、時(shí)鐘顯示等功能。

（二）掉電保護(hù)

DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，它可以在很小電流的后備電源（2.5V～5.5V電源，在2.5V時(shí)耗電小于300nA）下工作，利用DS1302的RAM就可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)，而且可以很直觀的就可以顯示時(shí)間，可帶來(lái)很多方便。

（三）顯示設(shè)計(jì)

采用LED數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有編程簡(jiǎn)單，夜間顯示效果好，而且其價(jià)格便宜。

二、各單元電路設(shè)計(jì)

（一）里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)

里程計(jì)算是通過(guò)安裝在車(chē)輪上的霍爾傳感器檢測(cè)到的脈沖信號(hào)，送到單片機(jī)產(chǎn)生中斷，單片機(jī)再根據(jù)程序設(shè)定，計(jì)算出里程。

A44E 屬于開(kāi)關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（4.5～18V），其輸出的信號(hào)符合TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的IO 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到1MHZ。

在霍爾電勢(shì)發(fā)生器的兩端加上電壓VCC后，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，霍爾傳感器的輸出端輸出低電平。當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)小磁鐵提供一個(gè)磁場(chǎng)，則霍爾傳感器輸出一次低電平完成一次數(shù)據(jù)采集。我們選擇了P3.3 口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0，車(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾開(kāi)關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)。通過(guò)計(jì)算將脈沖增加體現(xiàn)在金額和里程上。

（二）掉電存儲(chǔ)單元電路

當(dāng)主電源低于10V時(shí)單片機(jī)就要采取掉電保護(hù)措施，我們采用看門(mén)狗電路MAX813L對(duì)電源電壓進(jìn)行監(jiān)視，該芯片PFI的門(mén)限電壓是1.25V，當(dāng)電源電壓為10V時(shí)分壓結(jié)果使PFI引腳的電壓等于1.25V，電源電壓下降10V以下時(shí)V小于1.25V，則PFO就從高電平跳變到低電平，將PFO連接單片機(jī)的外部中斷P3.2口，當(dāng)PFO從高電平跳變到低電平時(shí)觸發(fā)中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，數(shù)據(jù)保護(hù)采用的是時(shí)鐘芯片DS1302，該芯片內(nèi)部有32個(gè)寄存器可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀和寫(xiě)以及時(shí)鐘的設(shè)置，所以當(dāng)?shù)綦姇r(shí)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入DS1302，重新上電后在從該芯片中讀取數(shù)據(jù)，這樣就完成了掉電保護(hù)功能。如圖1所示。

（三）按鍵電路

按鍵設(shè)計(jì)了一個(gè)功能鍵，能夠選擇時(shí)，分，單價(jià)，配合上調(diào)和下調(diào)，對(duì)時(shí)間，單價(jià)調(diào)整。設(shè)一個(gè)“計(jì)價(jià)”鍵，當(dāng)乘客上車(chē)后，出租車(chē)開(kāi)始計(jì)價(jià)，設(shè)一個(gè)“清零”鍵，乘客下車(chē)后，里程，總價(jià)清零，設(shè)一個(gè)“打印”鍵，當(dāng)乘客到站付錢(qián)后，打印基本收費(fèi)信息。共六個(gè)按鍵。各鍵盤(pán)設(shè)置的功能如圖2所示。

按下對(duì)應(yīng)按鍵時(shí)調(diào)用對(duì)應(yīng)的程序執(zhí)行功能，其中計(jì)價(jià)按鍵含一個(gè)有乘客指示燈，清零按鍵還包含一個(gè)空車(chē)指示燈進(jìn)行輔助顯示。

（四）顯示電路

顯示采用LED數(shù)碼管，LED顯示效果好，能顯示基本的數(shù)字信息，且程序簡(jiǎn)單。LED顯示器與單片機(jī)的接口一般有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。LED采用靜態(tài)顯示與單片機(jī)接口時(shí)，共陰極或共陽(yáng)極點(diǎn)連接在一起接地或高電平。靜態(tài)顯示器接口電路，在位數(shù)較多時(shí)，電路比較復(fù)雜，需要的接口芯片較多，成本也較高。動(dòng)態(tài)LED顯示接口由于各個(gè)數(shù)碼管共用同一個(gè)段碼輸出口，分時(shí)輪流通電的，從而大大簡(jiǎn)化了硬件線(xiàn)路，降低了成本。此次設(shè)計(jì)用動(dòng)態(tài)顯示位選用74LS138驅(qū)動(dòng)，138輸出低電平，所以選用共陰極數(shù)碼管。LED顯示器中每個(gè)發(fā)光二極管要通過(guò)5毫安-20毫安的電流才能達(dá)到正常亮度。

在本設(shè)計(jì)中，LED的主要功能就是把北京時(shí)間和乘客坐出租車(chē)的單價(jià)、路程和費(fèi)用顯示出來(lái)，給乘客帶來(lái)方便。

參考文獻(xiàn)

[1]曹巧媛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2002.

[2]李朝青.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,1999.

出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞：作弊手段；防范；監(jiān)管執(zhí)法；合法權(quán)益

中圖分類(lèi)號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著人們生活水平的提高，目前出租車(chē)已經(jīng)成為我們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ摺Ｗ鳛榇翱谛袠I(yè)的出租車(chē)受到越來(lái)越多的關(guān)注。出租車(chē)計(jì)價(jià)器是出租汽車(chē)營(yíng)運(yùn)者與乘客之間進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，但是目前，個(gè)別出租車(chē)在計(jì)價(jià)器上做手腳，多收乘客的租金的現(xiàn)象也不少。這種現(xiàn)象直接損害了消費(fèi)者的合法權(quán)益，也引起了出租汽車(chē)管理部門(mén)和計(jì)量部門(mén)的高度重視。如何更好地貫徹計(jì)量法律，有效防范出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊行為，維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益，是我們應(yīng)該深入思考的問(wèn)題。

1 常見(jiàn)出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊手段

1.1 埋公里

這主要是利用某些廠(chǎng)家空車(chē)牌設(shè)計(jì)的缺陷，待租時(shí)將空車(chē)燈斜豎著，看起來(lái)是空車(chē)，而實(shí)際上計(jì)價(jià)器已進(jìn)入了重車(chē)營(yíng)運(yùn)狀態(tài)，等乘客上車(chē)后再按倒空車(chē)牌，乘客上車(chē)時(shí)，司機(jī)已經(jīng)預(yù)先置入計(jì)價(jià)里程。

1.2 外加脈沖信號(hào)或遙控裝置

計(jì)價(jià)器主要靠傳感器發(fā)出的脈沖來(lái)計(jì)算行駛里程數(shù)。作弊者利用這一原理，人為增加計(jì)價(jià)器以外的脈沖信號(hào)，使計(jì)價(jià)器不真實(shí)計(jì)量。

1.3 傳感器內(nèi)增加磁鐵個(gè)數(shù)

傳感器的磁鐵個(gè)數(shù)是固定的，一般為2個(gè)，如增加了磁鐵個(gè)數(shù)，脈沖信號(hào)也必然隨之增加，計(jì)價(jià)器計(jì)量值也就變快了?；蛘吡硌b一個(gè)小電機(jī)直接帶動(dòng)傳感器旋轉(zhuǎn)。

1.4 更換輪胎

出租車(chē)計(jì)價(jià)器的計(jì)價(jià)里程是和輪胎轉(zhuǎn)數(shù)成正比的，將原廠(chǎng)輪胎變小后，這樣就減少了輪胎周長(zhǎng)，車(chē)輛在等距行駛時(shí)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)就會(huì)增加，使脈沖信號(hào)數(shù)增加，計(jì)價(jià)里程也相應(yīng)增加，車(chē)費(fèi)也就增加了。

1.5 更改計(jì)價(jià)器內(nèi)部計(jì)量參數(shù)（K值）

計(jì)價(jià)里程=計(jì)價(jià)器獲得的脈沖信號(hào)數(shù)／單位里程（1公里）脈沖特定值（K值）。根據(jù)原理可知，只要能增加脈沖信號(hào)數(shù)和縮小單位里程（1公里）脈沖特定值（K值），就能認(rèn)為增加計(jì)價(jià)里程，從而達(dá)到作弊的目的

1.6 改價(jià)位

如把起步價(jià)提高、續(xù)程單價(jià)提高、免費(fèi)等候時(shí)間減少等。

1.7 改系統(tǒng)時(shí)間

如在白天時(shí)把計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)時(shí)間改為夜間，使白天營(yíng)運(yùn)時(shí)計(jì)價(jià)器按夜間收費(fèi)；把計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)時(shí)間往前調(diào)，從而逃避計(jì)價(jià)器強(qiáng)制檢定。

2 防范出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊的措施

出租車(chē)計(jì)價(jià)器屬于國(guó)家重點(diǎn)管理的計(jì)量器具，按照計(jì)量法的規(guī)定，出租車(chē)計(jì)價(jià)器要有制造計(jì)量器具許可證(CMC標(biāo)志)，用于貿(mào)易結(jié)算的出租車(chē)計(jì)價(jià)器要實(shí)行強(qiáng)制檢定。為了預(yù)防出租車(chē)計(jì)價(jià)器的作弊，筆者提出以下防作弊技術(shù)措施。

(1)用設(shè)計(jì)合理、質(zhì)量可靠的空車(chē)牌?？哲?chē)牌空車(chē)與重車(chē)的角度必須等于或大于90°角，不給作弊人員可乘之機(jī)。(2)選用脈沖編碼傳感器或加密傳感器，也就是在原傳感器端的輸出前加入編碼或加密電路，同時(shí)在計(jì)價(jià)器內(nèi)部原脈沖輸入電路前加入解碼或解密電路，這就要求傳感器和計(jì)價(jià)器主機(jī)必須對(duì)應(yīng)起來(lái)才能正常工作，這樣可以很好地解決輸入非法脈沖和用小電機(jī)帶動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)這類(lèi)作弊行為。(3)提高計(jì)價(jià)器本身的防作弊性能。ZFJ-2000計(jì)價(jià)器的性能就很卓越，它采用了三重安全保護(hù)措施，系統(tǒng)時(shí)間和參數(shù)（K值、價(jià)位等）的修改必須在打開(kāi)鉛封、插入管理卡、正確輸入密碼后方能進(jìn)行，密碼為8位數(shù)字、可由用戶(hù)任意設(shè)定。使用此款計(jì)價(jià)器不但可防改小K值、改價(jià)位、改系統(tǒng)時(shí)間的作弊，而且很好地解決了因疏忽或人動(dòng)引起的泄密問(wèn)題。(4)采用信息化管理，建立起出租車(chē)計(jì)價(jià)器的動(dòng)態(tài)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。將受檢車(chē)輛的車(chē)輛檔案、司機(jī)檔案、計(jì)價(jià)器檔案、公司檔案、計(jì)價(jià)器維修檔案錄入系統(tǒng)中。車(chē)輛檢定后，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪胎的型號(hào)、氣壓、修正值等被同時(shí)保存，這對(duì)營(yíng)運(yùn)時(shí)改用小輪胎等方面的作弊等有很好的防范作用。(5)出租車(chē)計(jì)價(jià)器上應(yīng)貼有強(qiáng)制檢定標(biāo)志，鉛封完好。(6)起步前，計(jì)價(jià)器"空"字是否亮著燈，駕駛員是否重新將計(jì)價(jià)器回零重新計(jì)價(jià)并顯示起步費(fèi)金額，晚上11點(diǎn)前后乘車(chē)，不妨對(duì)一下表，以免被提前加價(jià)計(jì)費(fèi)。(7)營(yíng)運(yùn)中不應(yīng)有任何物品遮擋計(jì)價(jià)器主機(jī)面板，如發(fā)生意外情況連續(xù)停駛達(dá)15分鐘，駕駛員應(yīng)當(dāng)使用"暫停鍵"，暫停計(jì)費(fèi)。(8)車(chē)輛處于怠速中，而計(jì)價(jià)器的行車(chē)?yán)锍虜?shù)卻還是跳個(gè)不停，毫無(wú)疑問(wèn)，這輛車(chē)計(jì)價(jià)器本身有問(wèn)題或司機(jī)利用其它裝置自行控制計(jì)價(jià)器。(9)更改變速箱的傳動(dòng)比，即將原裝齒輪17齒換成18齒，待計(jì)量所檢定合格后，又換成17齒。這種方法比較常見(jiàn)，非常隱蔽不易察覺(jué)，只有在檢測(cè)線(xiàn)上才能發(fā)現(xiàn)。

3 加大監(jiān)管執(zhí)法力度

出租車(chē)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，個(gè)別出租車(chē)司機(jī)不按周期進(jìn)行檢定，私拆計(jì)價(jià)器或私自改變計(jì)量參數(shù)，以此損害乘客合法利益的行為時(shí)有發(fā)生。面對(duì)這種情況，如何加強(qiáng)計(jì)價(jià)器的管理，維護(hù)出租車(chē)車(chē)主和乘客的合法利益？筆者提出以下幾點(diǎn)防范構(gòu)想：

(1)加強(qiáng)與交通運(yùn)管和綜合執(zhí)法部門(mén)的合作。由于出租車(chē)營(yíng)運(yùn)手續(xù)每年核驗(yàn)一次，而出租車(chē)計(jì)價(jià)器的檢定周期也是一年，與交通運(yùn)管部門(mén)聯(lián)合辦公，把出租車(chē)營(yíng)運(yùn)手續(xù)核驗(yàn)與計(jì)價(jià)器檢定一并進(jìn)行，既節(jié)省了出租車(chē)司機(jī)的時(shí)間，又從源頭上防止了計(jì)價(jià)器的漏檢。不定期與交通運(yùn)管和綜合執(zhí)法部門(mén)聯(lián)合檢查，對(duì)不按周期檢定的，無(wú)檢驗(yàn)合格標(biāo)志的，破壞鉛封的，私自修改計(jì)量參數(shù)等違法行為，嚴(yán)格按《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》等法律法規(guī)予以相應(yīng)的處罰。(2)發(fā)放年檢標(biāo)志，標(biāo)志上注明車(chē)主姓名、車(chē)牌照號(hào)碼、檢定有效日期和計(jì)價(jià)器出廠(chǎng)編號(hào)等內(nèi)容信息，在計(jì)價(jià)器檢定合格后，貼于出租車(chē)車(chē)身的明顯處，這樣不僅提醒司機(jī)按期檢定，而且也便于執(zhí)法人員檢查及乘客監(jiān)督。通過(guò)媒體宣傳，使乘客明確無(wú)檢定合格標(biāo)志的，檢定合格標(biāo)志與車(chē)輛內(nèi)容信息不符的和鉛封不完整的是不合格計(jì)價(jià)器，乘客有權(quán)拒付租金并舉報(bào)，使出租車(chē)從業(yè)人員越來(lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到計(jì)價(jià)器檢定的重要性。(3)由于出租車(chē)計(jì)價(jià)器長(zhǎng)期工作在高溫、潮濕、強(qiáng)電磁火花干擾及顛簸的惡劣環(huán)境中，致使計(jì)價(jià)器經(jīng)常發(fā)生故障，影響出租車(chē)的運(yùn)營(yíng)。我們應(yīng)充分發(fā)揮質(zhì)監(jiān)部門(mén)技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，建立起包括出租車(chē)計(jì)價(jià)器安裝、檢定、維修、更換"一條龍"服務(wù)的體系。

嚴(yán)格按照檢定規(guī)程進(jìn)行本機(jī)檢定，鑒別進(jìn)入本地區(qū)銷(xiāo)售的計(jì)價(jià)器，其計(jì)量參數(shù)設(shè)置是否符合政府部門(mén)批準(zhǔn)的出租車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，監(jiān)督其產(chǎn)品的質(zhì)量，防止不合格計(jì)價(jià)器流入市場(chǎng)。嚴(yán)格按檢定規(guī)程進(jìn)行使用誤差的檢定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)價(jià)器的故障和各種作弊行為，保證在用計(jì)價(jià)器全部檢定合格。

根據(jù)本地出租車(chē)計(jì)價(jià)器的使用情況，配備易損的零部件。做到一般故障不返回生產(chǎn)廠(chǎng)修理。對(duì)故障較大，確需返廠(chǎng)修理的計(jì)價(jià)器，在與生產(chǎn)廠(chǎng)簽定銷(xiāo)售合同時(shí)明確，由生產(chǎn)廠(chǎng)提供一定數(shù)量的周轉(zhuǎn)用機(jī)，在維修期間免費(fèi)提供給出租車(chē)使用，使出租車(chē)車(chē)主盡量減少營(yíng)運(yùn)損失。

3、運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段搞好技術(shù)服務(wù)，促使車(chē)主按期檢定，切實(shí)減少計(jì)價(jià)器的運(yùn)行費(fèi)用，提高計(jì)價(jià)器的周檢率。

4、為防止對(duì)本機(jī)時(shí)間、常數(shù)K值和下次檢定日期的任意修改，由質(zhì)監(jiān)部門(mén)與生產(chǎn)廠(chǎng)協(xié)商，增加密碼措施，在檢定和修理時(shí)，必須先輸入密碼，才能修改以上參數(shù)，并且全部使用密碼識(shí)別式傳感器，防止利用傳感器作弊，損害乘客利益。

(4)采用信息化管理，建立起出租車(chē)計(jì)價(jià)器的動(dòng)態(tài)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。將受檢車(chē)輛的詳細(xì)檔案錄入計(jì)算機(jī)。每次檢定只需調(diào)出該車(chē)檔案，添加本次檢定數(shù)據(jù)即可，利用該系統(tǒng)的查尋功能，統(tǒng)計(jì)出到期應(yīng)檢的車(chē)輛，及時(shí)與其聯(lián)系以提醒其按期檢定。對(duì)超周期使用的或拒絕檢定的出租車(chē)車(chē)主姓名、牌照號(hào)碼，通過(guò)電視臺(tái)等媒體向社會(huì)公布，促使其及時(shí)補(bǔ)檢。

(5)汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家選用發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，同一型號(hào)的車(chē)輛或發(fā)動(dòng)機(jī)，盡可能配置同一種齒輪的脈速輪，使發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)脈速輪傳輸數(shù)不會(huì)發(fā)生改變。

(6)做好出租車(chē)計(jì)價(jià)器的檢定工作，在計(jì)價(jià)器檢定中增加一些條款。

在出租車(chē)計(jì)價(jià)器檢定中，應(yīng)嚴(yán)格檢查，杜絕車(chē)主在計(jì)價(jià)器、傳感器線(xiàn)路中私自亂接微型電機(jī)、微型開(kāi)關(guān)坑害消費(fèi)者的行為。

在鑒定和調(diào)試出租車(chē)計(jì)價(jià)器時(shí)，出租車(chē)不得任意更換與該車(chē)車(chē)型不符的輪胎。

出租車(chē)計(jì)價(jià)器不得使用電子分頻器，不得引用電子車(chē)速里程表傳感器的信號(hào)替代計(jì)價(jià)器傳感器。

結(jié)束語(yǔ)

總之，出租車(chē)行業(yè)是一個(gè)城市的窗口行業(yè)，也是居民出行的重要交通工具，代表城市的形象。出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊行為不僅損害了消費(fèi)者的合法權(quán)益，同時(shí)也損壞城市的形象。因此，我們應(yīng)該廣泛宣傳出租車(chē)計(jì)價(jià)器作弊行為的惡劣性，不斷探索防范作弊的技術(shù)措施，同時(shí)加強(qiáng)出租車(chē)行業(yè)的監(jiān)管執(zhí)法力度，確保維護(hù)出租車(chē)行業(yè)良好的市場(chǎng)秩序和消費(fèi)者的合法權(quán)益，以及改善城市形象。

出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)范文第3篇

關(guān)鍵詞：原理 檢定項(xiàng)目 問(wèn)題

一、計(jì)價(jià)器構(gòu)成原理

出租車(chē)計(jì)價(jià)器是單片機(jī)的一種典型應(yīng)用，基于單片機(jī)的計(jì)價(jià)器是由單片機(jī)和外部電路組成。包括傳感器，空車(chē)牌，單片機(jī)，顯示器，打印機(jī)，再通過(guò)線(xiàn)路連接。

里程傳感器：采集車(chē)速信號(hào)，車(chē)速信號(hào)為脈沖信號(hào)，采集脈沖信號(hào)的頻率就可以得到車(chē)速，可以用到芯片的定時(shí)器捕獲。如果車(chē)速大于一定的值，采用公里數(shù)計(jì)算價(jià)格，如果車(chē)速小于這個(gè)值，就可以用時(shí)間計(jì)算。

計(jì)算公里數(shù)：應(yīng)用芯片計(jì)算其公里數(shù)。

單片機(jī)；計(jì)算時(shí)間用到芯片定時(shí)器確定時(shí)間，或者用RTC中斷采集到更精確的時(shí)間。

顯示器：用數(shù)碼管或液晶顯示公里數(shù)，時(shí)間，以及價(jià)格，可以用芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管或者用芯片驅(qū)動(dòng)液晶空車(chē)牌來(lái)提供計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)的信號(hào)。

打印機(jī)：打印機(jī)來(lái)打印所需要的票據(jù)，通過(guò)排線(xiàn)連接計(jì)價(jià)器主機(jī)。

二、計(jì)價(jià)器檢定項(xiàng)目

出租車(chē)的計(jì)價(jià)器是出租車(chē)上的重要儀器，是對(duì)于行車(chē)?yán)锍踢M(jìn)行計(jì)費(fèi)的智能儀器，計(jì)價(jià)器檢定是保證計(jì)價(jià)器穩(wěn)定、準(zhǔn)確的工作，保證雙方的切身利益。

目前我國(guó)已經(jīng)有200多個(gè)城市的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)開(kāi)展了出租車(chē)計(jì)價(jià)器的檢定工作，由于出租車(chē)計(jì)價(jià)器必須安裝在出租車(chē)汽車(chē)上才能使用，而且應(yīng)該與車(chē)輛的參數(shù)相吻合，同時(shí)還與當(dāng)?shù)氐某鲎廛?chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)，這樣才能保證計(jì)價(jià)器的準(zhǔn)確，因此，計(jì)價(jià)器裝車(chē)后還要進(jìn)行檢定，檢定規(guī)程按中華人民共和國(guó)計(jì)量檢定規(guī)范《JJG517-1998出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器檢定規(guī)程》的的規(guī)定執(zhí)行。

2. 使用中檢定是指授權(quán)機(jī)構(gòu)對(duì)使用中的計(jì)價(jià)器進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)，檢查其是否滿(mǎn)足“法定”要求，工作狀態(tài)是否正常，法制標(biāo)識(shí)是否完好。

三、 計(jì)價(jià)器檢定中應(yīng)注意的問(wèn)題

1）外觀與結(jié)構(gòu)檢查

用目測(cè)的方法檢查計(jì)價(jià)器外觀與結(jié)構(gòu)，其結(jié)果應(yīng)符合：有金屬銘牌，銘牌上應(yīng)注明：制造廠(chǎng)名稱(chēng)、產(chǎn)品名稱(chēng)、產(chǎn)品型號(hào)、出廠(chǎng)編號(hào)、制造日期、制造計(jì)量器具許可證標(biāo)志及編號(hào)；計(jì)價(jià)器結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固耐用，其殼體表面不應(yīng)有凹痕、劃傷、裂縫、變形等現(xiàn)象。表面涂鍍層不應(yīng)起泡、龜裂和脫落。金屬部件不應(yīng)有銹 及其他機(jī)械損傷。殼體應(yīng)有鉛封耳（孔）用于加裝鉛封。開(kāi)關(guān)、按鍵應(yīng)靈活可靠。說(shuō)明功能的文字符號(hào)和標(biāo)專(zhuān)應(yīng)清晰端正。

傳感器應(yīng)直接將車(chē)輛變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)召有效地轉(zhuǎn)為電信號(hào).計(jì)價(jià)器安裝到車(chē)輛上必須使用與計(jì)價(jià)器 配的獨(dú)立傳感器，不能直接使用車(chē)輛提供的電信號(hào)?？哲?chē)牌結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固、翻動(dòng)靈活，接觸可靠。對(duì)于禁止接觸和禁止調(diào)整的器件或控制器應(yīng)采取保護(hù)性措施，影響計(jì)價(jià)器計(jì)量性能的調(diào)整開(kāi)關(guān)、控制開(kāi)關(guān)或按鈕均應(yīng)置于機(jī)殼內(nèi)。且在前面板或右前側(cè)部位的外殼開(kāi)有調(diào)整窗，并加鉛封。在不移動(dòng)計(jì)價(jià)器的情況下，面對(duì)計(jì)價(jià)器正面板即可看到鉛封。在不打開(kāi)鉛封的情況下不能調(diào)整計(jì)價(jià)器的內(nèi)設(shè)參數(shù)。使用同一個(gè)鉛封應(yīng)能同時(shí)封住殼體裁及調(diào)整窗。計(jì)價(jià)器的機(jī)外鍵不得多于3個(gè)。

2）功能方面的檢查

K值顯示和調(diào)整功能、時(shí)鐘自效功能、自檢功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能等，K值取值范圍至少應(yīng)為（500-1500）r/km，分辨力為1 r/km。K值在取值范圍應(yīng)能調(diào)整。在不打開(kāi)計(jì)價(jià)器鉛封的條件下，應(yīng)顯示K值。

時(shí)鐘自效功能：應(yīng)能夠每月一次在整點(diǎn)前、后5min內(nèi)（零點(diǎn)除外）按功能鍵自動(dòng)恢復(fù)至整點(diǎn)。

自檢功能：計(jì)價(jià)器應(yīng)有自檢程序，在開(kāi)機(jī)時(shí)顯示屏所有的顯示字符及狀態(tài)指示燈全部顯示，顯示時(shí)間不少于3S.

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：?jiǎn)未螤I(yíng)業(yè)狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，計(jì)價(jià)器至少應(yīng)存儲(chǔ)100次營(yíng)業(yè)員=狀態(tài)的數(shù)據(jù)，每次記錄應(yīng)包括（營(yíng)業(yè)的起始日期、時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，營(yíng)業(yè)理程、計(jì)時(shí)時(shí)間、本次營(yíng)業(yè)金額、記錄序號(hào)）。

總累計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：計(jì)價(jià)器總累計(jì)數(shù)據(jù)不應(yīng)少于以下五項(xiàng)內(nèi)容

1.總行駛里程，分辯力為0.1km、

2.總營(yíng)業(yè)里程，分辯力為0.1km、

3.總計(jì)時(shí)時(shí)間（時(shí)、分、秒）、

4.總營(yíng)業(yè)金額（元、角）、

5.總營(yíng)業(yè)次數(shù)。

計(jì)價(jià)器應(yīng)有保護(hù)數(shù)據(jù)的功能：只有破壞鉛封打開(kāi)機(jī)殼，對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)強(qiáng)制清零，否則總累計(jì)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，計(jì)價(jià)器內(nèi)設(shè)參數(shù)的調(diào)整也不能改變總累計(jì)數(shù)據(jù)。

3）計(jì)程誤差檢定

a.檢定點(diǎn)的選擇：應(yīng)分別在晝返、夜返、晝單、夜單四種運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下進(jìn)行。晝返、夜返狀態(tài)至少選擇4個(gè)檢定點(diǎn)，包括起程點(diǎn)、兩個(gè)續(xù)程點(diǎn)和單程（里貼）加價(jià)里程點(diǎn)；晝單、夜單狀態(tài)至少選擇6個(gè)檢定點(diǎn)，包括起程點(diǎn)、單程（里貼）加價(jià)點(diǎn)、單程（里貼）加價(jià)點(diǎn)前兩個(gè)續(xù)程點(diǎn)、單程（里貼）加價(jià)點(diǎn)后兩個(gè)續(xù)程點(diǎn)。在每個(gè)檢定點(diǎn)計(jì)價(jià)器的變價(jià)金額應(yīng)符合使用地政府主管部門(mén)制定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

b.將計(jì)價(jià)器傳感器與計(jì)價(jià)器本機(jī)標(biāo)準(zhǔn)裝置輸出軸連接并確認(rèn)沒(méi)有滑動(dòng)。

c.將直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)至（12±0.5）V，開(kāi)啟電源給計(jì)價(jià)器通電。

d.將計(jì)價(jià)器本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)為計(jì)數(shù)功能，設(shè)置適當(dāng)轉(zhuǎn)速。

e.使計(jì)價(jià)器進(jìn)入重車(chē)狀態(tài)，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)價(jià)器本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置，當(dāng)計(jì)價(jià)器接近起程點(diǎn)和續(xù)程點(diǎn)時(shí)，停止本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置，用單步功能鍵驅(qū)動(dòng)計(jì)價(jià)器至變價(jià)點(diǎn)并讀取本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的計(jì)數(shù)值。計(jì)價(jià)器的變價(jià)金額應(yīng)符合使用地政府主管部門(mén)制定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)程誤差算公式：

RW = ×100%

式中： RW ------- 計(jì)程誤差，%

------- 被檢計(jì)價(jià)器K值，r/km

Q ------- 計(jì)價(jià)器被檢點(diǎn)，km

Rb ------- 標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)數(shù)值，r

4）計(jì)時(shí)誤差檢定

a.檢定點(diǎn)的選擇：計(jì)量檢定總計(jì)時(shí)時(shí)間為15min，以5min為一個(gè)時(shí)間間隔，共3個(gè)檢定點(diǎn)。

b.用計(jì)價(jià)器本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置驅(qū)動(dòng)計(jì)價(jià)器至起程變價(jià)點(diǎn)停止，當(dāng)計(jì)價(jià)器到第2個(gè)計(jì)時(shí)變價(jià)點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)電子秒表，每到計(jì)時(shí)間隔5min變價(jià)點(diǎn)時(shí)讀取電子秒表的計(jì)時(shí)值，連續(xù)測(cè)量15min，讀取3個(gè)計(jì)時(shí)值。在每個(gè)檢定點(diǎn)計(jì)價(jià)器的變價(jià)金額應(yīng)符合使用地政府主管部門(mén)制定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)時(shí)誤差算公式：

TW =×100%

式中：TW 計(jì)時(shí)誤差，%

Td 計(jì)價(jià)器顯示的時(shí)間隔，s

Tb 電子秒表測(cè)量的時(shí)間隔，

5）切換速度誤差檢定

a. 將計(jì)價(jià)器傳感器與計(jì)價(jià)器本機(jī)標(biāo)準(zhǔn)裝置輸出軸連接并確認(rèn)沒(méi)有滑動(dòng)。

b. 將直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)至（12±0.5）V，開(kāi)啟電源給計(jì)價(jià)器通電。

c. 開(kāi)啟計(jì)價(jià)器本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置，輸出車(chē)速為12km/h，并以增量或減量的方式調(diào)節(jié)本機(jī)檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的輸出值，讀取計(jì)價(jià)器低速顯示屏從不顯示到顯示的速度值，此值即為切換速度。

d. 計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)應(yīng)確保車(chē)速值等于或小于切換速度值時(shí)，計(jì)價(jià)器處于穩(wěn)定的低速狀態(tài)；當(dāng)車(chē)速大于切速度值時(shí)，計(jì)價(jià)器處于穩(wěn)定的計(jì)程狀態(tài)。

e. 切換速度誤差計(jì)算公式：

υW=12-υd

式中：υW ---- 切換速度誤差，km/h

υd---- 計(jì)價(jià)器切換速度，km/h

6）檢定結(jié)果處理

本機(jī)檢定合格的計(jì)價(jià)器，應(yīng)開(kāi)具出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器本機(jī)檢定證書(shū)，并注明符合使用地政府規(guī)定的出租汽車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

本機(jī)檢定不合格的計(jì)價(jià)器，開(kāi)具出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器本機(jī)檢定結(jié)果通知書(shū)，并注明不合格項(xiàng)目。

四、檢定過(guò)程中容易忽略的問(wèn)題

1）計(jì)價(jià)器的檢定規(guī)程中未要求檢測(cè)出租車(chē)的輪胎與該車(chē)車(chē)型是否相符，這一疏漏易導(dǎo)致車(chē)主在檢定后使用不同型號(hào)的輪胎，更換周長(zhǎng)不同的輪胎就改變了K值，這一行為不是實(shí)際的計(jì)價(jià)里程收費(fèi)，進(jìn)而坑害銷(xiāo)費(fèi)者。所以應(yīng)該隨時(shí)檢查監(jiān)督出租車(chē)是否擅自更換了與檢定時(shí)不同型號(hào)的輪胎。

2）嚴(yán)格檢查整個(gè)計(jì)價(jià)器相關(guān)線(xiàn)路，防止車(chē)主在計(jì)價(jià)器、傳感器線(xiàn)路中私自亂接微型電機(jī)、微型開(kāi)關(guān)等電子元件。這些電子元件容易影響或干擾計(jì)價(jià)器正常工作時(shí)的脈沖信號(hào)。

3）出租車(chē)計(jì)價(jià)器不得使用電子分頻器，不得引用電子車(chē)速里程表傳感器的信號(hào)替代計(jì)價(jià)器傳感器。檢定員在對(duì)出租汽車(chē)計(jì)價(jià)器進(jìn)行使用誤差檢定時(shí)，無(wú)論收費(fèi)率如何，主要是針對(duì)該計(jì)價(jià)器當(dāng)前的狀態(tài)來(lái)檢測(cè)，也就是檢定計(jì)價(jià)器常數(shù)“K”與車(chē)輛特征系數(shù)“W”是否相等，計(jì)價(jià)器常數(shù)“K”是表示計(jì)價(jià)器正確指示1km行程而必須接受到的信號(hào)數(shù)之特征量，單位為每公里的轉(zhuǎn)數(shù)（RLKM），目前絕大多數(shù)計(jì)價(jià)器的常數(shù)K是可調(diào)整的；而車(chē)輛特征系數(shù)“W”是表示車(chē)輛每行駛1km的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)脈速輪傳輸給出租車(chē)計(jì)價(jià)器的信號(hào)數(shù)及另類(lèi)型（脈沖信號(hào)或轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)）的一種特征量，一個(gè)是傳輸信號(hào)，一個(gè)是接受信號(hào)，如果K值等于W值，也就是計(jì)價(jià)器正確記錄了車(chē)輛行駛里程，如果K值和W值有差異，計(jì)價(jià)器就不能正確記錄車(chē)輛行駛里程，此時(shí)必須調(diào)整計(jì)價(jià)器的K值，使其盡量與W值接近。在日常檢定工作中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)價(jià)器K值和車(chē)輪的有效周長(zhǎng)V在沒(méi)有改變?cè)瓉?lái)狀況的情況下，本次檢定數(shù)據(jù)和上次檢定數(shù)據(jù)相差甚大，甚至造成計(jì)價(jià)器超差，其原因就是有的出租車(chē)私自更換車(chē)輛的脈速輪。

出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞：出租車(chē)計(jì)價(jià)； 自頂向下; VHDL; FPGA

中圖分類(lèi)號(hào)：

TN911.7-34

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-373X(2012)05

-0179

-03

Design of taximeter based on FPGA

WANG Cui

(Department of Experimental Teaching, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China)

Abstract：

A taximeter based on Quartus Ⅱ simulation software was designed by using FPGA chip cyclone Ⅱ EP2C8T144C8, which is of top-down design idea. The circuit of each module and the entire system were simulated. The simulation results prove that the taximeter system is of counting time, billing, metering and dynamic display function. To modify the VHDL language source code, it can complete more taximeter extended functions.

Keywords： taximeter; top-down; VHDL; FPGA

收稿日期：2011-09-13

0 引 言

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)也從傳統(tǒng)的全部由機(jī)械元器件組成的機(jī)械式設(shè)計(jì)到半電子式(即用電子線(xiàn)路代替部分機(jī)械器件的出租車(chē)計(jì)價(jià)器［1］)，再?gòu)募呻娐肥降侥壳盎贔GPA芯片為核心的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)共經(jīng)歷了四個(gè)階段，利用FPGA芯片，用較少的外部硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜?，可以通過(guò)軟件編程來(lái)完成更多的附加功能，設(shè)計(jì)比較靈活，并且還具有功耗小，體積小、低成本、安全可靠、使用方便［2］等優(yōu)點(diǎn)。因此，使用FPGA來(lái)設(shè)計(jì)出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)已受到人們的關(guān)注，也能更好地發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。

本文以FPGA為設(shè)計(jì)載體，通過(guò)VHDL語(yǔ)言編程，采用Quartus Ⅱ 仿真軟件，設(shè)計(jì)了一種能動(dòng)態(tài)顯示出租車(chē)計(jì)時(shí)、計(jì)費(fèi)、計(jì)程的系統(tǒng)，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

1.1 實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)功能

車(chē)起步開(kāi)始計(jì)費(fèi)，首先顯示起步價(jià)(本次設(shè)計(jì)為8.0元)，行程在3 km以?xún)?nèi)，按起步價(jià)收費(fèi)；當(dāng)行駛超過(guò)3 km，1.6元/km，車(chē)暫時(shí)停車(chē)(如遇紅綠燈或中途暫時(shí)停車(chē))，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間超過(guò)3 min，按1元/min收費(fèi)。

1.2 實(shí)現(xiàn)顯示功能

能動(dòng)態(tài)顯示出租車(chē)行駛的里程，范圍為00~99 km(考慮到出租車(chē)就在市區(qū)或近郊附近活動(dòng))，同時(shí)顯示等待時(shí)間,范圍為00~59 min,顯示總計(jì)價(jià)值，范圍為00~999.9元，計(jì)價(jià)分辨率為0.1元。

2 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體系

圖1為整個(gè)系統(tǒng)的頂層框圖，根據(jù)層次化設(shè)計(jì)理論［3］，將出租車(chē)自動(dòng)計(jì)價(jià)系統(tǒng)自頂向下可分為分頻模塊、控制模塊、計(jì)量模塊、譯碼和動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊。

(1) 分頻模塊。

通過(guò)分頻［4］產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號(hào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)，本次設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)240 Hz的輸入脈沖進(jìn)行15次,24次和240次分頻，得到16 Hz,10 Hz和1 Hz的三種頻率，分別用于1.6元,1元和0.1元的計(jì)費(fèi)。

(2) 計(jì)量控制模塊。

計(jì)量控制模塊是出租車(chē)自動(dòng)計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的主體部分［5］，該模塊主要完成出租車(chē)的計(jì)時(shí)、計(jì)價(jià)、計(jì)程功能。計(jì)時(shí)器的量程為59 min，滿(mǎn)量程自動(dòng)歸零。計(jì)程器的量程為99 km，滿(mǎn)量程自動(dòng)歸零。行程在3 km內(nèi)，且等待累計(jì)時(shí)間在3 min內(nèi)，起步價(jià)費(fèi)為8元；3 km外以1.6元/km計(jì)費(fèi)，等待累計(jì)時(shí)間超過(guò)3 min按1元/min計(jì)費(fèi)。

(3) 譯碼顯示模塊。

該模塊經(jīng)過(guò)8選1數(shù)據(jù)選擇器將計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)(4位BCD碼)、計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)(2位BCD碼)、計(jì)程數(shù)據(jù)(2位BCD碼)動(dòng)態(tài)顯示輸出。其中計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)最大顯示為999.9元；計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)最大顯示為59 min；計(jì)程數(shù)據(jù)最大顯示為99 km。

3 出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的頂層原理圖如圖2所示，出租車(chē)計(jì)價(jià)器系統(tǒng)由主體FPGA電路taxi模塊和動(dòng)態(tài)掃描顯示部分(8選1選擇器mux8_1模塊、模8計(jì)數(shù)器mo8模塊、七段數(shù)碼顯示譯碼器di_LED模塊、生成動(dòng)態(tài)掃描顯示片選信號(hào)的3-8譯碼器模塊74138)［6］組成。

3.1 系統(tǒng)各功能模塊

3.1.1 taxi模塊

Taxi模塊是系統(tǒng)中十分重要的模塊，模塊設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的輸入信號(hào)為clk_240(240 Hz)、計(jì)價(jià)開(kāi)始信號(hào)start、等待信號(hào)stop、里程脈沖信號(hào)fin。系統(tǒng)的輸出信號(hào)有總費(fèi)用數(shù)cha3(百)，cha2(拾),cha1(元),cha0(角)，行駛距離信號(hào)為km1，km0,等待時(shí)間信號(hào)為m1，m0。

Taxi模塊的控制過(guò)程為：start作為計(jì)費(fèi)開(kāi)始開(kāi)關(guān)，當(dāng)start為高電平時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始跟據(jù)輸入情況計(jì)數(shù)，有乘客上車(chē)并開(kāi)始行駛時(shí)，fin脈沖到來(lái)，進(jìn)行行駛里程計(jì)數(shù)，這時(shí)的stop應(yīng)為0，中途若停車(chē)等待，就需把stop置為1，同時(shí)fin為0，進(jìn)行等待計(jì)費(fèi)，當(dāng)乘客下車(chē)時(shí)，直接將start置為0，系統(tǒng)停止工作。taxi模塊又可分為分頻(fenpin)、計(jì)量(jiliang)、kongzhi(控制)和計(jì)費(fèi)(jifei)四個(gè)子模塊［3,7］，taxi模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 taxi模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

Fenpin模塊是將輸入端clk_240(240 Hz)的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻，分別得到f_16(16 Hz)，f_10(10 Hz)，f_1(1 Hz)的信號(hào)，用于計(jì)量時(shí)的1.6元，1元，0.1元。

Jiliang模塊用來(lái)計(jì)時(shí)和計(jì)程，fin為汽車(chē)的里程脈沖信號(hào)，當(dāng) fin為高電平時(shí)，以記錄的f_1的脈沖個(gè)數(shù)作為行駛的公里里程數(shù)，start是汽車(chē)計(jì)量開(kāi)始信號(hào)，stop為等待信號(hào)。f_1是計(jì)量驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)f_1的脈沖到來(lái)，如果fin=1,記錄f_1的個(gè)數(shù)(即行駛公里數(shù))，當(dāng)行駛超過(guò)3 km，ent0輸出為1。當(dāng)stop為高電平時(shí)，記錄f_1的脈沖個(gè)數(shù)，60個(gè)脈沖為1 min，當(dāng)超過(guò)3 min時(shí)，ent1輸出為1。仿真波形如圖4所示。

Kongzhi模塊主要根據(jù)jiliang模塊的en1和en0的不同輸出信號(hào)選擇不同的輸出頻率供jifei模塊計(jì)費(fèi)，en1=1時(shí)f=10 Hz,en0=1時(shí)f=16 Hz。

Jifei模塊實(shí)際就是一個(gè)四位十進(jìn)制加法器，仿真圖形如圖5所示,在taxi模塊中，它根據(jù)不同的輸入脈沖頻率對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。jiliang模塊每計(jì)一次數(shù)，jifei模塊就實(shí)現(xiàn)16次或10次脈沖計(jì)數(shù)，即實(shí)現(xiàn)超時(shí)時(shí)的1元/min,超里程時(shí)的1.6元/km的收費(fèi)。

對(duì)整個(gè)taxi模塊進(jìn)行仿真，結(jié)果如圖6所示,由圖中可知，當(dāng)stop為高電平時(shí)，汽車(chē)行駛了km1km0=35 km，計(jì)費(fèi)cha3cha2cha1cha0為0592,即59.2元，與8+(35-3)×1.6=59.2元一致，圖中當(dāng)?shù)却^(guò)3 min時(shí)，價(jià)格按1元/min計(jì)費(fèi)，仿真結(jié)果正確。

3.1.2 動(dòng)態(tài)掃描顯示部分

此模塊包含mo8計(jì)數(shù)器、mux8_1(8選1選擇器)、di_led七段數(shù)碼顯示譯碼器3個(gè)子模塊。

mo8計(jì)數(shù)器：輸入信號(hào)clk為系統(tǒng)輸入的240 Hz基準(zhǔn)時(shí)鐘，輸出a為模8的二進(jìn)制碼［8］。

mux8_1模塊是根據(jù)輸入信號(hào)c［2..0］的地址碼000至111分別對(duì)應(yīng)了cha3,cha2,ch1,ch0,km1,km0,min1,min0八個(gè)四位BCD碼，dp為小數(shù)點(diǎn)指示信號(hào)，在計(jì)費(fèi)的第二位數(shù)字上帶有小數(shù)點(diǎn)，仿真波形如圖7所示。

di_led數(shù)碼顯示譯碼模塊，將輸入信號(hào)d［3..0］轉(zhuǎn)換為q［6..0］,即g,f,e,d,c,b,a七段譯碼輸出(高電平有效)［9］，3F對(duì)應(yīng)為0,仿真波形圖如圖8所示。

由于采用動(dòng)態(tài)掃描，主要是根據(jù)人視覺(jué)暫留現(xiàn)象，一般影像在人眼中保留0.1~0.5 s左右，74LS138的輸出碼依次選通8個(gè)數(shù)碼管。只要頻率夠高，依次點(diǎn)亮8個(gè)數(shù)碼管時(shí)，給人視覺(jué)是同時(shí)點(diǎn)亮［10］。

3.2 總體電路的仿真結(jié)果

通過(guò)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的仿真分析，結(jié)果如圖9所示，輸出依次是3F 7D 27 .5B 66 3F 3F 3F, 其中總價(jià)格為3F7D27.5B(即67.2元)， 里程數(shù)為663F(即40 km)，等待時(shí)間為3F3F(即0 min)，8+(40-3)×1.6=67.2元,仿真結(jié)果正確。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)仿真驗(yàn)證表明，本文所設(shè)計(jì)的出租車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)顯示行駛的里程、等待時(shí)間和計(jì)費(fèi)數(shù)目等，符合預(yù)定的設(shè)計(jì)功能要求。但設(shè)計(jì)中對(duì)出租車(chē)?yán)锍逃?jì)數(shù)精度不高，若要提高精度，需根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置取樣里程的脈沖，在計(jì)量(jiliang)模塊的輸入頻率中要做相應(yīng)的修改，當(dāng)出租車(chē)計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化時(shí)，也可以通過(guò)修改VHDL源程序達(dá)到要求，另外，還可以擴(kuò)展語(yǔ)音播報(bào)或票據(jù)打印等附加功能，此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了FPGA設(shè)計(jì)的自頂向下的設(shè)計(jì)思想，基于FPGA的設(shè)計(jì)靈活性高、功耗低、集成度高，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］陳偉宏.基于Proteus的多功能出租車(chē)計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)［J］.重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，23(6)：83-86.

［2］潘松，黃繼業(yè).EDA技術(shù)實(shí)用教程［M］.北京：科學(xué)出版社，2002.

［3］徐志軍，徐光輝.CPLD/FPGA的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2002.

［4］任愛(ài)鋒，初秀琴.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.

［5］王誠(chéng)，吳繼華.Altera FPGA/CPLD設(shè)計(jì)(基礎(chǔ)篇)［M］.北京：人民郵電出版社，2005.

［6］閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］.4版.北京：高等教育出版社，1998.

［7］雷伏容.VHDL電路設(shè)計(jì)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2006.

［8］王振紅.VHDL數(shù)字電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐教程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［9］劉昌華.數(shù)字邏輯EDA設(shè)計(jì)與實(shí)踐［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2006.

［10］蔡明生.電子設(shè)計(jì)［M］.北京：高等教育出版社，2004.

出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】單片機(jī);計(jì)費(fèi)系統(tǒng);霍爾傳感器

一、引言

汽車(chē)計(jì)價(jià)器是出租車(chē)行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無(wú)論是對(duì)廣大汽車(chē)司機(jī)朋友還是乘客來(lái)說(shuō)都是很必要的。隨著汽車(chē)行業(yè)的日漸發(fā)展，汽車(chē)計(jì)價(jià)器的功能已從剛開(kāi)始的只顯示路程發(fā)展到了能夠自主計(jì)費(fèi)，以及打印發(fā)票和語(yǔ)音提示、按時(shí)間自主變動(dòng)單價(jià)等功能?，F(xiàn)在各大城市出租車(chē)行業(yè)都已普及自動(dòng)計(jì)價(jià)器，所以計(jì)價(jià)器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)日益加快，汽車(chē)行業(yè)也將加速發(fā)展，計(jì)價(jià)器的普及也是必然的，所以汽車(chē)計(jì)價(jià)器的市場(chǎng)還是十分有潛力的。

二、硬件設(shè)計(jì)方案

采用傳統(tǒng)的模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器，其整體電路規(guī)模較大，故障率高，難調(diào)試，功能不易實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)我們利用單片機(jī)AT89C2051芯片作為設(shè)計(jì)的核心，利用霍爾傳感器測(cè)距，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)計(jì)價(jià)統(tǒng)計(jì)，采用AT24C02 實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掉電的時(shí)候保存單價(jià)和系統(tǒng)時(shí)間等信息，顯示采用6位LED數(shù)碼管，分屏顯示單價(jià)、路程、總金額以及時(shí)間。本系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大、電路簡(jiǎn)單、便于維護(hù)等特點(diǎn)?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖2.1所示。

1.單片機(jī)

AT89C2051是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，只有20引腳。片內(nèi)含有2K字節(jié)可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和128字節(jié)的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。

該系統(tǒng)中AT89C2051作為總控芯片，主要具有對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算處理、控制顯示及保證系統(tǒng)正常工作等功能。

2.里程計(jì)算設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)里程計(jì)算采用霍爾傳感器A44E，里程計(jì)算是通過(guò)安裝在車(chē)輪上的霍爾傳感器A44E檢測(cè)到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算，送給顯示單元的。其原理如圖2.2所示。

我們選擇了P3.2口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車(chē)輪的周長(zhǎng)是1 米），霍爾開(kāi)關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到1000 次時(shí)，也就是1公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式：

當(dāng)前單價(jià)×公里數(shù)=金額。

圖2.2 傳感器測(cè)距示意圖

3.顯示單元設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)具有單價(jià)、路程、金額顯示輸出，加上我們另外擴(kuò)展了時(shí)鐘顯示（包含時(shí)分秒的顯示），采用LCD液晶屏顯示，在距離屏幕較遠(yuǎn)處無(wú)法看清數(shù)據(jù)，不能滿(mǎn)足要求，而且在白天其對(duì)比度也不能夠滿(mǎn)足要求，因此我們采用6位LED數(shù)碼管顯示方式。

數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過(guò)按鍵S1來(lái)實(shí)現(xiàn)切換的，在汽車(chē)不走的時(shí)候，按下S1，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示，車(chē)在行走的時(shí)候只有總金額和單價(jià)顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，客戶(hù)要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下S1 切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶(hù)查詢(xún)。

4.AT24C02掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)

掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開(kāi)的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。AT24C02是ATMEL 公司的2KB字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線(xiàn)串行的總線(xiàn)和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5V，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua（5.5V），芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的DIP封裝，使用方便。

其電路如圖2.3所示。

圖中R8、R10是上拉電阻，其作用是減少AT24C02的靜態(tài)功耗，由于AT24C02的數(shù)據(jù)線(xiàn)和地址線(xiàn)是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線(xiàn)SCL（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)。

每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的單價(jià)等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。

5.按鍵設(shè)計(jì)

（1）S1按鍵的功能

在汽車(chē)不走的時(shí)候，按下S1，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示，車(chē)在行走的時(shí)候只有總金額和單價(jià)顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，客戶(hù)要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下S1 切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶(hù)查詢(xún)。

（2）S2按鍵的功能

在按下S1按鍵之后，若接著按下S2鍵則進(jìn)行單價(jià)調(diào)整（默認(rèn)為調(diào)整白天單價(jià)），當(dāng)接著按下S1時(shí)，則進(jìn)行晚上單價(jià)調(diào)，再次按下S1可進(jìn)行中途等待單價(jià)調(diào)整。當(dāng)單價(jià)調(diào)整結(jié)束后，可以通過(guò)按下S2按鍵進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，默認(rèn)為調(diào)整時(shí)，接著按下S1可進(jìn)行調(diào)整分，分調(diào)整后再接下S1可進(jìn)行秒調(diào)整。當(dāng)時(shí)調(diào)整完成后，若接著按下S2則又可進(jìn)行單價(jià)調(diào)整。

（3）S3按鍵的功能

在顯示金額及單價(jià)時(shí)，若按下S3鍵則顯示路程和單價(jià)，再次按下S3則可返回顯示金額及單價(jià)。

（4）S4按鍵的功能

在按下S1按鍵之后，若接著按下S4按鍵，則進(jìn)行設(shè)定默認(rèn)晚上單價(jià)，并啟動(dòng)計(jì)價(jià)器，若沒(méi)有按下S4則可設(shè)定默認(rèn)單價(jià)（白天），并啟動(dòng)計(jì)價(jià)器。當(dāng)設(shè)定默認(rèn)晚上單價(jià)結(jié)束后，再次接下S4按鍵則可設(shè)定默認(rèn)中途等待單價(jià)，并啟動(dòng)計(jì)價(jià)器。當(dāng)設(shè)定默認(rèn)中途等待單價(jià)后，若還按一次S4，則返回系統(tǒng)時(shí)間的顯示。

三、軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要可分為主程序模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)中斷程序、里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序、中途等待中斷服務(wù)程序、顯示子程序服務(wù)程序、鍵盤(pán)服務(wù)程序六大模塊。

主程序模塊完成對(duì)各接口芯片的初始化、汽車(chē)起價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開(kāi)中斷、循環(huán)等待等工作。

另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。