出租车计价器 1. 课题概述 我国出租车行业发展迅速,全国出租车公司数以千计,出租车计价器的市场非常庞大。本课题“出租车计价器”的解决方案是基于ZY15MCU12BC2实验平台的相关功能模块模拟出租车计价器,系统在乘客乘坐出租车到达目的地后,测量出租车行驶路程及计算该路程的金额,并显示行驶里程和金额,系统工作原理如图6-20所示。 图6-20 出租车计价器工作原理图 图中直流电机模拟汽车轮胎转动,在ZY15MCU12BC2实验平台直流电机转轴的转盘边沿固定了一块永久磁钢,并在转盘附近安装一个霍尔开关传感器3020T,当直流电机转动时,转盘随转轴旋转,磁钢也跟着转动,受磁钢转动产生的磁场影响,霍尔器件3020T输出脉冲信号,ZY15MCU12BC2实验平台3020T输出脉冲信号引脚为CKMOT,CKMOT输出1个脉冲信号,表明直流电机转动一周,输出的脉冲信号频率和转速成正比。因此,只要测出脉冲信号的频率或周期就能够计算出直流电机的转速。可以用单片机的外部中断引脚( )或( )采集脉冲信号,CKMOT输出1个脉冲信号,在 或 引脚就会产生一次中断请求,在中断服务程序中设置软件计数器计数中断请求次数。 电机转速计算:应用单片机内部定时器/计数器T0/T1定时1s,根据1s采集的软件计数器的计数值计算出电机转速n/s(转/秒),再转换为kg/h(公里/小时)。 车速与里程的速比是:车速里程表转轴(软轴)在汽车行驶一公里时所转过的转数。 本课题设定霍尔传感器输出8个脉冲代表转轴转一圈,以速比为 的车型为例,出租车行驶一公里则霍尔传感器发出的脉冲数为 624,或者说每个脉冲代表了 公里的里程。在单片机内部RAM中设置里程缓冲区,累加里程数。当软件计数值计满4992时,表明出租车行驶了1公里,里程累计单元加一。出租车收费价格由用户自主设定,应设置起步价(元)和每公里价格(元)。 显示模块显示当前里程数和金额,里程数和金额以十进制数显示。可以在键盘中设置功能键:里程键、金额键,通过按键控制显示器显示内容。 指示模块由ZY15MCU12BC2实验平台开关电路和发光二极管电路组成,参照本书第1部分第4章“图4-4 开关和指示灯实验电路示意图”。其主要功能是模拟指示乘客开始乘坐出租车和乘客到达目的地,应设置启动/停止开关和指示灯。当拨动启动开关时绿色发光二极管灯点亮、红色发光二极管灯熄灭,计价器开始工作,当拨动停止开关时红色发光二极管灯点亮、绿色发光二极管灯熄灭,显示器显示里程数和金额。 系统设置启动/停止按键,系统启动后显示器即显示启动界面,系统启动界面应显示出租车计价器初值(元)。键盘电路参照本书第1部分第4章“图4-13 8279、键盘及LED显示电路示意图”。在系统工作的任意时刻,按下停止键,系统停止工作回到启动界面。 2. 设计要求 (1)基本要求 本课题硬件部分要求根据系统工作原理图绘制系统硬件电路图,在实验平台上设计组成出租车计价器系统,并调试自主设计、编写的程序,主要包括:主程序、定时器中断程序、外部中断程序、价格计算程序、键盘控制子程序、LED显示子程序等。在调试程序时,要求整个系统工作正常、显示正确、结果满意,并希望同学能深入思考、精益求精,提出对课题的改进意见。 (2)附加要求 本系统显示模块可以将日期、时间显示作为系统功能的扩展,对于单片机掌握和运用能力较好的学生,可以考虑选择。完成日期、时间显示程序的设计、编写和调试。另外,还可以增加LCD显示模块,增加汉字显示功能。由单片机驱动LCD显示启动界面、实时显示里程和金额,掌握实验箱LCD显示器FM12232的工作原理并完成显示驱动程序的设计、编写和调试。还可以动态设置出租车的起步价和每公里价格,系统启动后从键盘输入起步价和每公里价格,使得系统使用更加方便、灵活。
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