出租车计费系统的设计
出租车计费系统的设计
设计目的随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求计费器性能稳定，计费准确，有防作弊功能；同时还要求其具有车票资料打印、IC卡付费和电脑串行通信功能。
不同国家和地址的计费方式存在差异，如有些地区有夜间收费及郊区收费等，而有些地区则无夜间收费和郊区收费。
本次设计采用硬件和软件相结合的方法,以单片机为核心,从圈脉冲信号的产生到营业信息的打印都做了详细的介绍,并对MAX813L看门狗、复位电路、行车里程检测电路、掉电存储电路、IC卡读写电路、分屏显示电路以及操作面板进行了详细的设计。
该系统还具有防止干扰和防死机的功能,系统的电源是专门为出租车设计的,具有相当强的稳压效果,系统采用了EEPROM存储器,可以方便且安全的记录顾客和车主的信息。
关键词： 89C51；里程检测；分屏显示；EEPROM；设计背景随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。
二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得到了飞速发展，其实现方法经历了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI以及UVLSI的过程。
同时为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路（ASIC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，而ASIC以其体积小、重量轻、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脱颖而出。
目前，业界大量可编程逻辑器件（PLD），尤其是现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量地应用在ASIC的制作当中。
在可编程集成电路的开发过程中，以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果的电子设计自动化（EDA）技术主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计以及PCB设计。
理想的可编程逻辑开发系统能符合大量的设计要求：它能够支持不同结构的器件，在多种平台运行，提供易于使用的界面，并且有广泛的特征。
此外，一个设计系统应该能给设计师提供充分自由的设计输入方法和设计工具选择。
出租车计费系统的设计
目录一课程设计目的 (3)二课程设计内容和要求 (3)2.1设计内容 (3)1 设计过程 (3)2 所用器件简介 (3)3 设计所需器件归纳 (6)2.2 设计要求 (6)三设计方案 (6)3.1设计思路 (6)3.2工作原理及硬件框图 (7)3.3硬件电路原理图 (8)3.4 PCB版图设计 (8)四课程设计总结 (10)五参考文献 (10)1、课程设计目的1 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2 学习使用NI Multisim10软件绘制电路原理图及PROTEL软件绘制印刷板图；3 掌握应用NI Multisim10对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
2、课程设计内容和要求：2.1、设计内容1 设计过程1)使用NI Multisim10软件绘制原理图。
2)使用PROTEL制作PCB版图。
3)应用NI Multisim10对所设计的电路进行仿真。
2 所用器件简介(1) 74LS160计数器的功能图1 74LS160芯片图74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器，共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式。
74LS160异步清零端/MR1 为低电平时，不管时钟端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。
74LS160的预置是同步的。
当置入控制器/PE为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0-Q3与数据输入端P0-P3一致。
对于54/74160，当CP由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端CEP、CET为高电平，则/PE应避免由低至高电平的跳变，而54/74LS160无此种限制。
74LS160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。
当CEP、CET均为高电平时，在CP上升沿作用下Q0-Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
对于54/74LS160的CEP、CET跳变与CP无关。
74LS160有超前进位功能。
出租车计费系统的设计
一、设计目的1 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2 学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图；3 掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
二、设计要求设计一个出租车计费系统，具体要求如下：1. 能够实现计费功能。
按照太原出租车的计费标准。
2．能够实现显示功能。
分别用四位数字显示行驶里程和总费用，计价分辨率为0.1元。
三、设计内容1 设计过程1)使用PROTEL软件绘制原理图。
2)制作PCB版图。
3)应用EWB对所设计的电路进行仿真。
2 设计框图（1）各个模块的功能说明-74160，是一个4位二进制的计数器，它具有异步清除端与同步清除端不同的是，它不受时钟脉冲控制，只要来有效电平，就立即清零，无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。
具体功能如下：1.异步清零功能只要（CR的非）有效电平到来，无论有无CP脉冲，输出为“0”。
在图形符号中，CR的非的信号为CT=0，若接成七进制计数器，这里要特别注意，控制清零端的信号不是N-1（6），而是N（7）状态。
其实，很容易解释，由于异步清零端信号一旦出现就立即生效，如刚出现0111，就立即送到（CR的非）端，使状态变为0000。
所以，清零信号是非常短暂的，仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。
清零端是低电平有效。
2.同步置数功能当（LD的非）为有效电平时，计数功能被禁止，在CP脉冲上升沿作用下D0～D3的数据被置入计数器并呈现在Q0～Q3端。
若接成七进制计数器，控制置数端的信号是N（7）状态，如在D0～D3置入0000，则在Q0～Q3端呈现的数据就是0110。
7448七段显示译码器7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。
该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
7448的功能表如表5.3.4所示，它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：1. 灭灯输入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。
出租车计费系统的设计 设计
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章系统设计 (3)2.1系统组成 (3)2.1.1 计费及显示 (3)2.1.2 时钟及显示 (3)2.1.3 计费开始提示 (1)2.2功能模块设计 (1)第3章硬件及软件实现 (3)3.1传感器 (3)3.1.1 光电传感器电路设计 (3)3.1.2车轮光电开关检测电路 (4)3.2单片机 (4)3.2.1 8051 单片机功能方块图 (5)3.2.2 AT89S51单片机简介 (7)3.2.3 AT89S5l与51系列单片机相比具有如下特点 (8)3.2.4 89S51的内部框图 (9)3.2.5 中断控制 (11)3.2.6 单片机控制程序设计 (12)3.2.7 单片机汇编语言源程序 (16)3.3显示及按键控制系统 (31)3.3.1 LED数码管 (31)3.3.2 数据显示电路的设计 (32)第4章系统检测及分析 (34)4.1系统仿真/硬件验证 (34)4.1.1 系统的调试方法 (34)4.1.2 系统的硬件验证 (34)4.2设计技巧分析 (35)结论 (36)附录A: FPGA芯片引脚 (37)摘要本系统电源电压为+16V，速度传感器具有汽车每运行1㎞提供1000个脉冲信号的特性。
显示器可以采用LED数码管。
系统采用单片机和FPGA的结合进行系统的主体设计,测控FPGA芯片通过采集传感器脉冲信号WCLK进行里程计算,里程计费,利用外部脉冲信号SCLK产生标准时钟信号,以计算等待时间,等待费用,并产生里程标志(LCBZ),等待标志(DDBZ),熄灯标志(XDBZ)等有关控制标志信号,同时根据单片机发出的开始信号（START），时段标志（SDBZ），传输数据选择（SEL）等控制信号将有关计算结果传送给FPGA芯片。
单片机MCU除了完成键盘扫描，显示控制外，还通过P0口与FPGA进行数据交换，并向测控FPGA芯片发出有关控制信号。
本设计方案利用单片机和FPGA的结合，发挥它们各自的长处，分工清晰，实际使用和操作符合大众逻辑，容易被人接受。
出租车计费系统设计
4.8 出租车计费系统的设计4.8.1 设计要求设计出租车计费系统，实现出租车按照行驶里程计费，行驶里程在3公里以 内，预置起步费为7元，3公里以上以1.6元/公里计费，当计费总额超过30元， 以 2.4 元/公里计费，车停止结束计费。
车费总额可显示最大值为 99.9 元，能同 步显示对应行驶里程。
模拟出租车启动、暂停、停止等状态，通过动态扫描显示 电路，显示行驶里程和车费总额。
4.8.2 设计过程1．出租车计费系统的设计原理出租车计费系统整体设计框图如图 4.8.1 所示，主要模块包括车轮脉冲计数 模块、里程计数模块、计费模块、动态扫描模块及译码模块。
图 4.8.1 出租车计费系统整体设计框图车轮脉冲计数模块接收来自车轮传感器的脉冲信号， 以及出租车运营过程的 启动、暂停、停止等信号，根据车轮的型号，转换得到百米行驶信号。
里程计数 模块负责统计百米行驶信号，得到行驶里程数据信号，计费模块根据行驶里程以 车轮脉冲计数模块计费模块 里程计数模块动态扫 描及译 码模块车轮脉冲 信号 启动/暂停 停 止 时钟信号及车费规则，得到车费总金额数据信号，将行驶里程和车费总金额数据信号，送 入动态扫描模块及译码模块，供外部数码管显示。
2．车轮脉冲计数模块车路脉冲计数模块接收来自车轮传感器的脉冲信号，经过计数分频，产生出 租车行驶100米的输出信号。
由于不同型号的车轮，直径大小不同，行驶100米车轮转的圈数不同，即车 轮传感器发出的脉冲信号个数不同，对不同车轮应区别对待。
如表481所示， 车轮直径与每公里所转圈数对应表。
表 481 车轮直径与每公里所转圈数对应表车轮直径 500mm 520mm 540mm 560mm 580mm圈数/公里 637 612 590 569 549本设计中我们选取车轮直径为520mm进行讨论，设计程序如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY count ISPORT(clk, reset, start : IN STD_LOGIC;clk_out : OUT STD_LOGIC);END count;ARCHITECTURE behave OF count ISSIGNAL mode : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);SIGNAL temp : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);TYPE states IS (s0, s1);SIGNAL s_state : states;BEGINmode <= "111101";PROCESS(clk, start, reset)BEGINIF reset = '1' THEN s_state <= s0;temp <= "000000";ELSIF (clk'EVENT AND clk = '1') THENCASE s_state ISWHEN s0 => temp <= "000000";IF start = '1' THENs_state <= s1;ELSE s_state <= s0;END IF;WHEN s1 => IF start = '1' THENIF temp = mode THENtemp <= "000000"; s_state <= s1;ELSE temp <= temp + 1; s_state <= s1;END IF;ELSE s_state <= s0;END IF;END CASE;END IF;END PROCESS;clk_out <= '1' WHEN temp = mode ELSE '0';END behave;以上程序中，当停止键 reset 设为高电平，模块进入停止计数状态（s0）；停止键 reset 设为低电平，同时启动/暂停键设为启动状态（start 高电平），进入；设置为暂停（start 低电平），回到s0状态，停止分频计数。
出租车计价器系统设计
出租车计价器系统设计
引言：
随着城市的发展和人们生活水平的提高，出租车市场逐渐繁荣起来。
人们对出租车计价器系统的需求也越来越高。
出租车计价器系统是一种用于计算乘客乘坐出租车费用的设备，它可以帮助乘客了解行程信息、计算费用，并向乘客提供更好的服务。
本文将对出租车计价器系统进行详细设计。
一、系统需求分析
1.功能需求：
1.1乘客功能：
-条件输入：乘客可以输入上车地点和下车地点、行程距离、乘车时间等信息。
-费用计算：系统可以根据乘客输入的信息，计算并显示乘车费用。
出租车计价器系统设计方案
出租车计价器系统设计方案第一章出租车计价器系统功能描述1.1计价器整体功能描述结构设计出租车计价器方案并进行仿真，完成白天晚上转换计价，显示路程、单价、总金额。
1.2各部分电路功能描述1不同情况具有不同的收费标准。
a)白天b)晚上2具有数据的复位功能3IO 口分配的简易要求a)距离检测使用霍尔开关 A44Eb)白天 / 晚上收费标准的转换开关c)数据清零开关4数据输出5按键a)启动计时开关b)数据复位（清零）c)白天 / 晚上转换第二章方案论证本系统可分 4 个模块构成：主控电路、掉电保护模块、信号采集模块和显示模块。
2.1 主控电路选择方案一使用数字电路和模拟电路来完成设计要求。
显示器件有：LED显示，VFD显示，分段式数码管等等，针对显示单元电路这里可以使用分段式数码管显示，分段式数码管分为共阳极和共阴极两种，对数码管的驱动针对不同的类型采用不同的芯片，共阴极数码管通常采用 TTL系列的 74LS48驱动，而共阳极数码管通常采用 CMOS系列的 CD4543来驱动；仅时钟显示电路框图和实际电路就非常复杂，整体电路将更加烦琐。
而且对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现；整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试。
方案二使用单片机来完成设计要求。
单片机功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
针对计费模式的切换，通过软件编程就可以容易的实现。
避免了机械开关带来的不稳定因素。
确定方案经过上面的两种方案的比较，显然第二种方案具有更大的优越性、灵活性，所以我们采用第二种设计方案进行设计。
2.2 显示电路选择方案一：采用液晶显示器（ LCD）显示。
液晶屏显示功能强大，可显示各种字体的数字、汉字、图像，还可以自定义显示内容，显示内容较丰富；方便操作者读取信息及一些扩展功能的实现。
占用系统 IO 口较少，有效地节约系统资源，使整个系统更加人性化。
出租车计价系统设计
出租车计价系统设计要求： 1.实现计费功能：按行驶里程收费，起步费为7.00元，并在车行3公里后能：能模拟汽车启动、停止、暂停、车速等状态； 3.设计动态扫描电路：显示车费，保存两位小数； 4.仿真验证：观察波形确认电路设计是否正确。 5.实际验证：设计电路下载，检查设计方案的正确性。 6.分析方案：进行资源占用、工作频率及其时间分析以及改进方案分析。
北京出租车详细价目： 1.每公里2元，基价3公里，起价10元； 2.单程15公里以上局部加收50%空驶费； 3.时速低于12公里/小时或等候乘客，每累计5分钟加收1公里费用； 4.晚23时至早5时，每公里租价加收20%；晚23时以后起步价11元； 5.不同乘客合租，按合乘里程各收60%； 6. 租车，每次加收3元 租车费； 7.出北京市，由双方议定收费；过路过桥费由乘客支付。 另：出租车四舍五入按元收费，没有角分的概念；
出租车计费系统设计剖析
西南大学网络教育学院毕业论文论文题目：出租车计费系统设计学生学号类型网络教育专业电气工程及自动化层次专升本指导教师日期西南大学网络教育学院毕业论文（设计）评定表出租车计费系统的设计摘要随着我国市场经济的发展，交通也越来越便利，特别是计程车，以快捷、方便的特点早已盛行各个城市，成为城市交通的重要工具。
计程车市场从90年代初的起步阶段到现在已经进入了高峰期。
随着城市化水平的提高和人民生活水平的改善，计程车的服务也就显得越来越重要。
因此计程车计价器也就应运而生了。
本文分析了当前国内外出租车计费系统的基本组成和工作原理及主要的两种设计方式:基于单片机的设计方式和基于FPGA的设计方式；并对这两种实现方式的优点和缺点进行分析，比较后确定本系统的方案：基于FPGA的出租车计费系统的设计。
在本设计中主要是通过VHDL语言来编程实现计费系统的四个功能块：分频模块，控制模块，计量模块和译码显示模块，最后使用MAX+PLUSII软件来对程序进行仿真，以模拟实现出租车的启动，停止以及等待等过程中的计时，计程和计费功能。
并将各功能模块的结果通过动态译码扫描模块输出到显示模块进行显示。
即通过显示模块显示出租车所行驶的路程，出租车等待的时间和出租车分别在等待过程中的费用和行驶过程中的费用。
关键字:CPLD/FPGA；VHDL语言；MAXPLUS II；出租车；计费器目录摘要 (3)1.1研究的意义 (5)1.2当前国内外的研究现状 (5)1.3本课题的目的 (5)1.4本论文的章节安排 (6)2VHDL和FPGA的简介 (6)2.1VHDL的介绍 (6)2.2FPGA的介绍 (7)3Max+plusII平台简介 (7)3.1概述 (7)3.2Max+plusII的特点 (8)4设计方案的简介及比较 (9)4.1基于单片机出租车计费器设计方案 (9)4.1.1硬件各模块的功能 (9)4.1.2程序设计模块 (10)4.2基于FPGA的出租车计费器的设计方案 (10)4.3两种方案的比较 (11)4.4方案的确定.......... (11)5出租车计费系统的设计 (12)5.1整体方案设计 (12)5.1.1设计的主要技术指标 (12)5.1.2整体设计方案的实现 (12)5.2模块的设计 (13)5.2.1秒分频模块 (13)5.2.2控制模块 (14)5.2.3计量模块 (15)5.2.4译码显示输出模块 (19)5.2.5整体原理与仿真 (21)5.2.6结果分析 (22)5.2.7结论..................... .. (22)6结束语 (23)7谢辞 (23)8参考文献 (24)1.1研究的意义随着我国市场经济的发展，交通也越来越便利，特别是计程车，以快捷、方便的特点早已盛行各个城市，成为城市交通的重要工具。
出租车计价系统设计与制作
1 绪论1.1课题的目的和意义随着社会的不断发展,人们的生活水平逐渐提高,人们越来越关注生活中方方面面的舒适程度,社会的基本公共设施的建设也尽可能的把这方面的要求提升，所以新时代人们重点关注的主要是衣食住行的问题。
人们在出行期间也注意其方便性和舒适性。
于是，出租车行业便由此孕育而出,出租车行业以低价、高质的服务让人们在出行中感受到了便捷和舒适。
但是在早期出租车行业中,，其收费纠纷很大程度上限制着着行业本身的发展，人们为了解决这一矛盾，想出的最好的方法就是增加出租车的计价功能，用精良的计费器为出行的乘客提供更加方便快捷的服务，司机和乘客之间的冲突也随着计价器的兴起而消失不见。
近些年来出租车计价器都是应用了单片机技术制造出来的。
单片机是微型机的一个主要分支,在结构上的最大特点就是把CPU、存储器、定时器和多种输入、输出接口集成在一块芯片上。
采用单片机作为出租车计价器的核心控制器，就可以用较少的硬件电路和恰当的软件程序相互配合构成计价器，可以实现里程计费、价格调整和显示金额等功能，并且灵活性强、精度高、可靠性好。
1.2国内外现状我国在80年代开始就出现了出租车，但那时的国民经济水平和科研能力都比较有限，起初的计费系统大都是国外进口的，不但其准确性和便利性不高，价格也十分的昂贵，造成出租车公司的成本升高。
现在全国各个城市的出租车行业都已普及，出租车计价器也随着出租车的普及而被广泛应用，所以计价器技术的发展也越来越好。
而出租车计费器规范了乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业的重要组成，具有良好性能的计费器无论是对出租车司机还是乘客来说都是必要的，是更便利交易的。
因此研究出租车计费器也是十分有价值和意义的。
相信未来的出租车计价器会随和科技的进步而更一步发展。
近些年来出租车计价器都是应用了单片机技术制造出来的。
其功能也相比之前越来越多，现在的计价器一般包含显示单价、路程、总金额、实时时间、白天和黑夜两种模式切换、停车等待计费、语音播报以及打印电子发票等等。
出租车计价系统设计
目录内容提要 (2)正文 (3)硬件电路原理图 (3)程序流程图 (4)源程序代码 (4)设计体会 (7)参考文献 (7)内容提要出租车计价器系统要求：价格=速度*时间*单价。
出租车在白天、夜晚计价方式不同。
白天：1.1元／公里，超过6公里2.0元／公里；夜晚：1.5元／公里，超过6公里2.5元／公里。
总价等于其和。
本设计将价格换算成：价格=车轮圈数*车轮周长*单价。
采用计数器TM50、TM51的外部计数功能从轮速传感器上采集脉冲信号；利用NEC单片机的外部中断功能（P0/P12.0）进行白天与夜晚的切换；利用开发板上的LED数码管进行价格显示模拟。
同时，通过改变电路连接方式，可实现计费暂停，清零功能。
本系统是以NEC78K0系列单片机为平台，以C语言为工具进行的设计开发。
正文：出租车计价器系统本系统设计的意义在于，实现了出租车计费完全采用‘走多少路花多少钱’的模式，从消费者的利益出发，是原有系统的优化。
在此次设计中，本人的主要任务是参与主程序的编写任务，并进行调试修改。
一、硬件电路连接原理图：原理图说明：1、端口设置：按键中断——P0/P12.0 数码管：阳极——P4.0～P4.7阴极——P5.0～P5.3 车速传感器输入端——P1.7与P3.3 2、功能解释：车速传感器产生车轮圈数信号，此信号经过单片机的处理输出价格并在LED数码管上显示；按键为中断，控制白天与夜晚之间计费的转换。
二、程序流程图：开始初始化P0中断：是否白天TM50计数白天里程TM51计数黑夜里程Y N三、源程序代码：#pragma sfr#pragma DI#pragma EI#pragma interrupt INTTM50 DAY#pragma interrupt INTTM51 NIGHT#pragma interrupt INTP0 DNCunsigned char tab1[10]={0xfc,0x60,0x3e,0x6e,0xe2,0xce,0xde,0x64,0xfe,0xee}; unsigned char tab2[10]={0xfc,0x18,0x6e,0x5e,0x9a,0xd6,0xf6,0x1c,0xfe,0xde}; unsigned int num100=0,num10=0,num1=0,num0=0;float m=0,s=0,i=0,j=0;unsigned int n=0;void delay() /*延时函数*/{int t;for(t=0;t<50;t++);}void jishuqi() /*计数器TM50、TM51初始化*/ {PM1.7=1;PU1.7=1;TCL50=0X01;TMC50=0X80;CR50=0Xc2;TMIF50=0;TMMK50=0;TMPR50=0;PM3.3=1;PU3.3=1;TCL51=0X01;TMC51=0X00;CR51=0Xc2;TMIF51=0;TMMK51=0;TMPR51=0;}void heibai() /*外部中断P0初始化*/{PM12.0=1;PU12.0=1;PIF0=0;PMK0=0;PPR0=1;EGP.0=1;EGN.0=0;}void zhongbiao() /*LED显示端口初始化*/ { PM4=0;PU4=0XFF;PM5=0;PU5=0XFF;P5=0X00;}__interrupt void DAY() /*TM50白天中断函数*/{i++;s=3.14*2*0.5*i;if(s<=6.0)m=1.1*s;else if(s>6.0)m=2*(s-6.0)+6.6;n=10*m;num100=n/1000; /*显示数精确到一位小数*/ num10=(n/100)%10;num1=(n/10)%100%10;num0=(n/1000)%100%10;}__interrupt void NIGHT() /* TM51夜晚中断函数*/ {j++;s=3.14*2*0.5*j;if(s<=6.0)m=1.5*s;else if(s>6.0)m=2.5*(s-6.0)+9.0;n=10*m;num100=n/1000;num10=(n/100)%10;num1=(n/10)%100%10;num0=(n/1000)%100%10;}__interrupt void DNC() /* P0外部中断函数*/ {TMMK50=!TMMK50;TCE51=!TCE51;i=0; /* 清零功能设置*/j=0;}void main() /* 主函数*/{DI();IMS=0xcc;IXS=0x00;jishuqi(); /* 调用初始化函数*/heibai();zhongbiao();EI();while(1) /* LED数码管显示程序*/{P5.0=0;P5.1=1;P5.2=1;P5.3=1;P4=tab2[num0];delay();P5.0=1;P5.1=0;P5.2=1;P5.3=1;P4=tab2[num1];delay();P5.0=1;P5.1=1;P5.2=0;P5.3=1;P4=tab1[num10];delay();P5.0=1;P5.1=1;P5.2=1;P5.3=0;P4=tab1[num100];delay();}}四、设计体会：通过此次NEC电子设计实习，加强了对NEC单片机、Protel基本功能的认识，能够较为灵活的利用NEC单片机进行简单系统的设计开发，进一步熟练了Prote电路设计软件的使用。
出租车自动计费器设计原理与优化分析
出租车自动计费器设计原理与优化分析出租车自动计费器是出租车行业中常见的计费工具，它能够自动根据乘客乘坐的里程和时间来计算费用。
理解和优化这一计费器的设计原理对于提高出租车计费的准确性和公平性具有重要意义。
本文将探讨出租车自动计费器的设计原理和可能的优化方法。
首先，我们了解出租车自动计费器的设计原理。
通常，计费器通过与车辆的里程计和时间计时装置相连，来实时获取里程数和乘车时间。
它的基本计费方式是根据行驶里程和乘坐时间进行累计，并按照一定的费率进行计算。
计费器还可以应用一些附加费用，如过路费和停车费等。
在进行计费时，有几个关键因素需要考虑。
首先是里程计算，计费器需要准确获取起始点和终点之间的行驶里程。
这通常可以通过车辆的里程计和GPS技术来实现。
其次是时间计算，计费器需要准确记录乘车时间，通常使用车辆上的计时装置实现。
最后是费率计算，计费器应该能够根据制定的费率表对里程和时间进行计算，确保费用的公平性和准确性。
然而，目前一些出租车自动计费器存在一些问题和潜在的优化空间。
首先，计费器的精度可能存在误差。
这可能是由于里程计的不准确性、时间计时装置的不精确或者GPS定位误差等原因造成的。
为了提高计费的准确性，可以使用更精确的计量装置，例如使用更准确的里程计和精确的时间计时装置。
其次，计费器的费率可能不够公平。
费率的制定应该能够充分考虑不同乘车距离和时间段的差异性，以确保乘客在不同情况下获得公平的计费。
优化的方法包括根据乘车距离和时间动态调整费率，或者基于交通拥堵情况进行优惠政策。
此外，还有优化空间可以通过引入更多的计费因素来实现。
例如，可以考虑乘客数量、车内空调使用时间等因素，来进一步增加计费的准确性和公平性。
这样可以使计费更加细致化，更加贴近乘客的实际需求。
最后，为了确保计费的透明度和公正性，应该加强对计费器的监管和审查。
政府部门可以设立相应的标准和检测机构，对计费器进行定期的检测和维护，以确保其功能的正常运行和准确计费。
出租车计费系统的设计
一、设计目的1 掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2 学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图；3 掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
二、设计要求设计一个出租车计费系统，具体要求如下：1. 能够实现计费功能。
按照太原出租车的计费标准。
2．能够实现显示功能。
分别用四位数字显示行驶里程和总费用，计价分辨率为0.1元。
三、设计内容1 设计过程1)使用PROTEL软件绘制原理图。
2)制作PCB版图。
3)应用EWB对所设计的电路进行仿真。
2 设计框图（1）它具有异步清除就立即清零，无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。
具体功能如下：1.异步清零功能只要（CR的非）有效电平到来，无论有无CP脉冲，输出为“0”。
在图形符号中，CR的非的信号为CT=0，若接成七进制计数器，这里要特别注意，控制清零端的信号不是N-1（6），而是N（7）状态。
其实，很容易解释，由于异步清零端信号一旦出现就立即生效，如刚出现0111，就立即送到（CR的非）端，使状态变为0000。
所以，清零信号是非常短暂的，仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。
清零端是低电平有效。
2.同步置数功能当（LD的非）为有效电平时，计数功能被禁止，在CP脉冲上升沿作用下D0～D3的数据被置入计数器并呈现在Q0～Q3端。
若接成七进制计数器，控制置数端的信号是N（7）状态，如在D0～D3置入0000，则在Q0～Q3端呈现的数据就是0110。
7448七段显示译码器7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。
该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
7448的功能表如表，它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：1. 灭灯输入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。
当BI/RBO作输入使用且BI＝0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入a～g均为0，所以字形熄灭。
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出租车计价系统的设计摘要本在掌握出租车计价器的相关理论知识的基础上，设计了一种基于单片机的智能化出租车计价器。
在深入了解国内外相关技术研究现状之后，从硬件和软件两方面出发，完成了出租车计价系统的设计。
本课题具有一定的现实意义。
系统采用AT89C51单片机作为主控单元，实现时钟显示，里程统计和费用计算，语音播报，票据打印等功能，并且在液晶屏上显示信息。
系统充分发挥人性化的特点，利用ISD1420的语音功能，配合TG12864E液晶模组，模拟实现带语音提示的出租车计价系统。
比较真实地模拟出租车的空车、载客、到站及对各状况的费率的计算、统计、显示等功能。
完成了系统的硬件设计，同时用C语言编写了源程序，对系统的软件进行了设计。
系统所设计的由单片机控制的出租车计价器，为出租车行业提供了新的应用领域，使计费功能得到了完善。
关键词：AT89C51单片机；TG12864E液晶模组；C语言Design of Taximeter SystemAbstractThis paper is on the design and function of a kind of intelligent taximeter I designed based on MCU,according to relevant theories of taximeter.This taximeter system is designed from the points of both hardware and software,on the basis of in-depth understanding of relevant domestic and foreign technology research. This issue has a practical significance.AT89C51 MCU used as a main control unit, this system has the function of displaying the clock, mileage statistics and cost, voice-broadcasting, printing papers, the information of which will be displayed on the LCD screen. From the point of hardware,this system gives the driver and the passengers relevant information about the conditions of the taxi and the different charging rates and charges on different condition by simulating human voice with the voice funtion of ISD1420 , the TG12864E LCD modules, and by simulating the real condition.From the point of software,the system is loaded with program in C-language.This kind of taximeter provides a new application area for the taxi industry and improves the billing functions.Key Words：AT89C51 MCU；TG12864E LCD Module；C Language目录引言随着科学技术的发展，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，特别是单片机的应用已经渗透到生产和生活中的各个方面，有力的推动了社会的发展。
(整理)出租车计费系统VHDL.
EDA课程设计：出租车计费系统学生姓名：所在班级：指导老师：完成时间：一、课程设计目的1、综合运用EDA技术，独立完成一个课题的设计，考察运用所学知识，解决实际问题的能力；2、结合理论知识，考察阅读参考资料、文献、手册的能力；3、进一步熟悉EDA技术的开发流程，掌握文件编辑、编译、仿真、下载验证等环节的实现方法和应用技巧；二、课程设计要求实际中出租车的计费工作原理一般分成3个阶段：（1）车起步开始计费。
首先显示起步价（本次设计起步费为7.00元）,车在行驶3 km 以内，只收起步价7.00元。
（2）车行驶超过3 km后,按每公里2.2元计费（在7.00元基础上每行驶1 km车费加2.2元）,车费依次累加。
（3）行驶路程达到或超过9 km后(车费达到20元)，每公里加收50%的车费,车费变成按每公里3.3元开始计费。
车暂时停止（行驶中遇红灯或中途暂时停车）不计费，车费保持不变。
若停止则车费清零，等待下一次计费的开始三、基本设计思想1、根据出租车计费原理，将出租车计费部分由5个计数器来完成分别为counterA，counterB，counterC，counterD，counterE。
①计数器A完成车费百位。
②计数器B完成车费十位和个位。
③计数器C完成车费角和分。
④计数器D完成计数到30（完成车费的起步价）。
⑤计数器E完成模拟实现车行驶100 m的功能。
2、行驶过程中车费附加50%的功能：由比较器实现。
3、车费的显示:由动态扫描电路来完成。
用专用模块来实现，完成数据的输入即动态数据的显示。
4、通过分析可以设计出系统的顶层框图如图3.1所示：图3.1 系统的顶层框图四、出租车计费系统的实现1、系统的总体框图2、程序流程图图4.2程序流程图3、系统各功能模块的实现（1）模块JIFEI的实现：图 4.3 模块模块JIFEI见图4.3。
输入端口START、STOP、PAUSE、JS分别为汽车起动、停止、暂停、加速按键。
出租车计价器系统的设计
1设计内容及要求1.1设计内容及要求（1）出租车里程测量：采用信号源产生脉冲模拟出租车计价传感器产生脉冲，设每产生100个脉冲出租车行驶1公里信号源脉冲频率〈=1KHZ;（2）里程显示为：***.***公里；（3）采用8255芯片管理键盘显示。
1.2框图根据设计内容及要求，设计框图如图1所示。
图1设计框图2系统组成及工作原理2.1控制单元设计按键名称，O 键表示开始计算路程；F 键表示暂停；E 键表示复位。
当程序开始运行后，按下0键则表示开始计算路程，并由数码管显示出来；按下F 键则路程记数器暂停，并显示当前路程，当按下E 键则复位。
2.2输出单元设计通过六个8段LED 数码管来显示路程。
前四个分别表示千位、百位、十位、个位，而后两个表示十分位和百分位。
2.3定时器的功能和使用方法首先选择方式1——为16位的定时器，其初始化具体如下：)(*21612a T fosc-=μs其中fosc 为晶振频率，定时时间=a 22)0((TH0)TL 。
3电路方案设计3.1电路设计方案使用单片机来完成设计要求。
电路包括显示电路，设置电路，存储电路，复位电路，其工作原理图如图2所示，单片机功能强大，用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求，且灵活性强，可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
针对计费模式的切换，通过软件编程就可以轻容易的实现。
避免了机械开关带来的不稳定因素，单片机单元框图如图3所示。
信号源变换电路显示器单片机显示电路 路 程 显单片机图2 工作原理框图图3 单片机单元框图3.2单元电路设计3.2.1复位电路设计在单片机的应用系统中，除单片机本身需复位以外，外部扩展的I/O 接口电路等也需要复位，因此需要一个系统的同步复位信号：即单片机复位后，CPU 开始工作时，外部的电路一定要复位好，以保证CPU 有效的对外部电路进行初始化编程。
51系列单片机的复位端RST 是一个施密特触发输入，高电平有效。
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摘要本文介绍了一种采用单片FPGA芯片进行出租车计费器的设计方法，主要阐述如何使用新兴的EDA器件取代传统的电子设计方法，利用FPGA的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使出租车计费器体积更小功能更强大。
本设计不仅实现了出租车计费器所需的一些基本功能，同时考虑到出租车行业的一些特殊性，更注重了把一些新的思路加入到设计中。
主要包括采用了FPGA芯片，使用VHDL语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。
此外，VHDL就是超高速集成电路硬件描述语言。
覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言。
在VHDL语言中，设计的原始描述可以非常简练，经过层层加强后，最终可成为直接付诸生产的电路或版图参数描述。
具有良好的可读性，即容易被计算机接受，也容易被读者理解。
使用期长，不会因工艺变化而使描述过时。
因为VHDL的硬件描述与工艺无关，当工艺改变时，只需修改相应程序中的属性参数即可。
支持大规模设计的分解和已有设计的再利用。
一个大规模的设计不可能由一个人独立完成，必须由多人共同承担，VHDL为设计的分解和设计的再利用提供了有力的支持。
关键词：出租车计费器，FPGA，VHDL语言，多功能AbstractAlong with the development of taxi trade,counting fees that the requirement of ware is also more and more higher to the taxi,user not only asks to count fees,and the ware function is stable,and it is accurate to count fees,and has guarding against the function cheated;At the same time still ask his to possess ticket material to print and IC blocks paying fees and computer string capable communication function.The method that hardware and software each other combine is adopted in this design,and takes one piece machine as the nucleus,printting to doing business information all did the detailed introduction from the circle pulsing,To the content of89C51and MAX813L Guarding the entrance the dog and the introduction that reduces the circuit to blame for focal point at the same time,this system still possesses to prevent to disturb and the function guarding against the dead machine,and special in the taxi design during power supply of system,possessing fairly strong steady pressure effect, the system adopted IC Block the memory,and can make things convenient for just the information of safe record customer and Che owner.Key words：The dog is guarded the entrance89c51Circle pulse Anti-jamming目录第一章引言 (1)第一节设计背景 (1)第二节出租车记费器设计要求 (1)第二章出租车计费系统的设计思想 (2)第三章出租车计费系统的实现 (4)第一节出租车系统的总体框图设计 (4)第二节计费设定系统原理图 (6)第四章系统模块的设计 (7)第一节启动停止按键模块 (7)第二节启动停止显示模块 (8)第三节计时模块 (8)第四节计程模块 (9)第五节计程计时选通模块 (9)第六节计程计时显示输出模块 (10)第七节总额计算模块 (10)结束语 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)第一章引言第一节设计背景随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。
最近几年出租车行业发展迅速，在全国有几千家出租车公司，因此出租车计费器的市场是庞大的。
由于受到油价影响，各大城市都推出了运价油价联动机制，所以出租车计费器记价标准的灵活设定成为未来计费器不可缺少的一部分。
现在的计费器都没有把灵活设定计价标准的功能加入其中，可靠统计每台计费器更换标准以及调试所需时间为1小时。
常用件描述语言有ABEL,VHDL语言等，其中ABEL是一种简单的硬件描述语言，其支持布尔方程、真值表、状态机等逻辑描述，适用于计数器、译码器、运算电路、比较器等逻辑功能的描述；VHDL语言是一种行为描述语言，其编程结构类似于计算机中的C语言，在描述复杂逻辑设计时，非常简洁，具有很强的逻辑描述和仿真能力，是未来硬件设计语言的主流。
第二节出租车记费器设计要求一个出租车计价器，该计价器的计费系统：行程3公里内，且等待累计时间2分钟内，起步费为8元；3公里外以每公里1.8元计费，等待累计时间2分钟外以每分钟1.5元计费。
并能显示行驶公里数、等待累计时间、总费用。
计费及显示（1）用二位数字显示里程，显示格式为XX，单位为km，计程精确到1km。
（2）计价范围为0-999.9元，计价精确到0.1元，显示格式为XXX.X，单位为元。
（3）计时范围为0-59分，计时精确到1分钟。
第二章出租车计费系统的设计思想出租车计费器现状和挑战最近几年出租车行业发展迅速，在全国有几千家出租车公司，出租车计费器的市场非常庞大。
目前市场上使用的出租车计费器主要采用的都是利用MCU如89C51单片机实现计费器设计，显示方式上主要采用的是固定显示内容的LED显示传统的出租车计费器，由于发展使用了十几年，在稳定性、成本、以及使用习惯上都具一些优势，但是随着出租车价格市场化，我国加入WTO以来主导出租车行业成本的许多因素主要包括油价的波动，都对传统的出租车计费器提出了更高的要求。
近一年来，各城市都在对出租车价格进行调整，由于数量太多，很多城市的调价甚至需要一个月的时才能完成，经常会同一时间出现几个价格，有的城市的出租车上还会出现司机人工计价尴尬情形。
这些都暴露了传统计费器在灵活性和升级换代能力的天生不足。
一．传统计费器的不足可以体现在以下几点：（一）产品更新周期长传统计费器利用MCU如89C51单片机实现汽车计费器的设计，大部分的功能可以用片机来实现。
但是单片机程序是不通用的，不同的芯片有不同的指令集，因此设计研发较困难，周期长。
如果系统设计的不好，则系统不是很稳定，而且灵活度不够，不易实现功能复杂的设计。
（二）计价方式的不灵活每次计价标准的修改都需要将芯片从新烧录，使得每次调价都需要耗费大量的人力物力，很难达到目前油价联动的需求。
（三）固定化，如果需要改变显示内容，甚至需要整个设备的更换，不利于产品的理想升级。
这些都体现了目前对出租车计费器市场更新换代的需求。
二．解决方案考虑到目前出租车行业迅猛发展的趋势以及对计费器更高的灵活性要求，本设计希望尝试一些新的方法来予以解决。
（一）利用FPGA取代MCU随着FPGA等数字可编程器件的出现解决传统电子设计不能完成的任务，利用FPGA实现出租车计费器。
可行性很高，而且电路简单，大大减少外围器件，可以用软件完全仿真，灵活度高，可以设计一些复杂的系统，而且编好的系统可以在不同的FPGA或CPLD片上通用。
FPGA能完成任何数字器件的功能，使用FPGA 来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。
同时由于FPGA的功能完全取决于VHDL语言编写的程序，不拘泥于某种芯片的特殊指令，更加提高了产品的更新换代能力。
（二）增加计价标准设定功能通过设计此功能模块可以使得计价标准设计更加灵活，体现目前出租车行业发展的需要，使运价、油价联动成为可能。
第三章出租车计费系统的实现第一节出租车系统的总体框图设计系统流程介绍：系统主要由电动机驱动模块、LED显示模块、计费标准设定模块、自动计费模块、统计模块和时钟模块等组成。
首先由电动机驱动模块控制步进电机运转来模拟出租车车轮，速度值通过车速比较器判断是否低于12km/h,如低于12km/h则进入计时状态（依照预设值每5分钟计为1km），车速在12到180km/h之间的则进入计程状态，根据车轮的大小不同每km计的次数也不同，计程和计时通过选通模块自动选择输出到自动计费模块，计程和计时同一时刻只会有一个处于运行状态。
自动计费模块会按照不同的计费标准自动调节计费。
计费标准设定模块包挂起步费、单位里程费、低速行驶等待时间设定部分。
设定好的数值分别送到自动计费模块、计时模块和计程模块。
按下计费启动键后利用电容的瞬间充电过程来清零上一次的计费数值，此后开始自动计费，按下计费停止键后计费终止，统计模块自动执行保存记录。
统计模块统计的各项数据将通过LED显示模块，在最终界面上显示时钟、车速、等待时间和行驶路程和总费用.开始计费和停止、参数设定菜单等。
图3-1出租车系统的总体框图第二节计费设定系统原理图图3-2计费设定系统原理图第四章系统模块的设计第一节启动停止按键模块一、启动停止部分采用双刀双路开关，一路开关用于清零部分，另外两路开关外一路用于启动指示和启动/停止输出信号给FPGA芯片的分和启动计费部分同时进行，但清零只是瞬间的，计费指关换到另外的两路，空车指示灯黄灯亮起。
模块启动/停止按键部分的电路原理图如图：图4-1模块启动/停止按键部分的电路原理图二、自动清零部分由于显示部分的特殊要求，即计费停止后屏幕上仍然要保次计费启动时才清零从新开始计费。
VHDL语言的特殊性，量同时用两个不同的动作使其赋值。
所以必须要有一个瞬间清零I/O端口为“1”时就自动清零。
使用电容的充放电功能来端为接地，按键闭合时电容充电清零输出端为高电平，充完电按键断开后，通过一个2k欧姆的电阻放电，为下次充电做好电平的时间大约为80ms,有足够的时间使FPGA实现清零了。