出租车计价器设计开题报告

毕业设计开题报告

宁夏大学

毕业设计开题报告

课题名称：出租车计价器设计

学生姓名：***

系别：物理电气信息学院

专业：电子信息工程

指导教师：纳春宁

12月8日

开题报告单行本

一、选题来源：物电学院毕业设计选题指南

二、选题背景及意义

出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着我国国民经济的高速发展，出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。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。

随着我国经济的迅速发展，人民生活水平的显著提高，城市的交通日趋完善，出租车计价器的应用也越来越广泛。虽然私家车的拥有量在大幅度地提高，但是出租车还是在我国的交通运输中承担着重要的角色，出租车计价器是出租车上必不可少的重要仪器，它是负责出租车营运收费的专用智能化仪表。用户不仅要求计价器性能稳定、计价准确而且对它的要求也越来越高。

近年来，我国出租汽车行业迅猛发展，出租汽车已经成为我国城市公共交通的重要组成部分和现代化城市必备的基础设施，成为人们工作、生活中不可缺少的交通工具。出租汽车服务行业和出租汽车计价器紧密相关，因为出租汽车必须安装出租汽车计价器才能投入营运。出租汽车计价器是一种能根据乘客乘坐汽车行驶距离和等候时间的多少进行计价，并直接显示车费值的计量器具。计价器是出租汽车的经营者和乘坐出租汽车的消费者之间用于公平贸易结算的工具，因而计价器计价准确与否，直接关系到经营者和消费者的经济利益。依据国家有关法律、法规，出租汽车计价器是列入国家首批强制检定的工作计量器具之一，也是近年来国家质量技术监督部门强化管理的六类重点计量器具之一。

在出租车是城市交通的重要组成部分，行业健康和发展也获得越来越多的关注。汽车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是出租车中最重要的工具。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广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有应用价值的。

基于FPGA的出租车计价器不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且其开发周期短、开发软件投入少、芯片价格的不断降低，特别是对小批量、多品种的产品需求，基于FPGA的出租车计费器已成首选。通过本课题的设计，能够综合运用学过的数字系统、VHDL语言等知识，学习MAX+PLUSⅡ设计软件环境的使用方法。

三、国内外研究现状、发展动态

我国在70年代开始出现出租车，但那是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，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程（需要司机自己定价，计算后四舍五入），到能够自主计费。随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局。而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分的有潜力。

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，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。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。

四、研究内容

1.研究的内容：

（1）按照计费标准能实现计费功能。

（2）实现预置功能：能预置起步费、每公里收费、行车加费里程；

（3）实现模拟功能：能模拟汽车启动、停止、暂停等状态。

2.主要技术指标：

（1）计价范围:0～999.9元.计价分辨率：0.1元

（2）计程范围:0～99公里计程分辨率：1公里

（3）计时范围:0～59分计时分辨率：1分

3.设计要求：

（1）设计一个出租车计价器。

（2）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10元；3公里外以每公里1.6元计费，等待累计时间2分钟外以每分钟以1.5元计费。

（3）能以十进制显示行驶公里数、等待累计时间、总费用。

五、设计方案

1、系统组成：它由外部输入模块、FPGA模块、显示模块三部分组成。如图1：

图1 系统组成

2、模块设计：

整个设计由分频模块，控制模块，计量模块，译码模块和显示模块五个部分组成。

1、分频模块对频率为240Hz的输入脉冲进行分频，得到的频率为16Hz，15Hz和1Hz 的三种频率。

2、控制模块是系统的核心部分，对计价器的状态进行控制。

3、计量模块完成下面3个功能：

（1）计价部分：行程3公里内，且等待累计时间2分钟内，起步费为10元；3公里外以每公里1.6元计费，等待累计时间2分钟外以每分钟1.5元计费。

（2）计时部分：计算乘客的等待累计时间。计时器的量程为59分，满量程自动归零。

（3）计程部分：计算乘客所行驶的公里数。计程器的量程为99公里，满量程自动归零。

4、译码模块：

（1）计费数据送入显示译码模块进行译码，最后送至百元、十元、元、角为单位对应的数码管上显示。

（2）计时数据送入显示译码模块进行译码，最后送至以分为单位对应的数码管上显示。

（3）计程数据送入显示译码模块进行译码，最后送至以公里为单位的数码管上显示。

5、显示模块：

（1）计价数据在以百元、十元、元、角为单位对应的数码管上显示。

（2）计时数据在以分为单位对应的数码管上显示。

（3）计程数据在以公里为单位的数码管上显示。

六、各阶段研究计划

1. 查阅资料制作参考文献目录索引，在与指导教师交流的基础上，于2011年12月31

日前完成毕业设计开题报告的写作。

2. 基于MAX+PLUSⅡ软件在2012年1月1日——2012年4月10日前，完成毕业设计仿真。

3. 经过指导教师修改后，在4月15日前完成论文第一稿。

4. 经指导教师修改后，在2012年4月20日前完成论文第二稿的修改工作。

5. 在4月21日——5月8日，再修改，完成论文定稿工作，准备答辩。

七、主要参考文献

[1]求是科技.FPGA数字电子系统设计与开发实例导航.[J],北京：人民邮电出版社，2005，

115-126.

[2]亿特科技.CPLD/FPGA应用系统设计与基础篇[M].北京：人民邮电出版社，2005，93-102.

[3]洪传文.出租车计价器的原理及应用[J].技术监督与服务，1997，17-18.

[4]郭强.液晶显示应用技术[M].北京：电子工业出版社，2003，2-116.

[5]黄智伟.FPGA系统设计与实践[J].北京：电子工业出版社，2005.200-217.

[6]杨建潮.出租车计价器的计价原理[J].检定与规程，2001.44-45.

[7]曾繁泰，陈美金.VHDL程序设计[M].北京：清华大学出版社，2001.45-49.

[8]Jone Wulenskl.VHDL Digtal System Design[D],北京：电子工业出版社，2004.10-105.

[9]Ur,owitz H.Energy detection of un,known deterministic signals[J].Proceeding of

the IEEE,Apr.1967,523-531.