出租车计价器

中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育

机械专业毕业论文

出租车计价器的设计及故障维修

姓名：刘骏飞

学校：芜湖电大

学号：280013

指导教师：左老师

定稿日期：2011-04-10

目录

中文摘要与关键词 (3)

1方案论证与比较 (4)

2电路的功能单元设计....................................6,7,8,9,10 2.1里程计算、计价单元的设计 (6)

2.2数据显示单元的设计 (7)

2.3AT24C02 掉电存储单元的设计 (8)

2.4按键单元的设计 (8)

2.5设计总框图 (9)

2.6设计总体电路图 (10)

3程序设计......................................................11,12,13 3.1模块介绍 (11)

3.2程序流程图…………………………………………12,13 4测试报告……………………………………………14,15

4.1里程计价测试…………………………………………14,15

4.2掉电存储测试测试 (15)

5总结 (16)

6计价器常见故障及修理…………………………15,16,17

参考文献 (18)

摘要：

随着社会的发展,出租车是人们生活中比较方便且普遍的交通工具,但是出租车计价器却相对较为落后。在过去,出租车采用机械式的计价器,用齿轮比的方式来计算出租车所跑的里程数,并由里程数来换算车费;但是由于机械的齿轮体积比较大,计算不是很准确,而且容易磨损,后来又采用了传感器方式,利用传感器接收车的跑动信息,从而计算里程数和车费,但此方法通常使干扰信号也能产生计数脉冲,所以也不完善。现在我们引用单片机技术,使用编码和解码信息传递这种方式来完成计价器计数脉冲的形成;单片机可以很精确地检测到传感器信号,这样计价就会非常准确。完成此装置所需器件简单,成本非常低,技术上也容易实现。目前出租车计价器传感器种类较多,其工作原理基本相同,只要掌握其原理和内部结构,针对出现的问题认真检查分析,就能快速排除故障及时修理,确保出租车计价器的正常使用,减轻营运车主的经济负担。

关键字：计价单元数字电路控制单片机控制霍尔传感器 AT24C02 掉电存储单元按键单元模块短路双脉冲松动传感器内轴承绣死传感器电子开关元件

出租车计价器的设计及故障维修

一、方案论证与比较

方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图1－1 所示。采用传感器件，输出脉冲信号，经过放大整形作为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这种电路过于简单，性能不够稳定，而且不能调节单价，也不能根据天气调节计费标准，电路不够实用。

图1－1数字电路方案

方案二：采用单片机控制。利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。其原理如图1－2所示。

图1－2单片机控制方案

通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用后一种方案。

二、电路的功能单元设计

1．里程计算、计价单元的设计

里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，送到单片机，经处理计算,送给显示单元的。

由于A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5～18V），其输出的信号符合TTL 电平标准，可以直接接到单片机的IO 端口上，而且其最高检测频率可达到

1MHZ。

图2－2 集成开关型霍耳传感器原理图

A44E 集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密

特触发器D 和OC 门输出E 五个基本部分组成。在输入端输入电压CC V ，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中

时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差H V 输出，该H V 信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC 门输出。当施加的磁场达到.工作点.(即OP B )时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时OC 门输出端输出低电压，通常称这种状态为.开.。当施加的磁场达到.释放点.(即rP B )时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC 门输出高电压，这种状态为.关.。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。其集成霍耳开关外形及接线如图2－3 所示。

图2－3 集成霍耳开关外形及接线

我们选择了P3.2 口作为信号的输入端，内部采用外部中断0（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（我们设车轮的周长是1 米），霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当计数达到1000 次时，也就是1 公里，单片机就控制将金额自动的加增加，其计算公式：当前单价×公里数=金额。2．数据显示单元的设计

由于设计要求有单价（2 位）、路程（2 位）、总金额（3 位）显示输出，加上我们另外扩

展了时钟显示（包含时分秒的显示），采用LCD 液晶段码显示，在距离屏幕1 米之外就无法

看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能够满足要求，因此我们采用6 位LED

数码管的分屏显示，如图2－4a~d 所示：

图2－4 a 时钟显示（图中显示为12 点34 分46 秒）

图2－4 b 总金额和单价显示（图中显示为总金额12.3 元,每公里4.6 元）

图2－4c 路程和单价显示（图中显示为总路程12 公里,当前单价4.6 元）

图2－4 d单价调整显示（图中显示为右起白天单价4 .6 元/晚上7.8 /中途等待1.2 元）

数据的分屏的显示是通过按键S1 来实现切换的，如图2－5所示。