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开题报告 一、前期准备工作 1.在知网查阅了14篇中文、2篇外文资料 2.本设计需要Proteus、Keil uVision4等专业软件 3.准备常用器件 二、设计（论文）的目的、要求 我国城市发展日新月异，交通工具也越来越多样化。我国出租汽车行业因而迅猛发展，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。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，因而计价器计价精准与否，直接关系到经营者和消费者的经济利益，因此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，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。 因此本次设计的出租车计价器，要能实现基本的计价,并且根据不同时段来进行起步价和每公里单价的设定,同时能够显示时间、里程、单价、总车价等信息。另外还有语音播报、数据存储、票务打印的功能。 具体设计要求如下： 1.白天起步价为10元，里程为3公里；起步里程之后单价为1.8元/公里；晚上（22:00-7:00）单价增加50%； 2.实时显示总金额与总里程，最大值分别为999.9元与99.9公里； 3.可以进行起步价和每公里单价的设定； 4.显示乘车过程等待时间，车运动时停止计时，车停止时计时；途中等待超过10min 开始收费，等待单价是0.1元/分钟，计入总价中； 5.能够显示当前的系统时间； 6.选择传感器等器件； 7.语音播报数据信息（可选）； 8.数据存储：设定的起步价、单价、总价、总里程等（可选）； 9.可打印时间、总价和总里程等信息（可选）； 10.制作电路板，编写程序，实物演示。 三、设计思路 本设计主要包括查阅资料、硬件电路设计、软件设计、仿真实验、电路板制作和调试、撰写论文等几个步骤。 1.硬件电路设计 根据设计要求，硬件电路主要由单片机控制模块、里程检测模块、液晶显示模块、实时时钟模块、掉电储存模块、按键设置模块以及语音播报模块等组成。
图1 系统组成框图 (1)里程检测模块 为准确测量出租车行驶里程，本系统采用A44E集成开关型霍耳传感器进行测距，汽车连轴器按圆周间隔嵌入磁钢，用霍尔传感器集成芯片A44E检测并输出脉冲，得到的标准脉冲信号送入单片机的定时T1口记录霍尔传感器产生的脉冲数，根据汽车轮胎周长，即可计算出行驶里程。 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，所以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。 (2)液晶显示模块 由于要求显示的数据较多且需要显示中文，因此采用LCD12864液晶屏作为显示模块。该液晶屏体积小、功耗低，显示内容丰富，自带中文字库，最多可显示4行16字（64个字）的中文字型，超薄轻巧。 (3)实时时钟模块 时钟模块可采用单片机自带定时器或DS1302时钟芯片两种方案。但若采用单片机计时，一方面需要采用计数器,占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等,同样耗费单片机的资源。故在系统中采用时钟芯片DS1302与单片机相连，该接口电路简单，电路稳定，数据输入/输出脚、同步脉冲输入脚、片选脚分别接单片机模拟串口脚即可。 (4)掉电储存模块 数据存储模块主要用于存储当前已设定的单价信息，系统断电后当前设定单价不丢失，并且存储已载乘客消费信息。AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节。AT24C02有一个8字节页写缓冲器。因此采用Atmel公司推出的容量为2KB的串行电可擦除、可编程存储芯片AT24C02实现在系统掉电的时候保存单价和系统时间等信息，该芯片储存的信息在断电的情况下能够将信息保存40年以上。 (5)按键设置模块 按键设置模块主要针对出租车起步价、每公里单价，当然应该还可以设置时间以方便用户，使系统更人性化。例如系统上电后采用手动单片机复位，按下S1键完成复位；当出租车载客时，司机按下S2开始键，系统检测霍尔传感器脉冲信号并开始计价；根据不同时间段、不同场合、不同天气下，按下S3键改变每公里计算单价；乘客下车时按下S4键计价结束；按下S5键切换屏幕显示等。由此可见最多只需要五个按键，若采用矩阵键盘则造成资源浪费，因此本次设计采用独立按键。 (6)语音播报模块 语音播报功能主要用于向乘客致欢迎词及里程、金额报价，以提高服务质量。本设计采用ISD1820语音录制模块，该模块使用方便的10秒语音录放，高质量、自然的语音还原，可用作喊话器模块，自带循环播放，点动播放，单遍播放功能，符合设计需求。 (7)单片机控制模块 针对本次毕业设计的项目内容，选择STC89C52RC单片机。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。因此本设计采用STC89C52RC单片机控制系统。 2.软件设计 软件设计包括主程序和各子程序，主程序主要完成各子程序之间的衔接，子程序包括AA4E霍尔测距程序、LCD12864液晶显示程序、DS1302时钟程序、AT24C02数据储存程序、按键检测程序、ISD1820语音播报程序等。
图2 主程序流程图 3.仿真实验 利用proteus专业软件搭建试验电路来仿真调试以进行各模块程序的改进。 4.电路板制作和调试 制作最小系统板和各模块电路，并进行各模块之间连接，然后测试各功能、数据等是否符合仿真实验时的情况，包括里程计算、液晶显示、按键控制等功能的测试。 5.撰写论文 根据测试硬件、软件设计和调试数据，撰写论文。 四、时间安排 五、完成课题的条件 1.制作电路板，需要场地、工具等已具备 2.需要Proteus、Keil uVision4专业软件，会熟练使用 3.需要PWM、PID控制、电机控制、电力电子等方面的知识，已掌握相关知识 指导教师意见： （ ）同意开题； （ ）不同意开题； 指导教师（签章）：
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