出租车计价器论文毕业设计.doc

出租车计价器论文毕业设计 目 录 1 引言 1 1.1 研究背景 1 1.2 目前出租车计价器存在的问题和改进方案 1 1.2.1 出租车计价器存在的问题 1 1.2.2 改进的方法 2 2 系统设计方案的论证与选择 4 2.1 方案设计 4 2.1.1 方案一：基于单片机的出租车计价器方案设计 4 2.1.2 方案二：基于EDA的出租车计价器方案设计 4 2.2 方案选择 4 3 出租车计价器功能及要求 7 3.1 出租车计费规则 7 3.2 出租车计价器的功能 7 3.3 出租车计价器的性能指标 7 4 出租车计费系统硬件设计 9 4.1 硬件总体方案设计 9 4.2 FPGA核心模块 9 4.3 按键控制电路 13 4.4 电机模块电路 13 4.5 电机测速模块 14 4.6 液晶显示模块 15 5 出租车计费系统软件设计 16 5.1 VHDL语言概述 16 5.2 系统总体框架 17 5.3 系统的顶层原理图 18 5.4 系统各功能模块的实现 19 5.4.1 CC2 顶层模块的实现 19 5.4.2 GL 模块的实现 20 5.4.3 int_div 模块的实现 22 5.4.4 key_set 模块的实现 24 5.4.5 DENDAI 模块的实现 25 5.4.6 MONEY 模块的实现 26 5.4.7 conv模块的实现 28 5.4.8 SF模块的实现 29 5.4.9 ram_1602模块的实现 30 结 论 32 参考文献 33 致 谢 34 附录1：整体电路图（part1） 35 附录2：源程序 37 1 引言 1.1 研究背景 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。 出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它安装在出租汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。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，在计程的同时还可完成计价的工作。大规模集成电路的发展产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器，其功能在不断完善中。 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。随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。例如：(1)LED显示功能，数码管的使用让计价器实现多屏显示的功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然；(2)永久时钟功能，在非营运状态下，日历时钟芯片的使用使计价器可以显示永久时钟；(3)存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存10年。 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。本课题以FPGA芯片为主控芯片，结和外围电路来完成计价器多项功能，具有一定的应用价值。由于科技的发展，芯片中的数据可保持十年不变，且芯片体积小，容量大，因此这种方式具有十分重要的现实意义和广阔的市场前景。 1.2 目前出租车计价器存在的问题和改进方案 1.2.1 出租车计价器存在的问题 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。近几年来，出租车汽车行业在各地蓬勃发展，出租车经营也从无序状态逐渐走入正轨。出租车计价器成为出租车运营中必配的、可靠的计量器具，其使用准确性直接关系到经营者与乘客的经济利益。但在实际运营中，总有不少经营者或乘客反映相同路径，不同的出租车的收费有较大的出入。目前出租车计价器存在的问题主要有： 1、计价器作弊的问题。有些出租汽车司机在计价器上做手脚，多收乘客租金。常见的手段是：输入非法脉冲，计价器主要靠传感器发出的脉冲来计数，脉冲数的多少即汽车行驶里程的多少。作弊者利用这一原理，额外向计价器输入脉冲，其方法多种多样如利用车内收音机、电动剃须刀。 2、毛刺(竞争一冒险)现象。主要影响数字系统设计有效性和可靠性的主要因素，由于毛刺的存在，使得系统存在诸多潜在的不稳定因素，尤其是对尖峰脉冲或脉冲边沿敏感的电路就更是如此。毛刺通常主要对电路的触发清零端 CLR、触发复位端RESET、CP 端、锁存器的门控端和专用芯片的控制端等产生严重的影响，会使电路发生误动作，从而造成