单片机与控制技术。
课程设计。成绩评定表。
设计课题基于89c51的出租车计价器设计
学院名称电气工程学院。
专业班级自动化1004
学生姓名周秋峰。
学号201046820922
指导教师 : 王黎臧海河周刚
设计地点31-505
设计时间 : 2012-12-17~2012-12-28
单片机与控制技术。
课程设计。课程设计名称: 基于89c51的出租车计价器设计
专业班级自动化1004
学生姓名周秋峰。
学号201046820922
指导教师臧海河。
课程设计地点31-505
课程设计时间: 2012-12-17~2012-12-28
单片机系统课程设计任务书。
出租车是现代城市内部主要交通工具之一,它给我们的出行带来了方便与舒适。一个好的出租车计价器在整个出租车系统中是不可或缺的,他让我们的出行费用,车辆行驶距离有了明确的体现,让司机与乘客的利益的到平衡,让出租车市场更加规范。
如今的出租车计价器五花八样,功能各异,但主要功能都基本相同,以行驶距离为标准计价,有些加上的等待计价,有些更智能,可以为乘客提供拼车计价,本设计提供了基本的一距离为主要标准计价,附加等待红灯计价。
介于出租车计价器不需要太多的功能,而单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的**处理器cpu随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域的广泛应用。以8051为内核at89s52单片机足可以实现计价功能,以1602液晶显示信息。at89s52单片机**便宜,工作稳定,性能良好,易学易用,操作使用方便,isp写入程序,方便快捷。
8051系列单片机也是我们课程所学的主要单片机,更利于我们学习实践。而如今较为流行的**r单片机和以cortex为内核的单片机比较流行,但他们的**相对于at89s52较贵,功能较多,控制复杂,程序编写较难,且大多为lqfp封装,不利于我们实验练习,而使用51系列单片机足矣完成出租车计价功能,是比较理想的选择。
整个系统硬件有控制器,距离检测系统,速度检测系统,信号处理模块,人机交换界面组成:
1)控制器。作为控制系统的核心,它在整个系统中接受由光电码盘传来的数据,经过内部处理,按照事先约定将数据传到显示部分。
2)距离速度检测系统。它由传感器实现,由机械机构连接传感器,再由传感器输出信号,输入控制器。
3)信号处理模块,有传感器输入的信号进行处理,处理后的信号为可以直接输入控制器的信号。
4)人机交互界面;需要一个显示器显示控制器输出的信息,显示出租车行驶的距离,等待时间,定价和最后总价。
硬件方框图如图2.1所示。
图2.1 硬件方框图。
控制器的选择是确定整个系统硬件方案的关键,它关系到其它几个部分方案的确定,对于出租车计价器,控制器一般使用mcu,mcu有许多种,可选的单片机有以下几种:
1>8051系列单片机。8051单片微型计算机简称为单片机,又称为微型控制器,是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是cpu、ram、rom、i/o接口和中断系统于同一硅片的器件。
80年代以来,单片机发展迅速,各类新产品不断涌现,出现了许多高性能新型机种,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。。
2>**r单片机。**r单片机是2023年由atmel公司研发出的增强型内置flash的risc(reduced instruction set cpu) 精简指令集高速8位单片机。**r的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
2023年,由atmel公司挪威设计中心的a先生和v先生,利用atmel公司的flash新技术,共同研发出risc精简指令集高速8位单片机,简称**r。**r单片机功能较完善,自带a/d转换。但开发编程使用相比于8051系列有些复杂。
需要一定的学习。
3>cortex系列单片机。arm公司在经典处理器arm11以后的产品改用cortex命名,并分成a、r和m三类,旨在为各种不同的市场提供服务。 cortex系列属于armv7架构,这是arm公司最新的指令集架构。
armv7架构定义了三大分工明确的系列:“a”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用;“r”系列针对实时系统;“m”系列对微控制器。 由于应用领域不同,基于v7架构的cortex处理器系列所采用的技术也不相同,基于v7a的称为cortex-a系列,基于v7r的称为cortex-r系列,基于v7m的称为cortex-m系列。
但cortex系列单片机开发复杂,需要深入学习,当然其功能也强大,不过**也相对8051贵一些。
出租车计价器作为一种简单的设备,本身价值不高,更要求控制系统具有较好的性价比,控制系统部需要有强大的控制能力,而且要考虑安装方便,计价器体积受限,经上述分析比较,确定采用8051系列mcu作为控制器。
传感器可选择的较多,有模拟信号输出的,有数字信号输出的,由于模拟信号输出的传感器需要信号放大和a/d转换模块,信号放大比较难调,信号容易失真,而a/d转换模块需要另外添加,有些单片机不具有a/d转换功能,且增加模块会增加整个产品的成本,对于简单低成本的出租车计价器是很不适合的。为了简单实用,可采用数字信号输出的传感器,由于大量数据传入单片机会增加处理器负担,可采用产生脉冲的传感器,例如霍尔传感器,光电码盘等等。这类长安器相对来说**便宜,性能稳定,简单实用,传感器产生的脉冲可直接输入单片机,也可整形后输入单片机,防止数据丢失,也可实用达林顿管和光耦等元件对信号做进一步处理。
传感器输出的脉冲信号可以整形放大后输入单片机,但单片机可以直接处理脉冲信号,即使脉冲有些不稳定,脉冲强度有些变化,也可以直接处理,单片机只是查脉冲的数目和一定时间内脉冲的数目,脉冲的强度变化只要在可处理范围之内是没有问题的,经试验证实,传感器输出的信号时比较稳定的,示波器显示波形很好,脉冲丢失比较少,而单片机能够完美的处理这些脉冲,几乎没有出错。
人机交互界面主要有以下几种形式:
crt显示器及标准键盘:显示信息量大,操作方便,显示界面友好,但**高,适用于采用工控机作控制器的场合。
工业人机界面(触摸屏):和crt显示器一样,具有显示信息量大,操作方便,显示界面友好,适合恶劣的工业环境使用等特点,但**更高,一般与plc配套使用。
led或lcd数码显示器及自行设计的小键盘:**低廉、体积小是其最大优点,应用于以mcu为控制器的系统中较合适。
考虑**及系统构成等因素,人机交互界面采用lcd显示和薄码开关选择一些单片机需要处理的一些状态。
08课程设计报告模版
影视广告创意与制作课程设计。总结报告。姓名 xx 学号 xxxxxxxx 班级 动画08x班 指导教师 路清 所在院系 设计与艺术学院 报告时间 2011年12月 课程设计总结报告。课程设计目的 本次课程设计是该届学生毕业前最后一次综合性作业训练,在尊重各位学生自选专业方向的基础上,给予指导与帮助,...
3课程设计报告
dc永磁无刷电机调速控制 课程设计报告。一 课程设计目的。1 了解dc永磁无刷电机的内部结构和基本运行原理。2 掌握dc永磁无刷电机的稳态和动态模型,建立电机转速与输入电压的开环系统函数关系,为电机调速提供理论基础。3 学会运用 软件matlab simulink进行模型搭建 4 学会基于c8051...
2019课程设计报告样式
课程设计 说明书 课程 焊接工艺学课程设计。题目 16mn钢焊接性试验设计。院 系 材化学院 学科专业 金属材料工程 学生 李博 学号 110306106 校对 刘庆 指导教师 王喜锋 2014年 11月。目录。1 前言 1 2.焊接工艺 1 2.1 16mn的焊接特点 1 2.2 焊接方法及焊丝的...