出租车计费器设计

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1、目录引言11总体设计21.1设计要求如下：21.2设计思路21.3出租车计费器工作原理21.4设计流程图32应用工具介绍42.1EDA技术介绍42.2VHDL语言介绍52.3界面介绍63系统仿真8总结及体会12参考文献13附录14引言随着我国经济社会的全面发展，各大中小城市的出租车营运事业发展迅速，出租车已经成为人们日常出行选择较为普通的交通工具。出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表，是使出租车市场规范化、标准化的重要设备。一种功能完备，简单易用，计量准确的出租车计价器是加强出租车行业管理，提高服务质量的必需品。本设计采用VHDL硬件描述语言作为设计手段，采用自顶向下的设计思路，得到

2、一种出租车计价系统的软件结构，通过QuartusⅡ软件下进行仿真，证明所设计的电路系统完成了出租车计价的功能，各项指标符合设计要求。该设计虽然功能简单，智能化水平比较低，但仍具有一定的实用性。该设计是在VHDL的基础上对出租车计价器进行设计来实现其基本功能的，与以往的基于单片机的数模混合电路相比，FPGA具有稳定性好，抗干扰能力强等优点，且非常适合做为出租车计价器的控制核心，所以选择用VHDL来对计价器进行设计来实现其功能。本设计是对出租车计价器的四个模块进行分析的，综述如下：等待时间模块：该模块针对乘客确认下车前的等待而言，比如堵车、中途下车的情况，通过1Hz脉冲计数，每一分钟计时加一，最

3、大计时时间显示为59分钟。路程模块：该模块是对车辆行驶路程进行计数，以1Hz时钟为基础，检测行程脉冲，路程模块中有内部变量来判断路程，当大于3公里时，分别有相应的使能信号对此作出记录，最大路程显示为99公里。计费模块：该模块是基于等待时间模块和路程模块对费用进行控制的。通过内部使能信号分别计算3公里以内、大于3公里以及大于3公里之后等待的费用。本文采用VHDL语言来设计实现出租车计费系统，源程序经美国ALTERA公司的QuartusII软件调试优化，下载到特定芯片后，可应用于实际的出租车计费系统中。1总体设计1.1设计要求如下：（1）设计一个简易的出租车计费系统，实现计价功能，计费标准为按行

4、程里程收费，起步价为6.00元，当里程小于3公里时，按照起价计费，车行超过3公里后在按1.2元/公里收费，等待累积时间超过2min，按照每分钟1.5元计费。（2）实现车辆行驶的模拟：能模拟汽车的启动，停止，暂停等状态。（3）计费器显示部分设计：用LED数码管实时显示车费和汽车行驶里程，用两位数字显示汽车行驶里程，显示方式为“XX”，单位为km。计程范围为0—99km，计程分辨率为1km；用五位数字显示总费用，显示方式为“XXX.X”，单价为元。计价范围为0—999.9元，计价分辨率为0.1元。1.2设计思路输入1个时钟脉冲，经过类似分频之后分别用来模拟时间和路程。对等待时间、路程计数，进而统

5、计费用。系统结构框图如下：时钟基础时钟计数器1等待时间时钟计数器2里程计费显示图1系统结构框图时钟1.3出租车计费器工作原理实际中出租车计费分三个阶段（1）车起步开始计费。首先显示起步价（本次设计起步费为6.00元）,车在行驶3km以内，只收起步价6.00元。（2）考虑到等待过程中耗油的的损耗，故当等待时间达到一定量时，收取一定量的等待费。本次的等待费按每超过两分钟按1.5元结算。（3）当行驶里程超过三公里后，则按每公里1.2元收取费用。根据出租车的计费原理，当开始按start键后说明已经有乘客要坐车，此时如果Waitsignal键为1时，则说明此时处于等待计时状态，则按等待计费。如果Wai

6、tsignal键为0，说明此时处于行驶状态，则按行驶计费。行驶过程的计费有里程计费和等待计费，总的费用即两者之和。1.4设计流程图系统流程图如下图所示：开始初始化里程>31.2元/公里等待？1.5元/分钟计费YNYN图2系统设计流程图里程计数时间计数乘客上车后，按下启动按钮，计价器开始工作，首先进入初始化状态，即计程从0开始，计费从6开始。里程计数器开始计数，当路程超过3公里时，计费开始累加，按1.2元每公里计算,当路程超过3公里有等待时，按下等待信号，每等待1分钟费按1.5元每分钟计算。乘客下车后，按下复位键，则所有计数器进入初始状态。2应用工具介绍2.1EDA技术介绍EDA技术是在电子C

7、AD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。　　利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。　　现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、