论文研究-基于霍尔传感器的出租车计价器的设计与实现 .pdf

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基于霍尔传感器的出租车计价器的设计与实现,邱烨,高珩,本文给出了基于霍尔传感器的出租车计价器的设计方法与实现过程。在设计过程中,我们用到了霍耳传感器、8253、8255A和7447,利用汇编��
中国科技论文在线 多新型产品。 霍尔电流传感器构成原理 通电导做A 归=x6GA 霍尔器件 片=6C点 磁君 通电导体 <25A ≥25A 霍尔器件 图霍尔电流传感器的结构 霍尔电流传感器的结构如图所示。用一环形导磁材料做成磁芯,套在被测电流流过的 导线上,将导线中电流感生的磁场聚集起来,在磁芯上开一气隙,内置一个霍尔线性器件, 器件通电后,便可由它的霍尔输出电压得到导线中流通的电流。 在霍尔电流传感器的输出电路中接上恰当的负载电阻器,即可构成霍尔电压传感器。 电路设计与实现 电路设计整体思路 在本次设计和实现过程中,我们主要使用霍耳传感器、 和四种零部 件来完成出租车计价器。 霍尔传感器通过对汽乍转轮速度采样、处理,得到条形脉冲 对传来的信号进行记数采用方式,在写入控制字后,输出端变低,计数结 宋后,输出端由底变高,可用来实现对外部事件进行计数。假设端吋钟频率为 输出的脉冲最大周期只有 达不到实际的应用要求,为此需 要采用几个通道级连的方案来解决。 从持续读取记数,并且送软件处理。 获取处理斤的码送显示价格。 计价器的基本组成如图所示: 中国科技论文在线 LED灯 车轮 放大到5V 7447 CUP 凵瞿序筮理 8253 8255 计价器基本组成 图计价器的基本组成 硬件电路设计与个芯片功能 硬件电路的设计如图所示 GATEO L D己D LKO CLKI RL 口D-D下H 图出祖车计价器的件电路设计 中国科技论文在线 是和通用的可编程并行接∏芯片,通过对它进行编程,芯片可工作与不同 的工作方式,在微型机算机系统中,用 作接凵时,通常不需要附加外部逻辑电路就 可直接为与外设之间提供数据通道。 内部包含个位的输入输出端凵和 通过对外部的根输入输岀线与外设交换数据或进行通信联络。端口和端口都可 以用作一个位的输入口获位的书出口,口既可以作为一个位的输入口或输出口用, 又可作为两个位的输入输出口使用,还常常用来配合口和口工作,分别用来产生口 和口的端口状态信号。在 的初始化编程中,需要把控制字写入控制字寄存器中 用于定义各个端口的工作方式。 具有种基本的工作方式,它们分别是 方式 基本输入输出方式 方式选通输入输出方式 方式 义向总线方式 端凵可工作在种方式和任意一种;端凵只能工作在方式和方式而不能工作 在方式;端凵多用来配合凵和凵工作,为这两个端凵的输入输出操作提供联络信 号。对 的初始化完成之后,它就能开始正常工作了。 内部具有个独立的位计数器通道,通过对他进行编程,每个计数器通道均可按 种不同的方式工作,并且都可以按进制或进制格式进行计数,最高计数频率能达到 ,它还适用在许多其它场合,如用作可编程方波频率产生器,分频器,程控单脉冲发 生器等等。在适用芯片之前,必须用程序将其初始化为所需的特定模式,对进行初 始化编程时,需按下列步骤进行:()与入控制字。用输出指令向控制字寄存器写入一个 控制字,凵选定计数器通道,规定该计数器的工作方式和计数格式。()写入计数初值 用输出指令向选中的计数器端∏地址中写入个计数初值,初值设置是要符合控制字中有关 袼式的规定。对个计数器通道的编程没有先后顺序的规定,可以选择任意一个计数器通道 进行,只要減足险些如控制字,后写入计数初值的规定即可。在工作过程中,门控信号会对 芯片的工作方式产生控制作用 有种工作方式,使用的场合也各不相同。简单归纳如下: 对于方式,在写入控制字后,输出端即变低,计数结束后,输出端有低变高,常用该 输出型号作为中断源。该方式可用来实现定时或对外部事件进行计数。 方式用来产生单脉冲。 方式用来产生序列夫脉冲,每个负脉冲的宽度与脉冲的周期相同。 方式用于产生连续的方波。方式和方式都实现对吋钟脉冲进行分频。 方式和方式的波形相同,都在计数器回后,从端输个负脉冲,器宽度等 于一个时钟周期。但方式由软件触发计数,而方式由硬件(门控信号)触发计数。 这种工作方式中,方式,和,计数初值壮锦计数其后,仅一次有效。如果要通 道再次按此方式工作,必须重新装入计数值。对于方式,和,在计数到值后, 回自动将计数值重新装进计数器。 中国科技论文在线 程序主要流程图 开始 8255初始化 对LED显示 初始化 8253各通道 初始化 READ 读取计数 判断 计算价格 输出结果 READ 图出租车计价器的稈序主要流稈图 分析与测试 模拟界面: 计价器模拟1.0 关于0关闭c)」制作群z) 計价晷模彐 起 Km 0元/Km KIm 应:29.4 计价種1. 价部版极所有c)2005盗版必究 图出租车计价器的模拟界面 中国科技论文在线 主要汇编代码 初始化 口输出 初始化 口输出值 初始化通道 初始化通道 从计数器读取数据; 判断是否超过起步路程; 路程价格转换,输出; 中国科技论文在线 特殊说明: 存储地址为 存储地止为 程序初始化顺序: 的初始化 对1输出的初始化: 对通道及通道的初始化 从锁存寄存器中读取计数。 与比较,判断是否超过; 如果未到,返回 超过,转冋 计算价钱,输出结果: 返回 重新读取计数。 结语 出租车在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色,一种规范的,精确的计价器在出租 车行业的发展中也起着至关重要的作用,所以设计实现一种高效,廉价的计价器正成为人们 追求的目标。所以我们基于霍尔传感器设计并实现了出租车计价器,这种计价器和通过大规 模模拟电路和数字电路完成的计价器相比,具有简单高效的特点;和基于单片机完成的计价 器相比,又具有廉价的特点。本文在完成了系统的设计之后,用计算机进行了仿真,使软硬 件合理的相互配合,验证了本文所述的计价器系统的合理性。 参考文献 韩衍鹏,出租车计价器传感器原理及维护企业标准化 年第 期 范延滨王正彦汪健出租车训价器管理与检定网络系统的设计 年青岛香港国际训算机学会 青岛香港国际计算机会议论文集上册 黄代福出租车计价器传感器原理及检测 计量与测试技术 年第期 中国科技论文在线

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