出租車自動監(jiān)控與智能計價器的研究-宿舍SRT.doc

項目類別項目批準號C大學生研究訓練（SRT）計劃項目申請書項目名稱： 出租車自動監(jiān)控與智能計價器的研究 申 請 人： 溫秀偉 張道良 劉朋鵬 田發(fā)奇 王 寧 學院（中心）： 自動化與電氣工程學院 專 業(yè)： 電氣傳動 指導教師: 程新功 職稱 教授 申請日期： 2013 年 3 月 18 日填 報 說 明（不必打?。┮弧⑻顚懮暾垥?，請先查閱濟南大學SRT計劃項目管理辦法關于SRT計劃項目申請的要求及有關規(guī)定。二、申請書的各項內容，要實事求是、逐條認真填寫。表達要明確、嚴謹。三、申請書一律用A4紙雙面打印,左邊為裝訂邊，寬度不小于25毫米，正文內容所用字型應不小于5號字。表格空格不夠可加頁。一式1份，由指導教師和所在院（中心）審查并簽署意見后報送教務處。四、“學院（中心）意見”一欄中，應注明研究人員、時間、條件、政策等方面的保證措施和意見。“項目類別”指A、B、C、D，A學術論文、社會調查類；B全國、省級競賽（決賽）類；C實驗設計和科技制作、科研類；D其他類?！绊椖颗鷾侍枴辈惶睿蓪W校統(tǒng)一編號。五、凡選擇性欄目，請在相應提示符A、B、C等之后打勾（）。六、有關表格、文件可到教務處網站實踐教學欄目下載填寫。六、聯系單位：教務處實踐教學科地 址：辦公樓309電 話：82765806電子郵件： 一、簡表項目名稱出租車自動監(jiān)控與智能計價器的研究項目類別A、學術論文、社會調查類； B、全國、省級競賽（決賽）類； C、科學實驗和科技制作、科研類； D、其他類。項目來源A、自立項目； B、教師科研課題的子項目； C、其它。經費來源A、學校資助 ； B、導師課題資助； C、企業(yè)資助；申請經費1500元起止年月2013.03-2014.01項目負責人姓 名溫秀偉性別男民族漢出生年月1988.12學院（中心）自動化與電氣工程學院專業(yè)電氣傳動學 號20100321273班級電傳1002電子郵件981031842前一學年綜合測評名次6獲獎情況2011年三等獎學金2011科技創(chuàng)新大賽三等獎2012年獲得優(yōu)秀青年志愿者榮譽稱號指導教師姓名程新功性別男從事專業(yè)主要教學工作簡歷時 間授課名稱授課對象學 時授課單位主要科學研究工作簡歷時 間項目名稱獲獎情況項目組成員姓名性別出生年月專業(yè)年級所在學院項目中的分工簽字溫秀偉男1988.12電氣傳動10級自動化與電氣工程軟件編寫張道良男1990.10電氣傳動10級自動化與電氣工程硬件檢測劉朋鵬男1990.10電氣傳動10級自動化與電氣工程硬件調試 田發(fā)奇男1991.07電氣傳動10級自動化與電氣工程PCB制板王 寧男1991.07電氣傳動10級自動化與電氣工程電路焊接二、立項依據2.1選題的目的與意義該系統(tǒng)的學習和制作，可以提高我們的動手能力及實戰(zhàn)能力，為我們加深對單片機等專業(yè)知識的學習提供一個好的實踐平臺。與此同時，我們可以很好的運用所學過的軟件編程知識，把理論和實踐結合起來。該系統(tǒng)的研究可以為未來的出租車的建設及管理出一份力，力求使出租車的計價等方面做到合理，限制車速，保證行駛安全。2.2出租車監(jiān)控與計價器的研究現狀截至2009年，全國出租車總數約150萬輛，各大城市出租車數量呈穩(wěn)定上漲趨勢。隨著出租車行業(yè)的發(fā)展，對出租車計費器的需求也越來越高。不僅要求計費器性能穩(wěn)定，計費準確，有防作弊功能，同時還要求其具有車票資料打印、IC卡支付、語音通話和電腦串行通信等功能。目前中國市面上的出租車大多都不能滿足用戶的需求。各城市出租車管理部門也迫切需要通過一定的的技術手段提高管理水平和管理效率。城市出租車輛數量不斷增加，規(guī)模不斷擴大，市場競爭加劇。在此情況下，很多出租車輛運營公司和出租車管理部門希望借助科技手段來增強競爭優(yōu)勢。出租車被劫、盜、搶的情況日益嚴重，嚴重危害到司機人身安全。出租車的空駛率很高，加劇了道路擁堵，對環(huán)境造成了污染。針對以上種種情況我們決定開發(fā)出租車智能計價器及自動監(jiān)控的研究，解決當今出租車不能滿足用戶需求的諸多問題。該系統(tǒng)的功能包括：自動計費、IC支付、語音通話、車票資料打印以及超速提醒等。本系統(tǒng)采用內帶4k字節(jié)的EPROM的MCS-51系列單片機為核心是因為單片機具有加密性，超低耗性，可編程性以及高性價比等特點，因而能滿足本系統(tǒng)的需求。車主可根據在顯示器中所記錄的里程及誤時時間來計算顧客的消費情況。當乘客刷卡下車后，車主可根據相應程序將所得金額預存入個人IC中，并進行加密后預存在存儲器中。參考文獻：1 陳杰，黃鴻 傳感器與檢測技術，北京：高等教育出版社，20022 丁元杰 單片微機原理及應用第2版，北京：機械工業(yè)出版社，19993 馮博琴 微型計算機原理接口技術，北京：清華大學出版社，20024 康華光，鄒壽彬 電子技術基礎第4版，北京：高等教育出版社，20005 徐爭穎 Protell 99 SE EDA技術及應用，北京：機械工業(yè)出版社，20056 謝劍英，賈青 微型計算機控制技術第3版，北京：國防工業(yè)出版社，20017 韓志軍，沈晉源，王振波 單片機應用系統(tǒng)設計北京：機械工業(yè)出版社，2005三、 項目實施方案及實施計劃3.1 研究目標研究：采用內帶4k字節(jié)的EPROM的MCS-51系列單片機設計一個能實現將顧客上車后的行車里程換算為車費信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有信息加密、顯示功能、刷卡功能、超速提醒功能及語音功能。3.2 研究內容：硬件部分：單片機的基本系統(tǒng)設計；控制面板電路設計；圈脈沖電路設計；液晶顯示器；IC卡讀寫電路設計；超速提醒電路設計；語音播報電路設計。軟件部分：定時服務中斷設計；脈沖中斷服務程序；計價子程序；超速提醒程序；切換顯示子程序；校正時鐘子程序；IC卡操作子程序。擬解決的關鍵問題：單片機基本系統(tǒng)的調試；控制面板輸入電路的調試；顯示器的調試；產生脈沖電路的調試；EPROM與IC卡讀寫電路的調試；超速提醒的調試；軟件調試；連機調試。3.3 實施方法及計劃：該系統(tǒng)的基本功能是：將顧客上車后的行車里程換算為車費信息，要實現該功能至少要包括以下三個部分：里程信息產生電路、里程信息處理電路和車費信息輸出電路。因單片機具有體積小、功能強、成本低，應用面廣等特性，且非常便于攜帶和就地式顯示儀表，因而其應用越來越廣泛。本系統(tǒng)采用內帶4k字節(jié)的EPROM的MCS-51系列單片機為核心是因為單片機具有加密性，超低耗性以及可編程性等特點，因而能滿足本系統(tǒng)的需求。本系統(tǒng)采用模塊化的設計思想，具體可分為以下幾個部分：（1）單片機的基本系統(tǒng)；（2）控制面板輸入電路；（3）圈脈沖輸入電路；（4）液晶顯示器；（5）IC卡讀寫電路；（6）超速提醒電路；（7）語音播報電路。這樣可以使本系統(tǒng)的設計更加清晰明了，也能方便系統(tǒng)的調試以及系統(tǒng)相應功能的實現。（1）操作面板模塊：利用202字符點陣、液晶顯示器顯示器用于各類信息的顯示，其中包日期、北京時間、誤時時間、計價總額和IC卡余額等；“記時”、“+”、“-”用于校正時鐘顯示；不使用“記時”時，“+”、“-”按鈕可以切換計價金額和總營業(yè)額顯示；“打印”按鈕可執(zhí)行打印功能；“結賬”按鈕用于執(zhí)行對IC卡的存取操作；“空車”內藏一開關，當空車片下翻時開關閉合。（2）單片機子系統(tǒng)模塊：該模塊是該系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)的所有功能均在單片機控制下完成。主要功能包括：面板狀態(tài)的監(jiān)控，輸入面板操作的信息；IC卡讀寫電路；有關數據的加密、存取操作；打印信息的控制；超速提醒的控制。（3）脈沖輸入電路模塊：圈脈沖輸入電路產生與里程相關的脈沖信號，并送入單片機進行處理。（4）IC卡讀寫電路模塊：用于完成對IC卡的讀寫操作，IC卡的信息加密及存取操作。（5）語音播報及超速提醒模塊：對汽車當前車速進行監(jiān)控，并對其進行相應的播報。本系統(tǒng)主要組成部分：系統(tǒng)工作線路：里程傳感器安裝在車輪上，車輪每轉一圈產生一個脈沖，并送入單片機子系統(tǒng)進行處理，作為汽車行駛信號。操作面板中，“空車”牌下翻，只是單片機系統(tǒng)對行駛及誤時時間進行累計。單片機根據行程及誤時時間按一定規(guī)律換算為信息，并通過液晶顯示器顯示。按下“+”、“-”鍵可以對信息進行切換。由操作面板輸入打印指令，打印顧客發(fā)票和及車主總營業(yè)額信息。在IC卡讀寫器中插入IC卡，系統(tǒng)顯示IC卡余額，按“結賬”自動從卡中扣除應付款項。并將本次營業(yè)額與總額相加，加密后存入中。車主可將自身IC卡插入讀卡器，將信息寫入IC卡后，可向相應IC公司領取相應報酬。實驗方案：（1）查閱與該系統(tǒng)設計有關的資料，并且購買單片機、傳感器等相關的器件；（2）編寫主控程序以及子程序，并反復調試使其滿足系統(tǒng)的需求；（3）對各個模塊分別進行調試、測試，使其完善;（4）在各個模塊調試完后進行連機測試。四、預期成果出租車自動監(jiān)控與智能計價器的研究預期成果：（1）智能計價器及監(jiān)控系統(tǒng)（2）一篇結題報告（3）撰寫相關的研究論文一篇五、研究基礎指導老師帶領實驗項目多年、有深厚的項目經驗，對此科研項目有著濃厚的興趣。負責人在大一寒假開始學習C語言，并通過了計算機二級考試。在大二寒假開始了51單片機的學習。進入實驗室后開始學習16位單片機，匯編語言、VB、C+，并且學習了的MATLAB軟件，。在整個學習過程中，負責人也買了很多元器件，自己焊接過很多電路，對模擬電子、數字電子等重要課程都有過系統(tǒng)的實踐練習。調過很多傳感器模塊。2012年7月參加第七屆全國飛思卡爾智能車大賽，并獲得山東賽區(qū)二等獎。并于2012年12月份申請了國家實用新型專利兩項。六、經費預算支 出 科 目金 額（元）計 算 根 據 及 理 由單片機系統(tǒng)200必備控制器E2PROM280存儲器IC卡讀寫器450必備識別器PCB制板450硬件線路制作材板費220調試過程中消耗材料總計1600七、審查意見指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日學院（中心）意見（公章）：負責人簽名： 年 月 日學校意見（公章）：負責人簽名： 年 月 日八、申請者承諾我保證上述填報內容的真實性。如果獲得資助，我與本項目組成員將嚴格遵守學校的有關規(guī)定，在不影響課程學習的同時，保證項目研究工作的時間，并按計劃認真開展研究工作，在項目研究過程中或結束時，接受學校對本項目的中期檢查和結題驗收，并按時提交工作總結和結題報告。項目負責人（簽名）： 年 月 日九、推薦書出租車是市民出行的重要工具之一，解決好出租車行業(yè)存在的各種問題，調和好出租車司機與乘客之間的利益關系，對于改善城市面貌，促進社會和諧都具有極其重要的意義。目前城市出租車在防作弊、計費、IC卡支付等方面都沒有最大限度的滿足乘客的需求。本項目對于改革城市出租車現狀、綠化城市交通環(huán)境有著很好的現實意義。該項目提出的出租車信息加密、顯示功能、刷卡功能、超速提醒功能及語音功能等集實用性和創(chuàng)新性于一身，具有可行性。該