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標題: STM32單片機出租車計價器設計 [打印本頁]
作者: poliuy    時間: 2019-2-23 03:00
標題: STM32單片機出租車計價器設計
目錄

1              設計要求
2              方案設計
  3   硬件設計

3.1              總體硬件框圖
3.2              單元模塊設計
4              軟件設計

4.1 總體軟件框圖
4.2主程序
5              系統調試與測試

5.1 硬件調試
5.2 軟件調試
5.3軟硬件聯合調試
6              設計總結

附錄

附錄A：元器件清單
附錄B：程序清單

           1    設計任務與要求
            1.1     設計任務
通過組內討論以及題目的要求，在下面的文章中我們總體介紹出租車計價器的設計方案和用到的硬件和軟件如下：

（1）無線模塊：NR2401無線通信

（2）電機驅動模塊：由于單片機輸出的電流有限，無法直接驅動電機工作，因此需要通過專業的電路進行驅動，本小車采用L298芯片驅動電機。

（3）單片機模塊：根據使用的傳感器和控制策略的不同，單片機的選擇也不同。本設計主要采用CHD1807-STM32單片機。

（4）顯示模塊：本設計主要使用TFT顯示屏；

（5）電源模塊：通過2940穩壓芯片得到5v電壓使能驅動橋，再通過1117穩壓芯片得到3.3V電壓給單片機供電，驅動橋直接用7.2V電池供電；

（6）光電碼盤：通過脈沖計數來測量速度。

           1.2     設計要求
    （1）能顯示里程，單位為公里，最后一位為小數位。
              （2）能顯示金額數，單位為元，最后一位為小數位。
              （3）可設定單程價格和往返價格，單程價格為2元/公里，往返價格為1.5元/公里。
              （4）車速<5公里/小時的時間累積為總等待時間，每5分鐘等待時間相當于里程數增加1公里。
              （5）起步公里數為3公里，價格為5元，若實際距離大于3公里，按規則3計算價格。
              （6）按暫停鍵，計價器可暫停計價，按查詢鍵，可顯示總等待時間。

2．發揮部分


2             方案比較與論證
2.1方案設計
根據題目的要求和組內討論，本設計采用了CHD1807-STM32為控制核心，采用L298芯片驅動電機，主要用7.2V/2000mAh的鋰電池給電機供電。通過光電碼盤計數，然后使用TFT液晶屏來顯示速度、時間和路程。

           3            硬件設計3.1小車實物模型

3.2總體硬件框圖

3.3單元模塊設計
電機驅動模塊
L298N是ST公司生產的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。該芯片采用15腳封裝，主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達到45V；輸出電流大，瞬間峰值電流課達到3A，持續工作電流為2A；額定功率25W。內含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅動器，可以用來驅動直流電動機和步進電動機。



單片機模塊：
  圖為單片機實物

單片機是小車的控制核心，也是TFT屏顯示的核心。



電源模塊

本設計的電源為車載電源。為保證電源工作可靠，單片機系統與動力伺服系統的電源采用了大功率、大容量的7.2V/2000mAh蓄電池。


無線模塊



                               圖 1.引腳說明
                               圖 2.硬件接口
nRF2401 有工作模式有四種：收 發模式、配 置模式、空 閑模式和關機模式。n RF2401 的
工作模式由PWR_UP 、CE、TX_EN 和CS 三個引腳決定。
nRF2401 的收發模式有ShockBurstTM 收發模式和直接收發模式兩種，收發模式由器
件配置字決定。


光電碼盤





通過電機的轉動帶動碼盤轉動，從而產生方波脈沖，在給定時間內對脈沖計數，就可以得出小車行駛的速度。然后通過對速度進行積分就可以得出小車行駛的路程。得出的路程通過TFT屏顯示出來。



1         軟件設計
4.1軟件設計總框圖






4.2總程序
（見附錄）
                5     系統調試與測試
5.1 硬件調試

軟件KEIL4用于調試軟件；

直流穩壓電源在測試期間為各待測系統供電；

掌握電機運行速度與軟件設定值的關系，與軟件算法協調調試，使靜態誤差最小。


5.2 軟件調試

本程序較大且復雜，因此采用C語言編寫，通過keil軟件的不斷修改，采用自下而上的調試方法，先調試功能電路，再調試整個系統。在調試的過程中與硬件的調試相結合，提高了調試的效率。


5.3軟硬件聯合調試

當軟件和硬件的基本功能分別調試后，進行軟硬件聯合調試及優化。


                 6       設計總結

我們是一個團隊，也許我們不是每個方面都是那么優秀，但是我們組合在一起，卻都發揮了大家最大的力量。這不是一個人的游戲，這是一個需要團隊密切配合才能完成的任務，我們相互幫助，發揮自己擅長的一面，盡自己最大的努力在為這個團隊付出著，我們分工明確，力求讓每一步都完美，我相信，我們能做到。

2. 態度

性格決定命運，氣度影響格局，態度決定高度，細節決定成敗。對于電子競賽，我們應該有正確的認識，我們要以學知識為目的，拿獎為動力。只有我們有豐富的知識和經驗的積累，才能在賽場上贏得勝利。培訓到競賽是一個漫長的過程，期間心態很重要，會遇到很多問題，比如：做訓練時不懂的知識，硬件、軟件調不出來，隊員之間的矛盾，外界壓力等，都需要我們去克服。其中，最重要的是處理好隊員之間的矛盾和心態；不懂的知識可以去學習；硬件、軟件調不出來，只要有耐心，認真分析就能找出原因； 阻礙我們發展的往往是自己心情，心胸開闊，善于接受意見和容忍別人的錯誤，才能在培訓和競賽中有所收獲。

3. 回報：

我們是為了什么而參加，我們都有想過 ，我們付出了 ，究竟能得到什么，不管結果如何，我們都是勝利者，我們獲得了經驗知識，也深刻的體會了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”這句話的含義。


總之，我們學到了很多，我們學會很多。


附錄
附錄A：元器件清單

CHD1807-STM32單片機、E18-D80NK傳感器、TCRT5000光電傳感器、L298N電機驅動芯片、7.2V/2000mAh蓄電池、TFT顯示屏等。


全部資料51hei下載地址(程序+資料)：

http://m.raoushi.com/bbs/dpj-148238-1.html






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