基于單片機的公交車自動找零系統(tǒng)設計

洪堯燁

摘要：自動收費系統(tǒng)集機械制造、計算機技術以及信息收集處理技術于一體，共同組成了一個自動售、檢票系統(tǒng)，其智能化功能較強。本文詳細的介紹了公交車自動找零系統(tǒng)方案設計的思路，闡述了公交車自動找零系統(tǒng)的組成及其工作原理，提出了公交車自動找零系統(tǒng)主程序和子程序的設計方案，以供參考。

關鍵詞：單片機;公交車;自動找零

1.公交車自動找零系統(tǒng)的組成及其工作原理

公交車自動找零系統(tǒng)主要由四大部分構成，也即是紙幣子系統(tǒng)、硬幣子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)以及信息傳遞與執(zhí)行系統(tǒng)。 其中本設計重點研究的就是公交車自動找零系統(tǒng)的控制子系統(tǒng)。

1.1公交車自動找零系統(tǒng)的組成部分

公交車自動找零系統(tǒng)主要由主控單元、接收紙幣模塊、紙幣找零模塊、 處理識別紙幣模塊、 處理零錢箱信息模塊、硬幣模塊以及不間斷電源組成。該自動找零系統(tǒng)的主要功能是能夠貯備公交車自身的零錢，確定和控制不同路線公交車票的價格、識別紙幣與硬幣的面額、計算投入錢幣與車票之間的差額并進行找零，以及辨別乘客投入錢幣的真?zhèn)蔚取?/p>

1.2 公交車找零系統(tǒng)工作的原理

1.2.1投幣找零的原理

公交車自動找零系統(tǒng)的基本工作原理是乘客從投幣口投下紙幣或者是硬幣，然后通過系統(tǒng)內的傳感器對紙幣的數據進行采集，感應紙幣的圖像，或者是判斷硬幣的重量;識別器進行判別投入貨幣的面值和真?zhèn)? 按照識別器對投幣信息判定的情況，將該判定信息數據傳輸到通信模塊。通信模塊和售票價格確定系統(tǒng)共同來控制通信，在操作面板系統(tǒng)上顯示出投入貨幣的面值，做差便可以得出應該找零的金額。

1.2.2退款的原理

在系統(tǒng)正常運行過程中，可能會發(fā)生兩種退款的情況。一種是從硬幣通信模塊中退出硬幣。另外一種是從貨幣識別器中退出紙幣。若是自動找零系統(tǒng)發(fā)現找車身自備零錢的金額不足，無法完成找零的任務，就將會發(fā)出預警，提醒乘客，這時就能夠將乘客投入的貨幣及時退還給乘客。當乘客取走自動投幣機的找零之后，這樣一個投幣過程就結束了，這時自動找零系統(tǒng)就會復零，準備接收一位乘客的投幣并完成找零工作。

2.公交車找零系統(tǒng)主程序的分析

本文設計的公交車自動找零系統(tǒng)是使 AT89C51 單片機作為核心，當乘客上車時，將紙幣投入紙幣進鈔口 ，硬幣投入硬幣進鈔口，這樣公交車上自動投幣的機器就會自動運轉，單片機則按照事先輸入進去的程序來執(zhí)行與之相對應的工作。該自動找零系統(tǒng)的大致框架如下圖圖一。該系統(tǒng)主程序主要由單片機、紙幣找零模塊、報警系統(tǒng)、紙幣識別處理模塊以及硬幣模塊等共同進行信息的處理與連接。

圖一

3.公交車自動找零系統(tǒng)子程序的設計

當投入的鈔票到達進鈔口之后，系統(tǒng)首先將會對紙幣的面額進行識別，然后識別投入紙幣的真?zhèn)?，當系統(tǒng)識別出投入紙幣中有假幣的情況下就會發(fā)出報警信號， 并且把投入的假幣退回;如果投入的貨幣被系統(tǒng)認定為真幣后就將進入接下來的程序。在辨別紙幣面額與真?zhèn)蔚脑O計中，只有認為無意中按鍵選錯，造成該子系統(tǒng)沒有辦法對乘客投入的貨幣進行正常處理時，才會發(fā)出報警。 一旦出現錯誤，該自動找零系統(tǒng)內的輸出信號就會通過光電耦合，然后驅動系統(tǒng)內揚聲器的工作，從而達到報警的目的，其工作的原理如下圖二。

圖二

3.1零錢箱信息處理模塊子程序

3.1.1找零方案的確定

如果每名乘客乘坐公交車的票價2元，如果一上車一名乘客投入錢幣的面值是 100 元，那么公交車自動找零系統(tǒng)將會優(yōu)先選擇的找零方案是三張1元、一張五元、兩張二十元、一張五十元。如果出現零錢箱內缺少某一種面值的紙幣時，該系統(tǒng)就會選擇另外一種模式進行找零，該找零系統(tǒng)將會智能地使用零錢箱最多面值的紙幣進行找零。

3.1.2零錢箱報警系統(tǒng)

由于自動找零系統(tǒng)尚存不足，在零錢箱處理的模塊還有未完善的地方，要進一步的調查零錢箱的各個線路，從而確保零錢箱有內儲備油足夠的零錢儲。自動找零系統(tǒng)內的零錢箱也設置有報警系統(tǒng)， 如果零錢箱內零錢不夠時，將會立即自動反饋給處理器，這時候報警系統(tǒng)的燈就會自動亮起，發(fā)出報警信號，提醒公交車司機如果這時再上車的乘客就需要自己帶上零錢。

3.2公交車找零系統(tǒng)子程序

設計公交車找零系統(tǒng)的時候主要就是針對貨幣中紙幣的找零功能。乘客上車時，會向自動投幣箱進鈔內投入鈔票，就拿100 元紙幣為例，乘客將100元人民幣投入進鈔口，這時公交車找零系統(tǒng)就會開始運行， 首先是識別處理紙幣的模塊將該紙幣識別為 100元， 如果確定該公交車的票價為2元的話，找零模塊就會立即將零錢箱內98元零錢轉進待機狀態(tài)，在這一程序進行的同時，乘客投入的100 元人民幣就會在自動找零系統(tǒng)的識別真?zhèn)巫酉到y(tǒng)中進行識別， 若判定投入的100元為真幣，自動找零系統(tǒng)中的識別處理模塊就會對處理中心發(fā)出確認信號，之前處于待機狀態(tài)的 98 元零錢將會立即從出鈔口出來找給投幣的乘客; 若果乘客投入的是假幣，這時該系統(tǒng)就會自動報警，乘客投入的100元將會重新返回到投鈔口處，進入待機狀態(tài)下的98 元零錢將會自動的進入廢鈔箱。

參考文獻：

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