基于單片機(jī)的出租車計(jì)價器設(shè)計(jì)

摘 要：以AT89S51單片機(jī)為核心器件，附加A44E霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖，利用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動模擬出租車車輪轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)對距離的測量，從而達(dá)到對出租車所走里程數(shù)的計(jì)價。AT2402的采用是為了能夠在系統(tǒng)掉電時，系統(tǒng)能夠保存單價和所有時間等關(guān)鍵信息。這款電路設(shè)計(jì)的初衷是可以在不同的時間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)價功能，還擁有時鐘的功能為乘客和司機(jī)提供時間方面的協(xié)助。

關(guān)鍵詞：AT89S51單片機(jī)；霍爾傳感器；出租車計(jì)價器

1 概述

社會發(fā)展的越來越迅速，人們在追求生活質(zhì)量的同時，對出行方便的追求也越發(fā)嚴(yán)格。出租車作為當(dāng)前主流的出行方式，就應(yīng)該為人們提供應(yīng)有且周到的服務(wù)，提高人們的出行體驗(yàn)。出租車計(jì)價器則是出租車上必不可少的關(guān)鍵儀器，一個好的出租車計(jì)價器往往能夠給司機(jī)和乘客帶來更加美好的旅途行程。

出租車計(jì)價的器的功能要求不難，當(dāng)司機(jī)按下計(jì)價器是就能夠隨著出租車走過的里程數(shù)計(jì)價；當(dāng)司機(jī)再次按下計(jì)價器時就停止計(jì)價并且告訴乘客此段路程應(yīng)付的金額，這樣計(jì)價器基本功能就完成了。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1 功能要求

計(jì)費(fèi)功能：設(shè)起步價為8.00元，當(dāng)里程<2.5公里時，按起價計(jì)算費(fèi)用；當(dāng)里程>2.5公里，每公里按1.9元收費(fèi)；當(dāng)停車等候、時速低于12公里時的行駛時間，按20元/小時收費(fèi)；行駛超過35公里后，自動加收50%空駛費(fèi)。

顯示功能：顯示行駛里程，單位為公里；顯示等候時間，單位為分鐘；顯示總費(fèi)用，單位為元。

按鍵功能：具有計(jì)價開始價格調(diào)整等功能。

2.2 系統(tǒng)原理及組成模塊

整個系統(tǒng)由單片89S52控制電路、霍爾傳感器電路、DS1302時鐘電路、按鍵調(diào)整電路。

單片機(jī)可自動采集路程傳感器傳來的信號并加以分析。當(dāng)出租車啟動時，若檢測到霍爾傳感器的脈沖信號則進(jìn)行里程數(shù)的計(jì)算。通過DS1302可以獲得時間信息（白天、晚上），然后就啟動AT24C02中的程序獲取不動的單價和起步價。

3 硬件設(shè)計(jì)

3.1 單片機(jī)組成的最小系統(tǒng)模塊

該模塊主要由89S51單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路組成，具體如圖1所示。

3.2 脈沖檢測

單片機(jī)是采集經(jīng)過霍爾傳感器檢測到的信號，計(jì)算出相應(yīng)的金額后再送給顯示模塊，這樣就完成了計(jì)價?；魻杺鞲衅麟娐啡鐖D2所示，其檢測并輸出信號，引起單片機(jī)的中斷，其后單片機(jī)對脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)里程數(shù)達(dá)到1000m時，就會增加1000m所對應(yīng)的金額。

3.3 LED顯示部分

采用6位LED數(shù)碼管來顯示里程數(shù)和總金額，具體顯示方式如圖3。

顯示過程中采用了LED動態(tài)掃描顯示，具體電路圖如圖4所示。

3.4 時鐘電路部分

由于出租車計(jì)價器需要在白天和晚上完成不同單價的計(jì)價，所以我選擇了DS1302這款由美國DALLAS公司生產(chǎn)的涓流時鐘芯片，其內(nèi)含有一個實(shí)時時鐘、日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM。它可以精確的提供秒、分、時、日期和月年的信息，還可以自動調(diào)整每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)等，所以這款時鐘芯片符合出租車計(jì)價器的要求。

4 系統(tǒng)軟件

4.1 主程序模塊

主程序的流程圖如圖6所示，在這個模塊中，各個接口芯片需要完成初始化、中斷向量的開通以及循環(huán)等待等工作。此外，寄存器也需要清空并且初始化。

4.2 乘車時間、里程獲取流程圖

4.2.1 外部中斷0程序

將脈沖信號送單片機(jī)進(jìn)行處理，外部中斷0工作流程圖如圖7所示。

4.2.2時鐘程序

使用定時器0工作在模式2下進(jìn)行計(jì)時。采用6位LED來顯示時、分、秒。

4.2.3 鍵盤服務(wù)程序

鍵盤服務(wù)程序采用查詢的方式，當(dāng)有按鍵按下時，就會轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序提供相應(yīng)的服務(wù)，完成后再返回。

5 結(jié)束語

此次設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價器以AT89S51位核心，輔以霍爾傳感器和DS1302時鐘電路和LED顯示模塊，能夠根據(jù)不同的時間和里程數(shù)進(jìn)行計(jì)價，給司機(jī)和乘客帶來方便。

參考文獻(xiàn)

[1]羅亞非.凌陽16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

[2]張平川，許興廣.基于單片機(jī)熱點(diǎn)水器模糊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007.

作者簡介：袁中行（1995，11-），男，四川省成都人，重慶市南岸區(qū)重慶郵電大學(xué)通信專業(yè)本科生。