公交車智能刷卡器外接溫度計

在這幾年，廈門公交車實行不開空調收費1元，開空調收費2元。政府為了給乘客一個舒適的環境，規定車內高于28℃開空調，低于28℃不開空調。

但是在季節交替的時候，或者有臺風等特殊天氣，車外的風很大，溫度很低的情況下，車內人多，和車外就會有3～4度溫差，公交仍開空調按照2元收費。事實上，車內開窗完全就可以讓乘客感覺舒適涼爽，沒有必要開空調，這樣就有浪費能源、不舒適、不合理等情況的出現。

為了給乘客提供人性化的服務，我們決定給E通卡刷卡器外接一個數字溫度計，感受戶外溫度。如果戶外溫度低于28℃，利用程序設置，通過LED數碼管直讀顯示，不開空調，將刷卡的價格調整為一元標準，如果室外溫度高于28℃，開空調并收取2元。

由于從汽車空調中泄露的制冷劑是一種不易分解的物質，其壽命長達1 20年，其影響可延續若干年。當這些氟氯烴上升到地球的平流層大氣時，導致臭氧的破壞。地球臭氧層具有重要的防紫外線輻射作用，是地面生物圈的保護傘。其衰竭將導致人類皮膚癌患者大量增加，農作物、漁類減產退化，加劇地球表面的溫室效應。

同時，公交車內開空調，會消耗大量的汽油，所以對于開不開空調這方面，應該要節約、合理，這樣的乘車環境和收費方式更加合理、環保、節約。

一、設計思路分析

設計51單片機數字溫度計系統的時候，要注意考慮以下幾個方面：

1 選擇合適的溫度傳感器芯片。在本設計中，最重要的器件就是單片機和溫度傳感器，所以在選擇方面要謹慎。

2 單片機和溫度傳感器的接口電路設計。

3 控制溫度傳感器來實現溫度信息的采集以及數據的傳輸工作。

二、方案論證

在日常生活中，經常要用到溫度的檢測和控制，傳統的測溫元件有熱電偶和熱電阻。而目前數字溫度計的發展十分迅速，傳感器是溫度計的重要組成部分，它的精度、靈敏度基本決定了溫度計的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。

傳統的溫度檢測大多以熱敏電阻為溫度傳感器，但是它的可靠性比較差，測量溫度準確率較低，為了避免這一種情況，我們的設計將采用一種改進型智能數字溫度傳感器，來實現基于51單片機的數字溫度計設計，讓實驗準確率提高，測溫范圍為10—40度。

本數字溫度計可以直接讀出被測溫度值，而且采用三線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。

按照系統設計功能的要求，確定系統有3個模塊組成。

數字溫度計總體電路結構圖如圖

溫度計電路設計原理如圖二所示。用3位LED數碼管以動態掃描法實現溫度顯示。

LED數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個發光二極管單元，也就是多一個小數點顯示。數碼管是一類顯示屏，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，就會使數碼管發亮，從而顯示出數字。而LED數碼管在生活中也十分常見，像熱水器、液晶屏、熒光屏、空調等都是運用了LED數碼管。

本溫度顯示器有3位有效數字，可以將溫度精確到0.1，減少了本制作設計的誤差。

系統程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序和顯示數據刷新子程序等。

主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示，讀出并處理數字溫度計的測量溫度值。溫度測量每1s進行一次。

讀出溫度子程序的主要功能是讀出隨機數字存儲器中的9字節，在讀出時候必須進行校驗的工作，校驗有錯時不進行溫度數據的改寫。

溫度轉換命令子程序主要是發溫度轉換開始命令。當采用12位分辨率時，轉換時間約為750mS。在本程序設計中，采用IS顯示程序延時法等待轉換的完成。

計算溫度子程序將隨機數字存儲器中讀取值進行轉換運行工作，并進行溫度值正負的判定。

顯示數據刷新子程序主要是對顯示緩沖器的顯示數據進行刷新操作，當最高數據顯示位為O時，將符號顯示位移入下一位。

三、PROTEUS軟件仿真過程

采用PROTEUS軟件進行仿真，仿真圖如圖三。設定傳感器溫度為255C，通過單片機控制以后，LCD顯示出也是25℃，說明了整個系統確實可行，軟件調試過程正確。

同理，我們把溫度傳感器調高，設為28℃，LED也是顯示28℃，如圖四。結果也是正確。

四、結論

為了給廈門的乘客更優質、合理的服務，為了節約能源，我們就做了這樣一款數字溫度計。

首先，利用PROTEUS軟件實現仿真調試在顯示效果可行的情況下，然后進行硬件焊接，選用DSl820數字溫度傳感器，最后把溫度值通過LED數碼管顯示出來，若溫度大于280c還將顯示“2元”，提醒乘客，若溫度小于28℃將顯示“1元”。 (指導老師：宋紅)