基于單片機的出租車計價器設計

摘 要：以AT89S51單片機為核心器件，附加A44E霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖，利用轉盤轉動模擬出租車車輪轉動實現(xiàn)對距離的測量，從而達到對出租車所走里程數(shù)的計價。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鍵信息。這款電路設計的初衷是可以在不同的時間點實現(xiàn)計價功能，還擁有時鐘的功能為乘客和司機提供時間方面的協(xié)助。

關鍵詞：AT89S51單片機；霍爾傳感器；出租車計價器

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)嚴格。出租車作為當前主流的出行方式，就應該為人們提供應有且周到的服務，提高人們的出行體驗。出租車計價器則是出租車上必不可少的關鍵儀器，一個好的出租車計價器往往能夠給司機和乘客帶來更加美好的旅途行程。

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

2 系統(tǒng)的硬件設計

2.1 功能要求

計費功能：設起步價為8.00元，當里程<2.5公里時，按起價計算費用；當里程>2.5公里，每公里按1.9元收費；當停車等候、時速低于12公里時的行駛時間，按20元/小時收費；行駛超過35公里后，自動加收50%空駛費。

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；顯示總費用，單位為元。

按鍵功能：具有計價開始價格調(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。

單片機可自動采集路程傳感器傳來的信號并加以分析。當出租車啟動時，若檢測到霍爾傳感器的脈沖信號則進行里程數(shù)的計算。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 硬件設計

3.1 單片機組成的最小系統(tǒng)模塊

該模塊主要由89S51單片機、復位電路、晶振電路組成，具體如圖1所示。

3.2 脈沖檢測

單片機是采集經(jīng)過霍爾傳感器檢測到的信號，計算出相應的金額后再送給顯示模塊，這樣就完成了計價。霍爾傳感器電路如圖2所示，其檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，其后單片機對脈沖進行計數(shù)，當里程數(shù)達到1000m時，就會增加1000m所對應的金額。

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

由于出租車計價器需要在白天和晚上完成不同單價的計價，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進行處理，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下進行計時。采用6位LED來顯示時、分、秒。

4.2.3 鍵盤服務程序

鍵盤服務程序采用查詢的方式，當有按鍵按下時，就會轉向相應的子程序提供相應的服務，完成后再返回。

5 結束語

此次設計的出租車計價器以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)進行計價，給司機和乘客帶來方便。

參考文獻

[1]羅亞非.凌陽16位單片機應用基礎[M].北京：北京航空航天大學出版社，2003.

[2]張平川，許興廣.基于單片機熱點水器模糊控制系統(tǒng)設計[J].微計算機信息，2007.

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