基于單片機的出租車計價系統設計研究

李林 朱建林

摘要：計價器的準確性直接決定司機與顧客之間的利益關系。所以有一款準確而又清晰的計價器系統是非常重要的。本文就對基于單片機的出租車計價系統設計有關內容進行分析。

關鍵詞：單片機;出租車;計價系統;設計

一、系統設計

選擇單片機為系統主控芯片，采用霍爾傳感器進行距離測量，通過LCD液晶顯示器顯示多個數據信息，利用幾個獨立按鍵設置計價器的開始結束，等待紅綠燈、加減速，以及設置一些基本的計價器信息等，通過存儲芯片存儲這些數據，并通過語音芯片對最后結果進行播報，從而完成整個系統的正常運行。

二、霍爾傳感器模塊

霍爾傳感器模塊用來檢測車輪轉動的圈數并轉化為電信號輸入單片機進行處理，來完成計量里程的功能。當磁鋼接近霍爾傳感器時傳感器輸出電平升高，當磁鋼遠離霍爾傳感器時傳感器輸出電平降低，這時候就可以得到一個波形為正弦的信號，此時需要外加一個LM393電壓比較器，當霍爾元件輸入的電壓信號高于LM393反相輸入端電壓時，輸出高電平;當低于LM393反相輸入端電壓時，輸出低電平。這樣可以將正弦信號整形為單片機能夠識別的方波信號。

三、電機驅動模塊

電機驅動模塊是通過電機驅動芯片來控制直流電機轉動的，電路原理圖如圖1。

L9110S芯片具有兩路的輸入、輸出，IA、IB表示兩個輸入引腳，OA、OB表示兩個輸出引腳。在該電路中，以第六引腳IA作為單向的輸入引腳，第七引腳IB接高電平，這樣當輸入高電平時，輸出端是不會產生電勢差的，當輸入為低電平時，輸出端就會產生電勢差，這樣就可驅動電機轉動。在直流電機兩端并聯一個瓷片電容，用于消除電機轉動時產生的電火花干擾。將轉盤安裝在電機上，這樣就可以用來模擬車輪轉動，在這個轉盤上用熱熔膠固定上小磁鋼，然后在附近安裝霍爾傳感器元件A3144。

四、計時模塊

對于計時模塊來說，可以考慮選擇片內計時，用單片機自身計時功能來完成該模塊，但考慮到計時的精準性，采用DS1302作為外接時鐘芯片，其電路原理圖如圖2。X1和X2引腳外接一個晶振電路，這個振蕩源為時鐘模塊提供起振頻率，認真分析后，決定在雙向通訊的三個端口10K上拉電阻，用以穩定高電平。這樣在傳輸信號給主控芯片時會更加穩定。

五、語音播放模塊

本設計選用SC8065作為語音芯片，該語音芯片的工作電壓為1.8～6.5V，單片機的5V電壓完全可以給語音芯片提供合適的工作電壓，該語音芯片采用的是PWM音頻輸出方式，可以直接連接一般的喇叭和蜂鳴器，并且該芯片有許多種控制模式，最主要的有按鍵、MCU串行控制模式，完全適合本課題設計。

六、獨立按鍵模塊

本設計中總共使用了五個獨立按鍵，通過這些按鍵來控制系統的運行，五個按鍵分別代表的功能是開始/結束、等待開始/結束、設置鍵、加值鍵和減值。

五個按鍵的功能分別為：第一個按鍵：在沒有運行情況下，開始/結束計價。第二個按鍵：在計價時，按下可以進入等待計時，再按退出等待，相當于模擬遇到紅綠燈這種情況。第三個按鍵：設置鍵，用來設置各種參數值，例如起步價，時間，晝夜起步價及晝夜的行駛單價。第四個按鍵：在設置界面中，按下之后對應加1，在計價時，可加速電機運行，模擬車輪加速過程。第五個按鍵：在設置界面中，按下之后對應減1，在計價時，可減速電機運行，模擬車輪減速過程。

七、系統軟件設計

本軟件設計主要包括主函數設計、語音播放函數設計以及計時函數設計。

主函數開始運行時，先要對各個模塊進行全部的初始化，然后對各器件重新賦值變量，完成上述工作以后，開始進入循環模式，一遍又一遍的循環檢測來完成主函數流程過程。主函數相當于總體大綱，包括各個模塊的命令，它要求簡潔明了，可以通過調用相關模塊的函數來實現整體系統的運行，調用函數也有很大的優點，這樣可以單獨細化各部分的函數代碼，修改起來也方便容易。

八、結語

本設計的出租車計價系統較好地提高了出租車的服務質量，能夠更加及時、準確地為乘客們提供計價信息，語音播報功能提高了用戶使用的舒適度，具有極高的使用價值。

參考文獻：

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（作者單位：吉林建筑科技學院）

作者簡介：李林（1980.4.10—），性別：女;籍貫：遼寧省撫順市;民族：漢族;學歷：碩士研究生;職稱：講師：研究方向：電氣工程;單位：吉林建筑科技學院 ;郵編：1300000。