智能出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)

雍才富　史宏俊　莫岳平

摘 要：設(shè)計(jì)了一款智能出租車計(jì)價(jià)器，該出租車計(jì)價(jià)器以MSP430F149為核心部件，通過使用時(shí)鐘電路、掉電保護(hù)電路、數(shù)碼管顯示電路，以及路程測量等電路，實(shí)現(xiàn)了短途計(jì)費(fèi)和遠(yuǎn)途計(jì)費(fèi)，中途停車計(jì)費(fèi)和調(diào)價(jià)等一系列的功能。解決了傳統(tǒng)出租車計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)不精確，而且容易磨損，功能不多，沒有區(qū)分短途計(jì)費(fèi)和遠(yuǎn)途計(jì)費(fèi)，中途停車也沒有根據(jù)時(shí)間來收費(fèi)等問題。

關(guān)鍵詞：STC89S52RC單片機(jī)；出租車計(jì)價(jià)器；智能

引言

如今出租車計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)不精確，而且容易磨損，功能也不是很多，沒有區(qū)分短途計(jì)費(fèi)和遠(yuǎn)途計(jì)費(fèi)，中途停車也沒有根據(jù)時(shí)間來收費(fèi)。出租車計(jì)價(jià)器以MSP430F149為核心部件，通過使用時(shí)鐘電路、掉電保護(hù)電路、數(shù)碼管顯示電路，以及路程測量等電路，實(shí)現(xiàn)了短途計(jì)費(fèi)和遠(yuǎn)途計(jì)費(fèi)，中途停車計(jì)費(fèi)和調(diào)價(jià)等一系列的功能，具有很好的實(shí)用性。

1 系統(tǒng)主要功能

（1）出租汽車計(jì)費(fèi)方法：白天（早5：00-晚22：59）起步價(jià)7元（3公里以內(nèi)），超出3公里至35公里以內(nèi)的公里數(shù)每公里按2.6元計(jì)費(fèi)。超出35公里以外的公里數(shù)按3.5元計(jì)費(fèi)。夜間（晚23：00-早4：59），起步價(jià)8元（3公里以內(nèi)）其它計(jì)費(fèi)方式同上?？們r(jià)=起步價(jià)+行駛費(fèi)用+候車費(fèi)用。

（2）顯示功能：顯示行駛里程，單位為公里，精確度為1公里；顯示等候時(shí)間，單位為分鐘，精確到1分鐘；顯示總費(fèi)用，單位為元，精確到0.1元。

（3）按鍵功能：具有計(jì)價(jià)開始、結(jié)束，價(jià)格調(diào)整等功能。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件包括時(shí)鐘模塊，電源模塊，繼電保護(hù)模塊，顯示模塊，路程測量模塊以及按鍵模塊，其硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

2.1 電源模塊

單片機(jī)所需的工作電壓為+3.3V，而出租車上電瓶提供的是+12V電源，為此采用ASM1117的經(jīng)典穩(wěn)壓電路，從而獲得+3.3V電壓[1]。同時(shí)很多器件需要采用5V供電，為此需采用7805經(jīng)典電路。

2.2 時(shí)鐘模塊

由于單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘誤差較大且非常的不穩(wěn)定，為此采用 DS1302作為外部時(shí)鐘電路，其電路如圖2所示。

2.3 掉電保護(hù)模塊

掉電保護(hù)模塊的作用是在電源斷開的時(shí)候，存儲當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。采用AT24C02是ATMEL公司的2KB字節(jié)的可擦除存儲芯片，其掉電保護(hù)電路如圖3所示。

2.4 路程測量模塊

在汽車聯(lián)軸器按圓周間隔嵌入磁鋼，車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器集成芯片A44E就產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號送入單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1即P3.5引腳，利用單片機(jī)的T1的計(jì)數(shù)功能完成100次的計(jì)數(shù)后完成一次路程的測量?；魻杺鞲衅骷尚酒珹44E有信號轉(zhuǎn)換、電壓放大等功能，為增加其抗干擾的能力，使用74LS14對信號進(jìn)行整形后通過光偶送入單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳[2]。路程測量電路如圖4所示。

2.5 按鍵模塊

使用三個(gè)按鍵分別實(shí)現(xiàn)行車計(jì)費(fèi)模式、停車等候模式以及手動(dòng)調(diào)節(jié)單價(jià)。

2.6 顯示模塊

系統(tǒng)需要顯示時(shí)間、單價(jià)、總價(jià)、路程、等待時(shí)間等，采用8個(gè)LED 數(shù)碼管顯示，可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示，路程顯示以及總價(jià)顯示。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 主程序的設(shè)計(jì)

在主程序模塊中，需要對出租車起步計(jì)價(jià)、啟動(dòng)中斷、計(jì)算時(shí)間、計(jì)算路程及顯示的初始化、循環(huán)運(yùn)行工作。當(dāng)按下S1按鈕時(shí)，就進(jìn)入載客模式，開始計(jì)算路程和費(fèi)用。當(dāng)按下S2按鈕時(shí)，進(jìn)入停車計(jì)費(fèi)模式顯示路程的顯示單元變成顯示停車時(shí)間，并按停車計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算費(fèi)用，累加到總價(jià)[3]?？們r(jià)在計(jì)費(fèi)顯示單元中顯示。主流程如圖5所示。

3.2 行車計(jì)費(fèi)程序的設(shè)計(jì)

白天（早5：00--晚22：59）行車計(jì)費(fèi)程序模塊流程圖6所示， 夜間（晚23：00-早4：59）程序設(shè)計(jì)與白天相似。

3.3 按鍵程序的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中按鍵S1與S2分別控制兩種狀態(tài)。第一按下S1出租車計(jì)費(fèi)啟動(dòng)，第二次按下S1清零。第一次按下S2出租車進(jìn)入停車計(jì)費(fèi)模式，第二次按下S2則返回行車計(jì)費(fèi)模式。按鍵模塊流程圖如圖7 所示。

4 結(jié)束語

采用MSP430芯片為核心器件，結(jié)合了芯片AT24C02、DS1302 和霍爾傳感器集成芯片A44E等使用，實(shí)現(xiàn)了短途計(jì)費(fèi)和遠(yuǎn)途計(jì)費(fèi)，中途停車計(jì)費(fèi)和調(diào)價(jià)等功能，其精確度和可靠性得到明顯的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣志海.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社，2009：121-131.

[2]肖衛(wèi)初，陳偉宏，楊明.基于單片機(jī)的多功能出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2008，8：15-17.

[3]舒濤，伍遠(yuǎn)超，李明.基于STC89C52RC單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010，11：72-74.

作者簡介：雍才富（1989-），男，碩士研究生，江蘇鹽城人，研究方向?yàn)闄C(jī)電動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)控制方面的研究。

史宏?。?992-），男，碩士研究生，江蘇揚(yáng)州人，研究方向?yàn)樽詣?dòng)控制技術(shù)。

莫岳平（1962-），男，教授，博士，研究方向?yàn)殡姍C(jī)及其控制、泵站發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用和水利工程自動(dòng)化等。