基于單片機的出租車計價系統(tǒng)設(shè)計研究

李林 朱建林

摘要：計價器的準(zhǔn)確性直接決定司機與顧客之間的利益關(guān)系。所以有一款準(zhǔn)確而又清晰的計價器系統(tǒng)是非常重要的。本文就對基于單片機的出租車計價系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)內(nèi)容進行分析。

關(guān)鍵詞：單片機;出租車;計價系統(tǒng);設(shè)計

一、系統(tǒng)設(shè)計

選擇單片機為系統(tǒng)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(shù)據(jù)信息，利用幾個獨立按鍵設(shè)置計價器的開始結(jié)束，等待紅綠燈、加減速，以及設(shè)置一些基本的計價器信息等，通過存儲芯片存儲這些數(shù)據(jù)，并通過語音芯片對最后結(jié)果進行播報，從而完成整個系統(tǒng)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(zhuǎn)動的圈數(shù)并轉(zhuǎn)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(dāng)磁鋼接近霍爾傳感器時傳感器輸出電平升高，當(dāng)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(dāng)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(dāng)?shù)陀贚M393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(qū)動模塊

電機驅(qū)動模塊是通過電機驅(qū)動芯片來控制直流電機轉(zhuǎn)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(dāng)輸入高電平時，輸出端是不會產(chǎn)生電勢差的，當(dāng)輸入為低電平時，輸出端就會產(chǎn)生電勢差，這樣就可驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。在直流電機兩端并聯(lián)一個瓷片電容，用于消除電機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電火花干擾。將轉(zhuǎn)盤安裝在電機上，這樣就可以用來模擬車輪轉(zhuǎn)動，在這個轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhǔn)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(rèn)真分析后，決定在雙向通訊的三個端口10K上拉電阻，用以穩(wěn)定高電平。這樣在傳輸信號給主控芯片時會更加穩(wěn)定。

五、語音播放模塊

本設(shè)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(shè)計。

六、獨立按鍵模塊

本設(shè)計中總共使用了五個獨立按鍵，通過這些按鍵來控制系統(tǒng)的運行，五個按鍵分別代表的功能是開始/結(jié)束、等待開始/結(jié)束、設(shè)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(jié)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(dāng)于模擬遇到紅綠燈這種情況。第三個按鍵：設(shè)置鍵，用來設(shè)置各種參數(shù)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(shè)置界面中，按下之后對應(yīng)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(shè)置界面中，按下之后對應(yīng)減1，在計價時，可減速電機運行，模擬車輪減速過程。

七、系統(tǒng)軟件設(shè)計

本軟件設(shè)計主要包括主函數(shù)設(shè)計、語音播放函數(shù)設(shè)計以及計時函數(shù)設(shè)計。

主函數(shù)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(huán)模式，一遍又一遍的循環(huán)檢測來完成主函數(shù)流程過程。主函數(shù)相當(dāng)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(diào)用相關(guān)模塊的函數(shù)來實現(xiàn)整體系統(tǒng)的運行，調(diào)用函數(shù)也有很大的優(yōu)點，這樣可以單獨細(xì)化各部分的函數(shù)代碼，修改起來也方便容易。

八、結(jié)語

本設(shè)計的出租車計價系統(tǒng)較好地提高了出租車的服務(wù)質(zhì)量，能夠更加及時、準(zhǔn)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。

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（作者單位：吉林建筑科技學(xué)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(xué)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(xué)院 ;郵編：1300000。