智能出租车计价器设计

2016-10-21雍才富史宏俊莫岳平

科技创新与应用 2016年8期

雍才富　史宏俊　莫岳平

摘要：设计了一款智能出租车计价器，该出租车计价器以MSP430F149为核心部件，通过使用时钟电路、掉电保护电路、数码管显示电路，以及路程测量等电路，实现了短途计费和远途计费，中途停车计费和调价等一系列的功能。解决了传统出租车计价器计价不精确，而且容易磨损，功能不多，没有区分短途计费和远途计费，中途停车也没有根据时间来收费等问题。

关键词：STC89S52RC单片机；出租车计价器；智能

引言

如今出租车计价器计价不精确，而且容易磨损，功能也不是很多，没有区分短途计费和远途计费，中途停车也没有根据时间来收费。出租车计价器以MSP430F149为核心部件，通过使用时钟电路、掉电保护电路、数码管显示电路，以及路程测量等电路，实现了短途计费和远途计费，中途停车计费和调价等一系列的功能，具有很好的实用性。

1 系统主要功能

（1）出租汽车计费方法：白天（早5：00-晚22：59）起步价7元（3公里以内），超出3公里至35公里以内的公里数每公里按2.6元计费。超出35公里以外的公里数按3.5元计费。夜间（晚23：00-早4：59），起步价8元（3公里以内）其它计费方式同上。总价=起步价+行驶费用+候车费用。

（2）显示功能：显示行驶里程，单位为公里，精确度为1公里；显示等候时间，单位为分钟，精确到1分钟；显示总费用，单位为元，精确到0.1元。

（3）按键功能：具有计价开始、结束，价格调整等功能。

2 系统硬件设计

系统硬件包括时钟模块，电源模块，继电保护模块，显示模块，路程测量模块以及按键模块，其硬件设计框图如图1所示。

2.1 电源模块

单片机所需的工作电压为+3.3V，而出租车上电瓶提供的是+12V电源，为此采用ASM1117的经典稳压电路，从而获得+3.3V电压[1]。同时很多器件需要采用5V供电，为此需采用7805经典电路。

2.2 时钟模块

由于单片机内部时钟误差较大且非常的不稳定，为此采用 DS1302作为外部时钟电路，其电路如图2所示。

2.3 掉电保护模块

掉电保护模块的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。采用AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的可擦除存储芯片，其掉电保护电路如图3所示。

2.4 路程测量模块

在汽车联轴器按圆周间隔嵌入磁钢，车轮每转一圈，霍尔传感器集成芯片A44E就产生一个标准的脉冲信号送入单片机的定时/计数器T1即P3.5引脚，利用单片机的T1的计数功能完成100次的计数后完成一次路程的测量。霍尔传感器集成芯片A44E有信号转换、电压放大等功能，为增加其抗干扰的能力，使用74LS14对信号进行整形后通过光偶送入单片机的定时/计数器引脚[2]。路程测量电路如图4所示。

2.5 按键模块

使用三个按键分别实现行车计费模式、停车等候模式以及手动调节单价。

2.6 显示模块

系统需要显示时间、单价、总价、路程、等待时间等，采用8个LED 数码管显示，可以实现时间显示，路程显示以及总价显示。

3 软件设计

3.1 主程序的设计

在主程序模块中，需要对出租车起步计价、启动中断、计算时间、计算路程及显示的初始化、循环运行工作。当按下S1按钮时，就进入载客模式，开始计算路程和费用。当按下S2按钮时，进入停车计费模式显示路程的显示單元变成显示停车时间，并按停车计费标准计算费用，累加到总价[3]。总价在计费显示单元中显示。主流程如图5所示。

3.2 行车计费程序的设计

白天（早5：00--晚22：59）行车计费程序模块流程图6所示，夜间（晚23：00-早4：59）程序设计与白天相似。

3.3 按键程序的设计

系统中按键S1与S2分别控制两种状态。第一按下S1出租车计费启动，第二次按下S1清零。第一次按下S2出租车进入停车计费模式，第二次按下S2则返回行车计费模式。按键模块流程图如图7 所示。

4 结束语

采用MSP430芯片为核心器件，结合了芯片AT24C02、DS1302 和霍尔传感器集成芯片A44E等使用，实现了短途计费和远途计费，中途停车计费和调价等功能，其精确度和可靠性得到明显的提高。

参考文献

[1]蒋志海.单片机原理及应用[M].电子工业出版社，2009：121-131.

[2]肖卫初，陈伟宏，杨明.基于单片机的多功能出租车计价器的设计[J].现代电子技术，2008，8：15-17.

[3]舒涛，伍远超，李明.基于STC89C52RC单片机的出租车计价器系统设计[J].现代电子技术，2010，11：72-74.

作者简介：雍才富（1989-），男，硕士研究生，江苏盐城人，研究方向为机电动力系统自动控制方面的研究。

史宏俊（1992-），男，硕士研究生，江苏扬州人，研究方向为自动控制技术。