多人打车智能语音计费系统设计

赵庆 叶茂

摘 要：本次设计主要以STC89C52单片机作为核心微控制器，结合语音播报模块，按键输入与信息顯示模块，霍尔传感器测速模块，实现了多人打车智能语音计费系统，主要功能是当有多人拼车时可以单独记录并显示每位乘客的乘车里程和费用，然后实时自动语音播报要下车乘客的里程和费用。本系统可以很好的解决目前“打车难”、“拼车烦”的问题。

关键词：多人打车；STC89C52单片机；霍尔传感器

中图分类号：TP319 文献标识符：A 2095-2945（2018）18-0031-02

Abstract： This design mainly takes the STC89C52 microcomputer as the core microcontroller， and， combining the speech broadcast module， the keystroke input and the information display module， and Hall sensor speed measurement module， has realized the intelligent voice billing system for multi-person taxi-hailing. The main function of the system is to record and display the mileage and cost of each passenger separately when there are more than one person who carpool， and then to report the mileage and cost of getting off the bus in real time. This system can well solve current problems such as "taxi-hailing difficulty" and "ride-sharing trouble".

Keywords： multi-person taxi-hailing； STC89C52 single-chip microcomputer； Hall sensor

引言

近几年，随着出租车行业的发展和打车软件的兴起，以及受到现行交通压力的影响，各个城市都出现的打车难的现象，导致拼出租车的拼客日益壮大，对于出租车拼车有人赞同，有人反对。2014年底辽宁省计划出台《辽宁省客运出租汽车管理条例》，拟将出租车合乘合法化，沈阳六成受访市民愿意合乘出租车拼客。《苏州市客运出租汽车管理办法》修改草案中也提出“打的可以拼车”。另一方面《上海市出租汽车管理条例》却明确提出司机“揽客拼车”将受重罚。究其根本还是因为拼车没有统一的收费标准，容易闹出纠纷，引发投诉。但是拼车不仅方便市民打车，还能提高出租车载客率，充分利用出租车资源，响应了政府节能环保，即缓解交通压力，又减少尾气污染，有市场需求。如何解决这一系列的矛盾和问题，需设计一种多人打车智能语音计费系统，它可以很好地解决拼车计费难的问题，达到乘客、司机、社会三者共赢的目的。本文设计了一种以STC89C52单片机作为核心微控制器，结合语音播报、按键输入与信息显示，利用霍尔传感器进行测速的多人打车智能语音计费系统。该系统能单独记录并显示每位乘客的乘车里程和费用，也能同时实现三人同时乘车计费，并实时自动语音播报要下车乘客的里程和费用，很好的解决目前“打车难”、“拼车烦”的问题。

1 系统硬件设计

1.1 硬件系统结构

系统硬件设计的主要由STC89C52单片机控制系统、电源模块、 ISD1730芯片语音播报模块、 LCD12864液晶屏信息显示模块、霍尔感应模块构成。组成结构框图如图1所示：

1.2 单片机控制系统

控制系统选用STC89C52单片机，作为系统的主控芯片，实现中央集中控制、处理信息，保证各模块的正常运行。系统设计中控制系统根据霍尔感应模块中的霍尔元件对测速系统输出的低电平进行采集，通过其外部中断对脉冲进行计数，再通过特定程序将测得的信息经过处理后发送到显示模块和语音播报模块显示并播报出来，后接打印机即可打印相关的详细信息。

1.3 LCD显示系统

LCD显示系统的核心部分是LCD12864液晶显示屏。系统设计中主要使用它的（8行4列）汉字和数字显示功能。引脚RS、RW、EN、DB0-DB7分别与单片机引脚相连，将单片机传送的数据通过文字和数字显示出来。

1.4 语音播报系统

语音播报系统的核心部分是ISD1730语音芯片，采用华邦公司新推出的单片优质语音录放电路，该芯片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，新信息提示（vAlert），双运作模式（独立&嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。

系统设计中主要使用的是它的录音功能和放音功能。引脚MOSI、MISO、SCLK、SS与单片机相相连，预先在ISD1730语音芯片中使用上位机存入语音文件，采用spi协议驱动语音芯片，驱动时应注意：

（1）所用的串行数据开始于SS的下降沿。

（2）SS在数据传输间必须保持为低电平，在两条指令之间则保持高电平。

（3）数据的指令格式为8位加16位地址码；并在上升沿移入，下降沿移除。

（4）用语音的相关地址调用相语音片段通过单片机来控制放音。

1.5 霍尔元件测速技术

里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器来检测信号。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高、线性度高、稳定性高、体积小和耐高温等特点。车轮每转动一圈，霍尔传感器输出端输出一个低电平；单片机外部中断对脉冲进行计数，得到车轮的转动圈数，从而计算出行驶里程及速度。

1.6 系统原理图

根据上述系统硬件功能概述，得出系统硬件设计原理图如图2所示。

2 系统软件设计

系统软件设计主要是根据设定的计费方案，计算出不同乘客的车费，并进行显示。本系统软件设计主要分为系统主程序、数据计算子程序、语音播报子程序、LCD驱动子程序四个模块组成，数据计算是通过在相应数据计算子程序中写入计算公式。

实现对乘客乘车费用的计算（程序流程图如图3），主程序通過调用子程序功能函数来实现整个程序的功能（主程序整体程序框图如图4）。系统设计中，利用三套按键来实现对乘客上车与下车的控制，从而确定不同乘客的打车费用。

3 结束语

本系统采用STC89C52控制核心的多人拼车计价系统，可智能化的实时显示一到三名乘客的乘车信息，并在乘客下车时自动播报乘客所花费金额及里程数。

拼车计费方案的提出，是以大量社会调研为基础，充分考虑到乘客和司机的利益。拼车计费支持同一行程方向、不同目的地的乘客使用，允许多组乘客拼车，从根本上解决拼车价格无法统一的问题，减少市民与司机之间的矛盾纠纷，通过实时记录也有利于出租车税收管理，同时还提高出租车和道路的利用率，响应了节能环保的国家政策。后期设计完善工作中，还可加入车外目的地显示模块，该模块的加入，可使乘车顾客更清楚的知道每辆出租车所到达的地方，为随时随地的乘车带来无尽的方便。

参考文献：

[1]谭浩强.C程序设计（第四版）[M].北京：清华大学出版社，2010. [2]钟富昭，等.8051单片机典型模块设计与应用[M].北京：人民邮电出版，2007.

[3]高惠平，任维政.多功能语音模块的设计与应用[J].电子测试，2008（11）.

[4]刘守义.单片机应用技术[M].西安：西安科技大学出版社，2007.

[5]赵克林.C语言实例教程[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[6]于海生.微型计算机控制技术[M].北京：清华大学出版社，2009.

[7]胡寿松.自动控制原理[M].北京：科学出版社，2012.

[8]邢玉秀，张颖，等.基于STC89C58RD+的拼车计价系统的设计[J].电子世界，2014（8）：112.