基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

李林 朱建林

摘要：計(jì)價(jià)器的準(zhǔn)確性直接決定司機(jī)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(jì)價(jià)器系統(tǒng)是非常重要的。本文就對(duì)基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);出租車;計(jì)價(jià)系統(tǒng);設(shè)計(jì)

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

選擇單片機(jī)為系統(tǒng)主控芯片，采用霍爾傳感器進(jìn)行距離測(cè)量，通過LCD液晶顯示器顯示多個(gè)數(shù)據(jù)信息，利用幾個(gè)獨(dú)立按鍵設(shè)置計(jì)價(jià)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(jì)價(jià)器信息等，通過存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并通過語音芯片對(duì)最后結(jié)果進(jìn)行播報(bào)，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

二、霍爾傳感器模塊

霍爾傳感器模塊用來檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入單片機(jī)進(jìn)行處理，來完成計(jì)量里程的功能。當(dāng)磁鋼接近霍爾傳感器時(shí)傳感器輸出電平升高，當(dāng)磁鋼遠(yuǎn)離霍爾傳感器時(shí)傳感器輸出電平降低，這時(shí)候就可以得到一個(gè)波形為正弦的信號(hào)，此時(shí)需要外加一個(gè)LM393電壓比較器，當(dāng)霍爾元件輸入的電壓信號(hào)高于LM393反相輸入端電壓時(shí)，輸出高電平;當(dāng)?shù)陀贚M393反相輸入端電壓時(shí)，輸出低電平。這樣可以將正弦信號(hào)整形為單片機(jī)能夠識(shí)別的方波信號(hào)。

三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)輸入引腳，OA、OB表示兩個(gè)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(shí)，輸出端是不會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差的，當(dāng)輸入為低電平時(shí)，輸出端就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這樣就可驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。在直流電機(jī)兩端并聯(lián)一個(gè)瓷片電容，用于消除電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電火花干擾。將轉(zhuǎn)盤安裝在電機(jī)上，這樣就可以用來模擬車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在這個(gè)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(jì)時(shí)模塊

對(duì)于計(jì)時(shí)模塊來說，可以考慮選擇片內(nèi)計(jì)時(shí)，用單片機(jī)自身計(jì)時(shí)功能來完成該模塊，但考慮到計(jì)時(shí)的精準(zhǔn)性，采用DS1302作為外接時(shí)鐘芯片，其電路原理圖如圖2。X1和X2引腳外接一個(gè)晶振電路，這個(gè)振蕩源為時(shí)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(gè)端口10K上拉電阻，用以穩(wěn)定高電平。這樣在傳輸信號(hào)給主控芯片時(shí)會(huì)更加穩(wěn)定。

五、語音播放模塊

本設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)。

六、獨(dú)立按鍵模塊

本設(shè)計(jì)中總共使用了五個(gè)獨(dú)立按鍵，通過這些按鍵來控制系統(tǒng)的運(yùn)行，五個(gè)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(gè)按鍵的功能分別為：第一個(gè)按鍵：在沒有運(yùn)行情況下，開始/結(jié)束計(jì)價(jià)。第二個(gè)按鍵：在計(jì)價(jià)時(shí)，按下可以進(jìn)入等待計(jì)時(shí)，再按退出等待，相當(dāng)于模擬遇到紅綠燈這種情況。第三個(gè)按鍵：設(shè)置鍵，用來設(shè)置各種參數(shù)值，例如起步價(jià)，時(shí)間，晝夜起步價(jià)及晝夜的行駛單價(jià)。第四個(gè)按鍵：在設(shè)置界面中，按下之后對(duì)應(yīng)加1，在計(jì)價(jià)時(shí)，可加速電機(jī)運(yùn)行，模擬車輪加速過程。第五個(gè)按鍵：在設(shè)置界面中，按下之后對(duì)應(yīng)減1，在計(jì)價(jià)時(shí)，可減速電機(jī)運(yùn)行，模擬車輪減速過程。

七、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本軟件設(shè)計(jì)主要包括主函數(shù)設(shè)計(jì)、語音播放函數(shù)設(shè)計(jì)以及計(jì)時(shí)函數(shù)設(shè)計(jì)。

主函數(shù)開始運(yùn)行時(shí)，先要對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行全部的初始化，然后對(duì)各器件重新賦值變量，完成上述工作以后，開始進(jìn)入循環(huán)模式，一遍又一遍的循環(huán)檢測(cè)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(gè)模塊的命令，它要求簡(jiǎn)潔明了，可以通過調(diào)用相關(guān)模塊的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的運(yùn)行，調(diào)用函數(shù)也有很大的優(yōu)點(diǎn)，這樣可以單獨(dú)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(jì)的出租車計(jì)價(jià)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(shí)、準(zhǔn)確地為乘客們提供計(jì)價(jià)信息，語音播報(bào)功能提高了用戶使用的舒適度，具有極高的使用價(jià)值。

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（作者單位：吉林建筑科技學(xué)院）

作者簡(jiǎn)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。