基于单片机的出租车计价器的设计

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【摘要】随着出租车行业的发展，出租车已经是城市交通的重要组成部分，具有良好性能的计价器对出租车司机和乘客来说都是很有必要的。本设计电路以AT89S52单片机为中心，采用A44E 霍尔传感器测距，实现对出租车里程统计，并进行计价。采用看门狗电路MAX813L实现上电复位、手动复位和监视电压功能，时钟芯片DS1302在系统掉电时可以用来保存单价、里程等信息和显示时间，采用LED显示。

【关键词】计价器；AT89S52

一、设计方案

（一）主控电路的设计

利用单片机丰富的 I/O端口和其本身控制的灵活性，可以实现基本的里程计价功能和价格调整、时钟显示等功能。

（二）掉电保护

DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟，它可以在很小电流的后备电源（2.5V～5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA）下工作，利用DS1302的RAM就可以实现掉电保护，而且可以很直观的就可以显示时间，可带来很多方便。

（三）显示设计

采用LED数码管显示。数码管具有编程简单，夜间显示效果好，而且其价格便宜。

二、各单元电路设计

（一）里程计算、计价单元的设计

里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的脉冲信号，送到单片机产生中断，单片机再根据程序设定，计算出里程。

A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5～18V），其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的IO 端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ。

在霍尔电势发生器的两端加上电压VCC后，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，霍尔传感器的输出端输出低电平。当车轮转动一圈时小磁铁提供一个磁场，则霍尔传感器输出一次低电平完成一次数据采集。我们选择了P3.3 口作为信号的输入端，内部采用外部中断0，车轮每转一圈，霍尔开关就检测并输出信号，引起单片机的中断，对脉冲计数。通过计算将脉冲增加体现在金额和里程上。

（二）掉电存储单元电路

当主电源低于10V时单片机就要采取掉电保护措施，我们采用看门狗电路MAX813L对电源电压进行监视，该芯片PFI的门限电压是1.25V，当电源电压为10V时分压结果使PFI引脚的电压等于1.25V，电源电压下降10V以下时V小于1.25V，则PFO就从高电平跳变到低电平，将PFO连接单片机的外部中断P3.2口，当PFO从高电平跳变到低电平时触发中断进行数据保护，数据保护采用的是时钟芯片DS1302，该芯片内部有32个寄存器可以对数据进行读和写以及时钟的设置，所以当掉电时将数据写入DS1302，重新上电后在从该芯片中读取数据，这样就完成了掉电保护功能。如图1所示。

（三）按键电路

按键设计了一个功能键，能够选择时，分，单价，配合上调和下调，对时间，单价调整。设一个“计价”键，当乘客上车后，出租车开始计价，设一个“清零”键，乘客下车后，里程，总价清零，设一个“打印”键，当乘客到站付钱后，打印基本收费信息。共六个按键。各键盘设置的功能如图2所示。

按下对应按键时调用对应的程序执行功能，其中计价按键含一个有乘客指示灯，清零按键还包含一个空车指示灯进行辅助显示。

（四）显示电路

显示采用LED数码管，LED显示效果好，能显示基本的数字信息，且程序简单。LED显示器与单片机的接口一般有静态显示和动态显示两种方式。LED采用静态显示与单片机接口时，共阴极或共阳极点连接在一起接地或高电平。静态显示器接口电路，在位数较多时，电路比较复杂，需要的接口芯片较多，成本也较高。动态LED显示接口由于各个数码管共用同一个段码输出口，分时轮流通电的，从而大大简化了硬件线路，降低了成本。此次设计用动态显示位选用74LS138驱动，138输出低电平，所以选用共阴极数码管。LED显示器中每个发光二极管要通过5毫安-20毫安的电流才能达到正常亮度。

在本设计中，LED的主要功能就是把北京时间和乘客坐出租车的单价、路程和费用显示出来，给乘客带来方便。

参考文献

[1]曹巧媛.单片机原理及应用[M].电子工业出版社,2002.

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