基于AT89S51单片机的出租车计价器系统设计

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随着生活水平的提高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注。于是,出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在买卖纠纷困扰着行业的发展。然而解决这一矛盾的最好方法就是改良出租车的计价器,用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。我国的出租车始于20世纪70年代,随着电子技术的发展,出租车计价器的设计技术也在不断进步和提高。国内出租车计价器的发展已经经历了4个阶段,从传统的全部由机械元器件组成的机械式到半电子式出租车计价器,再从集成电路式到目前的基于单片机系统设计的出租车计价器。基于单片机系统设计的出租车计价器是以单片机作为核心的控制元件,采用灵敏的霍尔开关型器件,具有功能强,性能可靠,电路简单,成本低的特点,加上经过优化的程序,使其具有很高的智能化水平。

1 系统硬件设计

出租车计价器系统以AT89S51单片机为核心,由按键电路、AT24C02掉电存储电路、里程计算电路、数码管显示电路组成。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,不仅能实现基本的里程计价价格调节、时钟显示,而且能很大程度上实现扩展功能,同时可方便日后对系统进行升级。图1给出计价器系统框图。

 



1.1 里程计算、计价电路的设计

里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号,送到单片机,经处理计算,送给显示单元的。A44E的检测原理如图2所示,P3.2口作为信号的输入端,内部采用外部中断0,车轮每转一圈(设车轮的周长是1 m),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,当计数达到1 000次时,也就是1 km,单片机就控制将金额自动增加,其计算公式为:
当前单价×公里数=金额



1.2 数据显示电路的设计

设计使用一个定时/计数器每0.1 s向主机发1次中断请求信号,并利用并行接口电路完成对时钟的实时显示功能。同时,利用动态扫描电路完成对出租车的起价和当前累计价的显示。

由于设计要求有单价(2位)、路程(2位)、总金额(3位)显示输出,加上另外扩展的时钟显示(包含时分秒的显示),采用LCD液晶段码显示,在距离屏幕1 m之外就无法看清数据,不能满足要求,而且在白天其对比度也不能够满足要求,因此采用6位LED数码管的分屏显示。

在出租车不走的时候,按下S1,可以实现数据的分屏显示;车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示,当到达目的地的时候,客户要求查看总里程时,就可以按下S1切换到里程和单价显示屏,供客户查询。

1.3 AT24C02掉电存储电路的设计

存储电路的作用是在电源断开的时候,存储当前设定的单价信息。存储电路如图3所示,采用Atmel公司推出的容量为2 KB的串行电可擦除、可编程存储芯片AT24C02设计,传输方式为I2C总线。该设计优点在其简单性和处理的高效性上。一般地址输入端A0,A1,A2,写保护WP接Vcc或GND;SCL,SDA接上拉电阻(上拉电阻的阻值可参考有关数据手册选择,通常可选用5~10kΩ的电阻,设计中选用的电阻阻值为5.1kΩ)后再接单片机的普通I/O口,这便可实现单片机对AT24C02的操作。上拉电阻的作用是减少AT24C02的静态功耗。

 

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