劉 蕾 ，李守奎 ，梁紀(jì)袖

（1.中國海洋大學(xué)，山東 青島 266100；2.濰坊科技學(xué)院，山東 濰坊 262700）

1 前言

本次設(shè)計主要完成以下功能：以單片機為中心、配以霍爾元件傳感器測距，實現(xiàn)對出租車計價統(tǒng)計，輸出采用8段數(shù)碼顯示管。本電路設(shè)計的計價器不但能實現(xiàn)基本的計價，而且還能根據(jù)白天、黑夜來調(diào)節(jié)單價。還可以利用按鍵來關(guān)閉顯示和切換白天和黑天計價方式。在切換過程中可以使用自動切換，即由RTC功能，按照時間自動切換。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

任何一個控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，首先要明確設(shè)計基本要求，即分析輸入信號、指令信號及根據(jù)指令和輸入信號來完成相應(yīng)的控制要求。出租車計價器系統(tǒng)，即按照具體的時段進行計費，設(shè)置起步價和單價，根據(jù)里程數(shù)的不同進行判斷，并根據(jù)程序來計算總價，這只是大體的要求，設(shè)計中還要考慮其他的功能，比如單片機對指令系統(tǒng)的動作、運行的功耗，傳感器的靈敏度以及抗干擾性等等。根據(jù)系統(tǒng)要求實現(xiàn)的功能，設(shè)計中要注意以下幾個基本問題：①主機電路可靠工作，具有檢測系統(tǒng)工作是否正常的功能；②單片機在檢測的時候考慮到運行功耗問題；③白天、黑天切換；④有一定抗干擾性；⑤硬件設(shè)計經(jīng)濟美觀。

本設(shè)計對系統(tǒng)硬件電路做了幾個部分的設(shè)計，其中包括系統(tǒng)核心電路、槽型光電耦合器檢測電路、撥碼開關(guān)電路、顯示電路、電源電路幾個部分。普通的51單片機一般識別低電平，所以霍爾元件檢測附著在車輪上的磁性物質(zhì)后相應(yīng)出的這個低電平正好可以被單片機識別，這樣形成高低脈沖，如果接在單片機的外部中斷，選擇電平觸發(fā)形式，那么低電平就觸發(fā)了一次外部中斷。通過對脈沖的次數(shù)計數(shù)，可以計算出里程數(shù)，并與起步價和單價結(jié)合運算。

本設(shè)計中采用四位一體共陽極數(shù)碼管作為顯示電路主要元件，使用市面上常見的CPS05641AR共陽極四位一體數(shù)碼管，由于51單片機的驅(qū)動能力并不如AVR單片機的驅(qū)動能力，所以采用三極管的驅(qū)動方式，為了使數(shù)碼管更加明亮，使用了NPN型三極管9012放大電路，單片機的I/O口連接到三極管的基極，當(dāng)?shù)玫揭粋€低電平后導(dǎo)通，使發(fā)光二極管的共陽極得電。

圖1 霍爾傳感器檢測電路

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

起步價的定義，根據(jù)二線城市的主要收費標(biāo)注，本設(shè)計主要采用5元起步價等于3 km的初始化定義，然后根據(jù)白天或者黑天的單價來收費，本設(shè)計中，白天單價為1.3元/km，夜間單價為2.0元/km。軟件設(shè)計中，要根據(jù)脈沖的數(shù)量計算3 km的是否達到，然后根據(jù)白天或夜間，單價在5元的基礎(chǔ)上累加，得出最后的價格。

圖2 主程序流程圖

4 結(jié)束語

現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動計價器，所以計價器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)的加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計價器的普及也是毫無疑問的，所以未來汽車計價器的市場還是十分有潛力的。

1 楊書華、郭新華、鄭勝軍、林建秋.出租車計價器加密傳感器的設(shè)計[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004（11）：1463～1465

2 肖鵬、陳偉民.一種新型多功能出租車計價器方案設(shè)計[J].自動化與儀器儀表，2000（3）：50～51