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

        2019-09-10 14:51:34李林朱建林
        名城繪 2019年12期
        關(guān)鍵詞:出租車單片機(jī)設(shè)計(jì)

        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。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王淑嬌,楊寶山.基于單片機(jī)的可拼車出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化.2017(07).

        [2]謝寧.出租車計(jì)價(jià)器的作弊及防范探討[J].工業(yè)計(jì)量.2019(01).

        [3]羅睿智,盧恩耀,彭金堯,周雨軒,徐瑞.淺析單片機(jī)的原理及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通.2019(08).

        (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。

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