基于AT89C51单片机的多功能出租车计价器.pdf

机电工程技术2008年第37卷第11期机电工程技术2008年第37卷第11期 基于 AT89C51 单片机的多功能出租车计价器 陈爱文 （扬州环境资源职业技术学院计算机科学与技术系，江苏扬州225127） 收稿日期：20080522 摘要： 以AT89C51单片机为核心的智能出租车计价系统， 该系统具有输入、 计价、 语音播报、 显示等多种功能。 阐述了系统的硬 件结构和软件结构的设计方法， 给出了系统硬件电路和软件编程。 关键词： 单片机； 出租车计价器； 多功能 中图分类号：TP3681文献标识码：A文章编号：10099492 (2008) 11006702 1引言 目前市场上出租车计价器功能主要有具有数据的复位 功能、 白天晚上转换功能、 数据输出功能、 计时计价功 能等等， 但能够进行语音播报数据信息的出租车计价器还 是比较少见的， 针对这一点我们设计一款多功能出租车计 价器， 在原有功能的基础上增加语音播报数据信息等功 能， 该系统具有功能明确、 操作简单、 计算准确、 成本低 和性能可靠等特点。 2系统硬件 21系统组成 本系统组成如图1所示。 它由以下几个部件组成： 单 片机AT89C51、 键盘控制部件、E2PROM存储控制、 里程 计算单元、 液晶显示、 语音播报、 脉冲整形电路等 1。 利用单片机丰富的IO端口及其控制的灵活性， 实现 基本的里程计价功能和价格调节、 语音播报、 时钟显示功 能， 不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展 功能， 而且还可以方便的对系统进行升级。 22系统工作原理 当车子启动， 计价开关闭合， 由霍尔传感器检测到的 脉冲信号， 经过处理送到单片机里程寄存器中进行计算， 判断出行驶里程是否已超过起价公里数。 若已超过， 则根 据里程值、 每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计 价格， 并将结果存于价格寄存器中， 再将时间和当前累计 价格送液晶显示电路显示出来。 当到达目的地的时候， 由 于霍尔传感器没有送来脉冲信号， 就停止计价， 这时计价 开关断开， 显示当前所应该付的金额和对应的单价、 里程 并同时进行语音播报， 到下次重启计价时， 系统自动对显 示清零， 并重新进行初始化过程。 23液晶显示电路 显示电路可以显示时间、 日期、 单价、 起租价、 总价、 行程里数。 采用液晶显示模块LCM0825， 该模块与单片机 的接口电路如图2所示。LCM0825是8位段码式液晶显示 模块， 它内部集成有LCD控制器、LCD驱动器和RAM因 而可方便显示数据的编程。 液晶显示模块采用串行数据输 入， 可直接与单片机接口。 由于串行接口方式节省了所需 的口线和系统资源， 因而使系统具有较高的资源利用率。 24 E2PROM数据存储电路 数据存储电路采用I2C总线的E2PROM存储器24C64。 其存储容量为8kB。SCL为时钟线，SDA为数据线。 行驶 数据保存在24C64， 因此可保证掉电时不丢失数据 2。 图1计价器组成框图 研究与开发 67 机电工程技术2008年第37卷第11期机电工程技术2008年第37卷第11期 图2液晶显示模块与单片机的接口电路 25里程、 计价单元电路 里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的 信号， 送到单片机， 经处理计算， 送给显示单元的。 其原理如图3所示。 由于开关型的霍尔器件的输出的信号符合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。 使用了P32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 1m）， 霍尔开关就检测并输出信号， 引起单片机的中断， 对脉计数， 当计数达到1000次时， 也就是1km， 单片机 就控制将金额自动的加增加， 其计算公式： 当前单价公 里数金额。 26语音播报电路 主要用于向乘客致欢迎词及里程、 金额报价， 以提高 服务质量。 语音芯片选用ISD4004， 该系列工作电压3V， 单片录放时间48min， 音质好。 芯片采用CMOS技术， 内 含振荡器、 防混淆滤波器、 平滑滤波器、 音频放大器、 自 动静噪及高密度多电平闪烁存贮阵列。 3系统的软件设计 本系统的软件设计主要由主程序模块、 定时计数中断 程序、 里程计数中断服务程序、 中途等待中断服务程序、 显示子程序服务程序、 键盘服务程序、 语音播报程序、 键 盘控制电路等组成 3。 1）S1按键的功能 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， 图3传感器测距示意图 图4多功能出租车计价器硬件电路 （下转第106页） 研究与开发 68 机电工程技术2008年第37卷第11期机电工程技术2008年第37卷第11期 当到达目的地的时候， 客户要求查看总的里程的时候， 就 可以按下S1切换到里程和单价显示屏， 供客户查询。 2）S2按键的功能 在按下S1按键之后， 若接着按下S2键则进行单价调 整 （默认为调整白天单价）， 当接着按下S1时， 则进行晚 上单价调整， 再次按下S1可进行中途等待单价调整。 当 单价调整结束后， 可以通过按下S2按键进行时间调整， 默认为调整小时， 接着按下S1可进行调整分钟， 分钟调 整后再接下S1可进行秒调整。 当时间调整完成后， 若接 着按下S2则又可进行单价调整。 3）S3按键的功能 在显示金额及单价时， 若按下S3键则显示路程和单 价， 再次按下S3， 可返回显示金额及单价。 4）S4按键的功能 在按下S1按键之后， 若接着按下S4按键， 则进行设 定默认晚上单价， 并启动计价器， 若没有按下S4则可设 定默认单价 （白天）， 并启动计价器。 当设定默认晚上单 价结束后， 再次接下S4按键， 则可设定默认中途等待单 价， 并启动计价器。 当设定默认中途等待单价后， 若还按 一次S4， 则返回系统时间的显示。 程序框图如图5所示。 4结束语 单片机控制的出租车计价器系统具有计量、 显示、 语 音、 打印等功能， 同时电路简单、 成本低、 编程调试方便、 可靠性高的特点， 加上经过优化的程序， 使其显示效果好、 精度高， 能够很好的满足市场对出租车计价器的要求。 参考文献： 1 吴金戌 8051单片机实践以应用 M北京： 清华大学出 版社，2006 2 李刚新概念单片机教程 M天津： 天津大学出版社， 2004 3 王宗和单片机实验与综合训练 M北京： 高等教育出版 社，2005 作者简介： 陈爱文， 男，1972年生， 江苏扬州人， 大学本科， 讲 师。 研究领域： 电子控制。 已发表论文5篇。 (编辑：梁玉) 图5主程序流程图 6结束语 数控伺服压力机以其柔性结构作为压力机行业中的新 成员已走向实用阶段， 它力图以重载伺服电机直接控制滑 块往复运动来完成各种复杂的冲压工艺。 就速度变换机构 而言， 我公司已成功试制了滚珠丝杆驱动的数控伺服压力 机 （实用新型专利号：2007200535083） 及肘杆式驱动的 数控伺服压力机(实用新型专利号：2007200541173)， 能 很好地处理好数控系统、 电机容量、 精密控制技术以及精 密测量技术等等方面的问题。 另外， 在生产应用方面， 数 控伺服压力机比传统压力机能节能50以上， 并且冲裁噪 声又大幅下降， 所以它是一种柔性可控、 环保节能、 高附 加值的数控伺服压力机； 又由于其在加工铝合金板材、 高 强度钢板、 非等厚焊接钢板等的成形方面有着独特的优 势， 所以这就为新材料的应用、 推广以及汽车轻量化降低 能耗等方面提供了重要的技术手段； 也为新的工艺、 新的 技术发展提供一个创新的平台。 所以， 我们可以预见今后 数控伺服压力机将会取代传统机械式压力机而成为塑性加 工的主流。 参考文献： 1JBT65802