探討車輛計價收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計的原理

摘 要：隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，出租車行業(yè)也在迅速發(fā)展，意味著計價器的市場需求量也將會大量增加，計價器市場發(fā)展前景利好。與此同時計價器作為出租汽車的經(jīng)營者和乘坐出租汽車的消費(fèi)者之間用于公平結(jié)算的工具，計價準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到經(jīng)營者和消費(fèi)者之間的經(jīng)濟(jì)利益。因此設(shè)計出一種準(zhǔn)確的計價器相當(dāng)重要。本論文是出租車計價收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計。以出租車計價器的實用性和節(jié)約成本為起點出發(fā)，通過霍爾傳感器對脈沖的計數(shù)實現(xiàn)對里程和總金額的統(tǒng)計，人機(jī)交互界面輸出采用LCD1602液晶屏。獨立按鍵進(jìn)行復(fù)位、清零、白天黑夜模式選擇功能的控制，本計價器不但能實現(xiàn)基本的計價，掉電時進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，而且還能根據(jù)白天、黑夜、中途等待來調(diào)節(jié)單價，進(jìn)行里程、單價、總車價相關(guān)信息的顯示。

關(guān)鍵詞：出租車；計價收費(fèi)系統(tǒng)；霍爾傳感器；軟硬件設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.122

1 引言

隨著我國城市化的快速發(fā)展，越來越多的人口集中來到了城市，城市的交通將面臨著巨大的壓力，出租車作為城市公共交通工具的重要補(bǔ)充，以其方便快捷為普通大眾所接受，給居民的出行帶來了很大的方便。但是計價收費(fèi)問題一直以來買賣雙方都存在，而隨著電子技術(shù)的發(fā)展，改進(jìn)更加準(zhǔn)確的計價收費(fèi)系統(tǒng)是解決這一現(xiàn)狀的最好方法，也能夠極大促進(jìn)出租車行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

中國的出租車計價收費(fèi)系統(tǒng)總體上度過了四個不同的階段：從單純的由機(jī)械元器件構(gòu)成的機(jī)械式，發(fā)展為用電子元器件替代相應(yīng)的機(jī)械元器件的電子式出租車計費(fèi)系統(tǒng)；最后由集成電路式演變?yōu)楝F(xiàn)在所運(yùn)用單片機(jī)為核心大腦設(shè)計的出租車計費(fèi)系統(tǒng)。

鑒于現(xiàn)在對有關(guān)出租車計費(fèi)又出臺了新的政策，在原先的計費(fèi)方式上又增加了等待費(fèi)用，為了適應(yīng)當(dāng)今現(xiàn)代社會發(fā)展需要，將要設(shè)計一個計費(fèi)更加全面的計費(fèi)系統(tǒng)。

本論文設(shè)計是以AT89S51單片機(jī)芯片為控制大腦的安全方便快捷的出租車計費(fèi)系統(tǒng)，該計費(fèi)系統(tǒng)實現(xiàn)了白天/晚上轉(zhuǎn)換、模式轉(zhuǎn)換、時鐘、計價、路程和總金額的統(tǒng)計等這些必備功能，并且能夠具有打印票務(wù)的功能。

出租車計價收費(fèi)系統(tǒng)提供買賣雙方的交易規(guī)則，是出租車行業(yè)向智能化便捷化發(fā)展的主要不可缺少的工具。它指導(dǎo)著司機(jī)與乘客雙方的交易準(zhǔn)則，一個功能全面智能的出租車計費(fèi)系統(tǒng)對司機(jī)和乘客雙方來說都很有必要。對此，很有必要對出租車計費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行更深一步的設(shè)計開發(fā)。

2 硬件電路設(shè)計

出租車計費(fèi)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)通常包含AT89S51單片機(jī)、顯示數(shù)據(jù)電路、A44E霍爾傳感器電路、里程計算及計價程序、AT24C02 掉電存儲電路。在本次設(shè)計的硬件系統(tǒng)中，合理開發(fā)運(yùn)用各個部件的特點，完成具有較多功能的出租車計費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計[1-2]。

3 軟件設(shè)計

該計費(fèi)系統(tǒng)的軟件部分有六大模塊，為主程序模塊、定時計數(shù)中斷程序模塊、里程計數(shù)中斷程序模塊、中途等待中斷服務(wù)程序模塊、顯示子程序服務(wù)模塊、鍵盤程序服務(wù)模塊等[3]。

4 仿真與調(diào)試[4]

4.1 編程工具—C51語言

為設(shè)計AT89S51單片機(jī)的程序雖用C51語言來進(jìn)行編程將使匯編語言代碼的效率下降一些，但卻可以更便捷地實現(xiàn)程序設(shè)計的模塊化，代碼結(jié)構(gòu)將更清晰、可讀性更強(qiáng)，便于對程序的維護(hù)、更新以及移植，運(yùn)用在規(guī)模很大的單片機(jī)程序的設(shè)計上更合適。近年來，隨著人們對C51語言的編譯器的功效不斷地完善，在常見的生產(chǎn)生活條件中下，C51語言的程序的實際功效和匯編語言相差不大，所以，現(xiàn)在常使用C51語言來進(jìn)行單片機(jī)程序的編程設(shè)計。

4.2 Proteus界面介紹

Proteus其功能模塊：一個易于使用具有強(qiáng)大功能的ISIS原理圖工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB設(shè)計。PROSPICE 仿真器的一個擴(kuò)展PROTEUS VSM：基于微處理器設(shè)計的協(xié)同仿真方案。另外，我們能夠與微控制器軟件的連接來使用動態(tài)的鍵盤，開關(guān)，按鈕，LEDS甚至LCD顯示CPU模型。支持許多通用的微控制器，如PIC，AVR，HC11以及8051。最新支持ARM。交互的裝置模型包括：LED和LCD顯示，RS232終端，通用鍵盤，I2C，SPI器件。Proteus ISIS的工作界面是一種常見的Windows界面，根據(jù)其相關(guān)的功能來實現(xiàn)目標(biāo)。

4.3 Proteus仿真結(jié)果

經(jīng)過模擬仿真，通電后LED顯示出起步價，等待單價（以分為單位），里程單價，按鈕1有三個功能：設(shè)置起步價，設(shè)置里程價，設(shè)置等待單價；再按下按鈕3進(jìn)入等待運(yùn)行狀態(tài)，按鈕4的功能能夠運(yùn)行，暫停，停止以及顯示運(yùn)行的時間，停車等待時間和金額數(shù)。

5 結(jié)論

在這次設(shè)計中，采用的核心器件是AT89S51芯片，設(shè)計出了簡易的出租車計費(fèi)系統(tǒng)，能夠滿足對總金額和總里程的顯示，用按鍵來控制歸零，調(diào)價，白天，黑夜模式的轉(zhuǎn)換，這是一個符合標(biāo)準(zhǔn)的功能全面并且智能的出租車計費(fèi)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.

[3]王為青，邱文勛.51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)案例精選[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[4]周常森.電子電路計算機(jī)仿真技術(shù)[M].北京：山東科技出版社，2006.

作者簡介：王晴（1977-），女，江西南昌人，本科，副教授，研究方向：計算機(jī)專業(yè)教學(xué)、軟件開發(fā)。