基于单片机的出租车计价系统设计研究

李林 朱建林

摘要：计价器的准确性直接决定司机与顾客之间的利益关系。所以有一款准确而又清晰的计价器系统是非常重要的。本文就对基于单片机的出租车计价系统设计有关内容进行分析。

关键词：单片机;出租车;计价系统;设计

一、系统设计

选择单片机为系统主控芯片，采用霍尔传感器进行距离测量，通过LCD液晶显示器显示多个数据信息，利用几个独立按键设置计价器的开始结束，等待红绿灯、加减速，以及设置一些基本的计价器信息等，通过存储芯片存储这些数据，并通过语音芯片对最后结果进行播报，从而完成整个系统的正常运行。

二、霍尔传感器模块

霍尔传感器模块用来检测车轮转动的圈数并转化为电信号输入单片机进行处理，来完成计量里程的功能。当磁钢接近霍尔传感器时传感器输出电平升高，当磁钢远离霍尔传感器时传感器输出电平降低，这时候就可以得到一个波形为正弦的信号，此时需要外加一个LM393电压比较器，当霍尔元件输入的电压信号高于LM393反相輸入端电压时，输出高电平;当低于LM393反相输入端电压时，输出低电平。这样可以将正弦信号整形为单片机能够识别的方波信号。

三、电机驱动模块

电机驱动模块是通过电机驱动芯片来控制直流电机转动的，电路原理图如图1。

L9110S芯片具有两路的输入、输出，IA、IB表示两个输入引脚，OA、OB表示两个输出引脚。在该电路中，以第六引脚IA作为单向的输入引脚，第七引脚IB接高电平，这样当输入高电平时，输出端是不会产生电势差的，当输入为低电平时，输出端就会产生电势差，这样就可驱动电机转动。在直流电机两端并联一个瓷片电容，用于消除电机转动时产生的电火花干扰。将转盘安装在电机上，这样就可以用来模拟车轮转动，在这个转盘上用热熔胶固定上小磁钢，然后在附近安装霍尔传感器元件A3144。

四、计时模块

对于计时模块来说，可以考虑选择片内计时，用单片机自身计时功能来完成该模块，但考虑到计时的精准性，采用DS1302作为外接时钟芯片，其电路原理图如图2。X1和X2引脚外接一个晶振电路，这个振荡源为时钟模块提供起振频率，认真分析后，决定在双向通讯的三个端口10K上拉电阻，用以稳定高电平。这样在传输信号给主控芯片时会更加稳定。

五、语音播放模块

本设计选用SC8065作为语音芯片，该语音芯片的工作电压为1.8～6.5V，单片机的5V电压完全可以给语音芯片提供合适的工作电压，该语音芯片采用的是PWM音频输出方式，可以直接连接一般的喇叭和蜂鸣器，并且该芯片有许多种控制模式，最主要的有按键、MCU串行控制模式，完全适合本课题设计。

六、独立按键模块

本设计中总共使用了五个独立按键，通过这些按键来控制系统的运行，五个按键分别代表的功能是开始/结束、等待开始/结束、设置键、加值键和减值。

五个按键的功能分别为：第一个按键：在没有运行情况下，开始/结束计价。第二个按键：在计价时，按下可以进入等待计时，再按退出等待，相当于模拟遇到红绿灯这种情况。第三个按键：设置键，用来设置各种参数值，例如起步价，时间，昼夜起步价及昼夜的行驶单价。第四个按键：在设置界面中，按下之后对应加1，在计价时，可加速电机运行，模拟车轮加速过程。第五个按键：在设置界面中，按下之后对应减1，在计价时，可减速电机运行，模拟车轮减速过程。

七、系统软件设计

本软件设计主要包括主函数设计、语音播放函数设计以及计时函数设计。

主函数开始运行时，先要对各个模块进行全部的初始化，然后对各器件重新赋值变量，完成上述工作以后，开始进入循环模式，一遍又一遍的循环检测来完成主函数流程过程。主函数相当于总体大纲，包括各个模块的命令，它要求简洁明了，可以通过调用相关模块的函数来实现整体系统的运行，调用函数也有很大的优点，这样可以单独细化各部分的函数代码，修改起来也方便容易。

八、结语

本设计的出租车计价系统较好地提高了出租车的服务质量，能够更加及时、准确地为乘客们提供计价信息，语音播报功能提高了用户使用的舒适度，具有极高的使用价值。

参考文献：

[1]王淑娇，杨宝山.基于单片机的可拼车出租车计价系统的设计[J].信息技术与信息化.2017（07）.

[2]谢宁.出租车计价器的作弊及防范探讨[J].工业计量.2019（01）.

[3]罗睿智，卢恩耀，彭金尧，周雨轩，徐瑞.浅析单片机的原理及其在各领域的应用[J].计算机产品与流通.2019（08）.

（作者单位：吉林建筑科技学院）

作者简介：李林（1980.4.10—），性别：女;籍贯：辽宁省抚顺市;民族：汉族;学历：硕士研究生;职称：讲师：研究方向：电气工程;单位：吉林建筑科技学院 ;邮编：1300000。