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[摘 要]本设计以STC89C52 单片机为系统的控制中心、利用霍尔传感器A44E测量行程，实现对出租车行程计价收费的功能；采用L298芯片控制直流电机模拟出租车的行驶，输出采用液晶LCD1602进行各参数的显示。本文设计的出租车计价器，在实现基本计价的前提下，还解决了自行调整起步价、运行单价、中途等待单价、等待时间等计费问题。
[关键词]出租车计价器；STC89C52；霍尔传感器；液晶；LCD1602
中图分类号：TP368.1；TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0099-02
1 绪论
出租车计价器是计量出租车载客一段行程后营运收费的智能型专用仪表，计价器能否公正、公平的计量出一段行程的费用是乘客和出租车司机都关注的问题，也是衡量计价器性能的最根本的指标之一。目前，出租车计价器普遍采用单片机作为系统的控制芯片以实现出租车计价器的智能化计费。
2.总体方案设计
系统整体设计框图如下，整个系统以STC89C52单片机作为系统的核心，输入部分由键盘控制单元、里程传感器以及里程计算单元组成，输出部分则由液晶显示单元、状态指示单元以及电机驱动电路组成，其中电机驱动电路以及直流电机仅限于仿真。
出租车收费主要是根据里程进行收费的。出租车开动后，车轮转动，车轮转动一周便行驶一定的距离L（，r为车轮半径）。把霍尔传感器安装在车轮上，当车轮转动一周后，霍尔传感器便发送一个脉冲信给单片机，单片机接收到信号后，便对该信号做一次计费信息收录，出租车的总行程即为，N为单片机接收到的总脉冲数。
当出租车启动计费系统时，单片机检测到霍尔传感器的脉冲信号并进行里程计算；无乘客时，系统处于等待状态，液晶显示当前起步价、每公里单价、等待时间计费、等待每分钟计费单价；乘客上车后，启动计费系统，通过设定好的费用参数，直接进入系统，汽车开动时便开始计价并显示里程和金额等信息；当出租车停止行驶而系统仍在运行时，出租车处于等待状态下，开始等待计费，并显示等待时长；当乘客到达目的地下车，暂停键按下，液晶显示本次运行路长，等待时长，以及总费用；按复位键再次启动后，单次金额与里程等信息清零复位，就此完成一次计价。计价器手动复位，准备下一次行程的计费。由于出租车白天的计费标准和晚上的收费标准不一样，因此在设计的时候，还需要设计按钮做白天、夜晚模式切换，以实现不同的费率计算。
3.硬件电路设计
4.系统软件设计
4.1 主程序设计
程序设计开始前，为防止先前存储的数据对后续的数据有影响，需要先初始化各接口芯片以及单片机内部的数据。当有乘客上车，空车信号灯即被打下，计价器启动并计费，出租车开动后，单片机接收到霍尔传感器接发送的脉冲信号做行程计算，并判断是否已超过起价里程数。若已超过起价行程数，则根据行程数、单价和起价计算出当前的累计价格，并将结果即时储存，且显示在LCD1602；若出租车中途停车（等待或低速行驶），在一定时间内，单片机没有接收到霍尔传感器发送的脉冲信号，系统就启动定时器T1计时；若超过规定的等待时间后，计价器就进行当前金额的累加与显示，并在计价器上显示等待时间；到达目的地后，出租车停止行驶，单片机接收不到霍尔传感器发送的脉冲信号，就停止计费，显示当前所应该付的金额和对应的单价；等乘客下车后，司机把空车灯打上，出租车开动后，单片机再次接收到霍尔传感器发送的脉冲信号后，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程，完成1次计价。
计价1：起步价
计价2：起步价+等待时间×等待价格（0.1元/分钟）
计价3；起步价 +里程×每公里价格（2.6元）
计价4：起步价+里程×2.6元+等待时间×等待价格（0.1元/分钟）
在定时断服务程序中，每1010ms产生一次中断，当产生100次中断的时候，也就到了一秒，按秒累积60次后恰好为1min，这样就可完成定时1min的功能。
主程序设计流程图如下：
程序开始后进入芯片初始化阶段，判断是否进入系统否则进入模式调整，进入系统后判断是否运行，是则运行计费处理，判断是否中途等待后进入里程计数流程或中途等待流程。最后通过界面显示显示行车状态，返回判断运行与否。
4.2 里程计数中断服务程序
每当霍尔传感器输出一个低电平信号就使单片机中断一次，里程计数器T0对里程脉冲计满100次时，就完成当前行驶里程数的累加操作，并将结果存入里程寄存器中。
4.3 中途等待中断服务程序
当中途等待按键K3按下时，就启动T1开始计时，每当计时到达1min，等待时间累加器值就自加，并将结果存入时间寄存器中。当中途等待结束的时候，即再按一下K3键就自动切换到正常的计价。
5 总结
本设计以单片机作为系统的控制中心，采用灵敏的霍尔传感器测量里程，提高了出租车计价器性能，另外本设计电路简单、成本低，加上经过优化的程序，也提高了系统的可行性。由于本设计是在仿真的环境下进行的，本文所设计的出租车计费器还不够人性化，如果在本设计的基础上，再增加时钟单元、数据存储单元以及语音提示等单元，本文设计的出租车计价器就更加智能化了。
参考文献
[1]刘剑.51单片机开发与应用基础教程 北京：中国电力出版社，2011
[2]李泉溪.单片机原理与应用实例仿真 北京：北京航天大学出版社，2009
[3]石长华.51系列单片机项目实践 北京：机械工业出版社，2010
[4]张元良.单片机开发技术实例教程 北京：机械工业出版社，2010
[5]杨居义.单片机课程设计指导 北京：清华大学出版社，2009
[6]宋戈.黄鹤松. 51单片机应用开发范例大全 北京：人民邮电出版社，2010
[7]王卫平.电子工艺技术基础 电子工业出版社，2004
[关键词]出租车计价器；STC89C52；霍尔传感器；液晶；LCD1602
中图分类号：TP368.1；TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0099-02
1 绪论
出租车计价器是计量出租车载客一段行程后营运收费的智能型专用仪表，计价器能否公正、公平的计量出一段行程的费用是乘客和出租车司机都关注的问题，也是衡量计价器性能的最根本的指标之一。目前，出租车计价器普遍采用单片机作为系统的控制芯片以实现出租车计价器的智能化计费。
2.总体方案设计
系统整体设计框图如下，整个系统以STC89C52单片机作为系统的核心，输入部分由键盘控制单元、里程传感器以及里程计算单元组成，输出部分则由液晶显示单元、状态指示单元以及电机驱动电路组成，其中电机驱动电路以及直流电机仅限于仿真。
出租车收费主要是根据里程进行收费的。出租车开动后，车轮转动，车轮转动一周便行驶一定的距离L（，r为车轮半径）。把霍尔传感器安装在车轮上，当车轮转动一周后，霍尔传感器便发送一个脉冲信给单片机，单片机接收到信号后，便对该信号做一次计费信息收录，出租车的总行程即为，N为单片机接收到的总脉冲数。
当出租车启动计费系统时，单片机检测到霍尔传感器的脉冲信号并进行里程计算；无乘客时，系统处于等待状态，液晶显示当前起步价、每公里单价、等待时间计费、等待每分钟计费单价；乘客上车后，启动计费系统，通过设定好的费用参数，直接进入系统，汽车开动时便开始计价并显示里程和金额等信息；当出租车停止行驶而系统仍在运行时，出租车处于等待状态下，开始等待计费，并显示等待时长；当乘客到达目的地下车，暂停键按下，液晶显示本次运行路长，等待时长，以及总费用；按复位键再次启动后，单次金额与里程等信息清零复位，就此完成一次计价。计价器手动复位，准备下一次行程的计费。由于出租车白天的计费标准和晚上的收费标准不一样，因此在设计的时候，还需要设计按钮做白天、夜晚模式切换，以实现不同的费率计算。
3.硬件电路设计
4.系统软件设计
4.1 主程序设计
程序设计开始前，为防止先前存储的数据对后续的数据有影响，需要先初始化各接口芯片以及单片机内部的数据。当有乘客上车，空车信号灯即被打下，计价器启动并计费，出租车开动后，单片机接收到霍尔传感器接发送的脉冲信号做行程计算，并判断是否已超过起价里程数。若已超过起价行程数，则根据行程数、单价和起价计算出当前的累计价格，并将结果即时储存，且显示在LCD1602；若出租车中途停车（等待或低速行驶），在一定时间内，单片机没有接收到霍尔传感器发送的脉冲信号，系统就启动定时器T1计时；若超过规定的等待时间后，计价器就进行当前金额的累加与显示，并在计价器上显示等待时间；到达目的地后，出租车停止行驶，单片机接收不到霍尔传感器发送的脉冲信号，就停止计费，显示当前所应该付的金额和对应的单价；等乘客下车后，司机把空车灯打上，出租车开动后，单片机再次接收到霍尔传感器发送的脉冲信号后，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程，完成1次计价。
计价1：起步价
计价2：起步价+等待时间×等待价格（0.1元/分钟）
计价3；起步价 +里程×每公里价格（2.6元）
计价4：起步价+里程×2.6元+等待时间×等待价格（0.1元/分钟）
在定时断服务程序中，每1010ms产生一次中断，当产生100次中断的时候，也就到了一秒，按秒累积60次后恰好为1min，这样就可完成定时1min的功能。
主程序设计流程图如下：
程序开始后进入芯片初始化阶段，判断是否进入系统否则进入模式调整，进入系统后判断是否运行，是则运行计费处理，判断是否中途等待后进入里程计数流程或中途等待流程。最后通过界面显示显示行车状态，返回判断运行与否。
4.2 里程计数中断服务程序
每当霍尔传感器输出一个低电平信号就使单片机中断一次，里程计数器T0对里程脉冲计满100次时，就完成当前行驶里程数的累加操作，并将结果存入里程寄存器中。
4.3 中途等待中断服务程序
当中途等待按键K3按下时，就启动T1开始计时，每当计时到达1min，等待时间累加器值就自加，并将结果存入时间寄存器中。当中途等待结束的时候，即再按一下K3键就自动切换到正常的计价。
5 总结
本设计以单片机作为系统的控制中心，采用灵敏的霍尔传感器测量里程，提高了出租车计价器性能，另外本设计电路简单、成本低，加上经过优化的程序，也提高了系统的可行性。由于本设计是在仿真的环境下进行的，本文所设计的出租车计费器还不够人性化，如果在本设计的基础上，再增加时钟单元、数据存储单元以及语音提示等单元，本文设计的出租车计价器就更加智能化了。
参考文献
[1]刘剑.51单片机开发与应用基础教程 北京：中国电力出版社，2011
[2]李泉溪.单片机原理与应用实例仿真 北京：北京航天大学出版社，2009
[3]石长华.51系列单片机项目实践 北京：机械工业出版社，2010
[4]张元良.单片机开发技术实例教程 北京：机械工业出版社，2010
[5]杨居义.单片机课程设计指导 北京：清华大学出版社，2009
[6]宋戈.黄鹤松. 51单片机应用开发范例大全 北京：人民邮电出版社，2010
[7]王卫平.电子工艺技术基础 电子工业出版社，2004