一种出租车智能计价器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种出租车智能计价器，包括单片机、显示器、键盘控制部件，掉电存储控制模块、里程计算单元、串口显示驱动电路；所述键盘控制部件的输出端、掉电存储控制模块的输出端、里程计算单元的输出端分别和单片机相连接，单片机还和串口显示驱动电路的输入端相连接，串口显示驱动电路的输出端和显示器的输入端相连接。本实用新型所公开的出租车智能计价器比目前市场现在的增加了不少功能，其中包括单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时间、语音播报数据信息等功能。此外还具有性能可靠、电路简单、成本低、实用性强等特点，具备很高的智能化水平。
【专利说明】一种出租车智能计价器
【技术领域】
[0001] 本实用新型公开了一种出租车智能计价器，涉及出租车计量设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数，等候时间一般折算成一定比例 的里程来计算。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。出租汽车的实际里程通过传感 器的脉冲信号在计价器里折算成一定的计价营运里程。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。但能大 多数计价器想要进行单价的调整和切换计价器显示界面十分的不方便，在系统掉电的时候 无法保存单价和系统时间等信息等，同时很多计价器设计电路复杂，提高了运营成本。针对 这些问题，需要设计一款多功能出租车计价器，在原有功能的基础上增加单价输出、单价调 整、路程输出、显示当前的系统时间、语音播报数据信息等功能，并且通过电路设计有效的 降低成本。 实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种出租车智能 计价器，具有性能可靠、电路简单、成本低的特点。
[0004] 本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0005] -种出租车智能计价器，包括单片机、显示器、键盘控制部件，掉电存储控制模块、 里程计算单元、串口显示驱动电路；
[0006] 所述键盘控制部件的输出端、掉电存储控制模块的输出端、里程计算单元的输出 端分别和单片机相连接，单片机还和串口显示驱动电路的输入端相连接，串口显示驱动电 路的输出端和显示器的输入端相连接；
[0007] 所述掉电存储控制模块为AT24C02电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单 片机连接，所述两线串行的总线分别为位移脉冲引脚（SCL)和数据/地址引脚（SDA);
[0008] 所述里程计算单元包括设置于车轮上的磁铁和设置于车底的霍尔传感器，所述霍 尔传感器与单片机的10端口相连接；
[0009] 所述显示器包括6位LED数码管、位移寄存器和三个整流管，单片机与位移寄存器 相连接，位移寄存器经过三个整流管和6位LED数码管相连接。
[0010] 作为本发明的进一步优选方案，所述单片机为AT89S51芯片。
[0011] 作为本发明的进一步优选方案，所述霍尔传感器为A44E开关型霍尔器件，包括稳 压器、霍耳电势发生器、差分放大器、施密特触发器和0C门输出，所述霍尔传感器的最高 检测平率为1MHZ。
[0012] 作为本发明的进一步优选方案，所述位移寄存器为74HC164。
[0013] 本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型 所公开的出租车智能计价器比目前市场现在的增加了不少功能，其中包括单价输出、单价 调整、路程输出、显示当前的系统时间、语音播报数据信息等功能。此外还具有性能可靠、电 路简单、成本低、实用性强等特点，具备很高的智能化水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为单片机控制方案示意图。
[0015] 图2为AT89S51引脚配置示意图。
[0016] 图3为AT24C02引脚配置示意图。
[0017] 图4为掉电存储电路原理图。
[0018] 图5为传感器测距示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
[0020] 本实用新型所述出租车智能计价器的单片机控制方案示意图如图1所示，本实用 新型由以下几个部件组成：单片机AT89S51、总金额及单价显示部件、键盘控制部件，掉电 存储控制模块、里程计算单元、串口显示驱动电路等。利用单片机丰富的10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、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。
[0021] 本实用新型的一个实施例所采用的单片机为AT89S51，它是一款由美国ATMEL公 司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4KB的可系统编程的Flash只读程序存 储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引 脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处 理器于单片芯片中，具有高性价比。AT89S51引脚配置示意图如图2所示，共计40个引脚， 具体功能分别为：
[0022] VCC 电源电压。
[0023] GND 接地。
[0024] RST复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，将使单片机复位。WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRT0位(地址8EH)可打开或关闭该功能。 DISKRT0位缺省为RESET输出高电平打开状态。
[0025] XTAL1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
[0026] XTAL2来自反向振荡放大器的输出。
[0027] P0 口 一组8位漏极开路型双向I/O 口。也即地址/数据总线复用口。作为输出 口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写" 1"可作为高阻抗输入端用。在访问外 部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用，在访问期 间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字 节，校验时，要求外接上拉电阻。
[0028] P1 口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或 输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写"1"，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此 时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输 出一个电流（Id。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P1 口部分端口引脚及 功能如表1所示。
[0029] 表1 P1 口特殊功能 pi 口引脚|特殊功能 P1.5 M0SI (用于 ISP 编程） P1.6 ^ M0SI (用于 ISP 编程）^ PL 7 |SCK (用于 ISP 编程）一
[0030] P2 口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口。P1的输出缓冲级可驱动（吸收或 输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写"1"，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此 时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输 出一个电流（IJ。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高 8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2 口线上的内容在整个访问期间不 改变。Flash编程和程序校验期间，P2亦接收低8位地址。
[0031] P3 口 一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口。P3的输出缓冲级可驱动（吸收或 输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3 口写"1"时，它们被内部的上拉电阻把拉到高电并 可作输入端口。作输入端口使用时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IJ。P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2所示。P3 口还接收一 些用于Flash闪速存储器编程和程序校验期间的控制信号。
[0032] 表2 P3 口特殊功能
[0033] PSEN/ 程序储存允许输出是外部程序存储器的读先通信号，当AT89S51由外部 程序存储器取指令(或数据)时，每个机器周期两次PSEN/有效，即输出两个脉冲。当访问外 部数据存储器，没有两次有效的PSEN/信号。
[0034] EA/VPP外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器，EA端必须保持低电平， 需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。Flash存储器编程时， 该引脚加上+12V的编程电压VPP。
[0035] 本实用新型的一个具体实施例中，掉电存储控制模块采用AT24C02芯片，掉电存 储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。AT24C02是ATMEL公司的 2KB字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2. 5V， 额定电流为1mA，静态电流10Ua(5. 5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以 上，而且采用8脚的DIP封装，使用方便。AT24C02芯片其引脚配置如图3所示：
[0036] A2?A0地址引脚。
[0037] SDA、SCL I2C 总线接口。
[0038] WP写保护引脚，WP接VSS时，禁止写入高位地址，WP接VDD时，允许写入任何地 址。
[0039] VCC 电源端。
[0040] GND 接地端。
[0041] AT24C02芯片其电路原理图如图4所示，图中R8、R10是上拉电阻，其作用是减少 AT24C02的静态功耗，由于AT24C02的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数 据，所以只用两根线SCL (移位脉冲）和SDA (数据/地址）与单片机传送数据。
[0042] 每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统 重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供 主程序使用。
[0043] 本实用新型中，里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E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5所示：由于A44E属于开关型的 霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5?18V)，其输出的信号符合TTL电平标准，可以直 接接到单片机的10端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ。
[0044] A44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器（即硅霍耳片）B、差分放大器C、 施密特触发器D和0C门输出E五个基本部分组成。
[0045] 在输入端输入电压CT K，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳 效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方 向上将会产生霍耳电势差"K输出，该"K信号经放大器放大后送至施密特触发器整形， 使其成为方波输送到0C门输出。当施加的磁场达到工作点即A )时，触发器输出高电 压（相对于地电位），使三极管导通，此时0C门输出端输出低电压，通常称这种状态为开。 当施加的磁场达到释放点即时，触发器输出低电压，三极管截止，使0C门输出高电 压，这种状态为关。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。
[0046] 选择P3. 2 口作为信号的输入端，内部采用外部中断0 (这样可以减少程序设计的 麻烦)，车轮每转一圈（我们设车轮的周长是1米)，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1公里，单片机就控制将金额自动的 加增加，其计算公式：当前单价X公里数=金额。
[0047] 本实用新型的一个具体实施例中，总金额及单价显示部件采用6位LED数码管的 分屏显示。从单片机串口输出的信号先送到左边的移位寄存器（74HC164)，由于移位脉冲 的作用，使数据向右移，达到显示的目的。移位寄存器74HC164还兼作数码管的驱动，插头 1 (headerl)接电源，插头2 (header2)接数据和脉冲输出端。电路中的三个整流管D1?D3 的作用是降低数码管的工作电压，增加其使用寿命。
[0048] 上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于 上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型 宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1. 一种出租车智能计价器，其特征在于：包括单片机、显示器、键盘控制部件，掉电存 储控制模块、里程计算单元、串口显示驱动电路； 所述键盘控制部件的输出端、掉电存储控制模块的输出端、里程计算单元的输出端分 别和单片机相连接，单片机还和串口显示驱动电路的输入端相连接，串口显示驱动电路的 输出端和显示器的输入端相连接； 所述掉电存储控制模块为AT24C02电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机 连接，所述两线串行的总线分别为位移脉冲引脚（SCL)和数据/地址引脚（SDA); 所述里程计算单元包括设置于车轮上的磁铁和设置于车底的霍尔传感器，所述霍尔传 感器与单片机的10端口相连接； 所述显示器包括6位LED数码管、位移寄存器和三个整流管，单片机与位移寄存器相连 接，位移寄存器经过三个整流管和6位LED数码管相连接。
2. 如权利要求1所述的一种出租车智能计价器，其特征在于：所述单片机为AT89S51 心/T 〇
3. 如权利要求1或2所述的一种出租车智能计价器，其特征在于：所述霍尔传感器为 A44E开关型霍尔器件，包括稳压器、霍耳电势发生器、差分放大器、施密特触发器和0C门 输出，所述霍尔传感器的最高检测平率为1MHZ。
4. 如权利要求3所述的一种出租车智能计价器，其特征在于：所述位移寄存器为 74HC164。
【文档编号】G07B13/00GK203909849SQ201420300105
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】王啸东 申请人:南京铁道职业技术学院