一種計程車智能計價器的製造方法
2023-12-07 01:42:56
一種計程車智能計價器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種計程車智能計價器，包括單片機、顯示器、鍵盤控制部件，掉電存儲控制模塊、裡程計算單元、串口顯示驅動電路；所述鍵盤控制部件的輸出端、掉電存儲控制模塊的輸出端、裡程計算單元的輸出端分別和單片機相連接，單片機還和串口顯示驅動電路的輸入端相連接，串口顯示驅動電路的輸出端和顯示器的輸入端相連接。本實用新型所公開的計程車智能計價器比目前市場現在的增加了不少功能，其中包括單價輸出、單價調整、路程輸出、顯示當前的系統時間、語音播報數據信息等功能。此外還具有性能可靠、電路簡單、成本低、實用性強等特點，具備很高的智能化水平。
【專利說明】一種計程車智能計價器
【技術領域】
[0001] 本實用新型公開了一種計程車智能計價器，涉及計程車計量設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 計價器顯示的營運金額是營運裡程與價格的函數，等候時間一般折算成一定比例 的裡程來計算。計程車計價器通過傳感器與行駛車輛連接。出租汽車的實際裡程通過傳感 器的脈衝信號在計價器裡折算成一定的計價營運裡程。目前市場上計程車計價器功能主要 有具有數據的復位功能、白天/晚上轉換功能、數據輸出功能、計時計價功能等等。但能大 多數計價器想要進行單價的調整和切換計價器顯示界面十分的不方便，在系統掉電的時候 無法保存單價和系統時間等信息等，同時很多計價器設計電路複雜，提高了運營成本。針對 這些問題，需要設計一款多功能計程車計價器，在原有功能的基礎上增加單價輸出、單價調 整、路程輸出、顯示當前的系統時間、語音播報數據信息等功能，並且通過電路設計有效的 降低成本。 實用新型內容
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術的缺陷，提供一種計程車智能 計價器，具有性能可靠、電路簡單、成本低的特點。
[0004] 本實用新型為解決上述技術問題採用以下技術方案：
[0005] -種計程車智能計價器，包括單片機、顯示器、鍵盤控制部件，掉電存儲控制模塊、 裡程計算單元、串口顯示驅動電路；
[0006] 所述鍵盤控制部件的輸出端、掉電存儲控制模塊的輸出端、裡程計算單元的輸出 端分別和單片機相連接，單片機還和串口顯示驅動電路的輸入端相連接，串口顯示驅動電 路的輸出端和顯示器的輸入端相連接；
[0007] 所述掉電存儲控制模塊為AT24C02電可擦除存儲晶片，採用兩線串行的總線和單 片機連接，所述兩線串行的總線分別為位移脈衝引腳（SCL)和數據/地址引腳（SDA);
[0008] 所述裡程計算單元包括設置於車輪上的磁鐵和設置於車底的霍爾傳感器，所述霍 爾傳感器與單片機的10埠相連接；
[0009] 所述顯示器包括6位LED數碼管、位移寄存器和三個整流管，單片機與位移寄存器 相連接，位移寄存器經過三個整流管和6位LED數碼管相連接。
[0010] 作為本發明的進一步優選方案，所述單片機為AT89S51晶片。
[0011] 作為本發明的進一步優選方案，所述霍爾傳感器為A44E開關型霍爾器件，包括穩 壓器、霍耳電勢發生器、差分放大器、施密特觸發器和0C門輸出，所述霍爾傳感器的最高 檢測平率為1MHZ。
[0012] 作為本發明的進一步優選方案，所述位移寄存器為74HC164。
[0013] 本實用新型採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：本實用新型 所公開的計程車智能計價器比目前市場現在的增加了不少功能，其中包括單價輸出、單價 調整、路程輸出、顯示當前的系統時間、語音播報數據信息等功能。此外還具有性能可靠、電 路簡單、成本低、實用性強等特點，具備很高的智能化水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為單片機控制方案示意圖。
[0015] 圖2為AT89S51引腳配置示意圖。
[0016] 圖3為AT24C02引腳配置示意圖。
[0017] 圖4為掉電存儲電路原理圖。
[0018] 圖5為傳感器測距示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明：
[0020] 本實用新型所述計程車智能計價器的單片機控制方案示意圖如圖1所示，本實用 新型由以下幾個部件組成：單片機AT89S51、總金額及單價顯示部件、鍵盤控制部件，掉電 存儲控制模塊、裡程計算單元、串口顯示驅動電路等。利用單片機豐富的10埠，及其控制 的靈活性，實現基本的裡程計價功能和價格調節、時鐘顯示功能。不但能實現所要求的功能 而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統進行升級。
[0021] 本實用新型的一個實施例所採用的單片機為AT89S51，它是一款由美國ATMEL公 司生產的低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4KB的可系統編程的Flash只讀程序存 儲器，器件採用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準8051指令系統及引 腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程（ISP)也可用傳統方法進行編程及通用8位微處 理器於單片晶片中，具有高性價比。AT89S51引腳配置示意圖如圖2所示，共計40個引腳， 具體功能分別為：
[0022] VCC 電源電壓。
[0023] GND 接地。
[0024] RST復位輸入。當RST變為高電平並保持2個機器周期時，將使單片機復位。WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設置SFR AUXR的DISRT0位(地址8EH)可打開或關閉該功能。 DISKRT0位預設為RESET輸出高電平打開狀態。
[0025] XTAL1反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。
[0026] XTAL2來自反向振蕩放大器的輸出。
[0027] P0 口 一組8位漏極開路型雙向I/O 口。也即地址/數據總線復用口。作為輸出 口用時，每位能驅動8個TTL邏輯門電路，對埠寫" 1"可作為高阻抗輸入端用。在訪問外 部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址(低8位)和數據總線復用，在訪問期 間激活內部上拉電阻。在Flash編程時，P0 口接收指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字 節，校驗時，要求外接上拉電阻。
[0028] P1 口 一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P1的輸出緩衝級可驅動（吸收或 輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對埠寫"1"，通過內部的上拉電阻把埠拉到高電平，此 時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸 出一個電流（Id。Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。P1 口部分埠引腳及 功能如表1所示。
[0029] 表1 P1 口特殊功能 pi 口引腳|特殊功能 P1.5 M0SI (用於 ISP 編程） P1.6 ^ M0SI (用於 ISP 編程）^ PL 7 |SCK (用於 ISP 編程）一
[0030] P2 口 一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O 口。P1的輸出緩衝級可驅動（吸收或 輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對埠寫"1"，通過內部的上拉電阻把埠拉到高電平，此 時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸 出一個電流（IJ。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器時，P2 口送出高 8位地址數據。在訪問8位地址的外部數據存儲器時，P2 口線上的內容在整個訪問期間不 改變。Flash編程和程序校驗期間，P2亦接收低8位地址。
[0031] P3 口 一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O 口。P3的輸出緩衝級可驅動（吸收或 輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3 口寫"1"時，它們被內部的上拉電阻把拉到高電並 可作輸入埠。作輸入埠使用時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IJ。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2所示。P3 口還接收一 些用於Flash閃速存儲器編程和程序校驗期間的控制信號。
[0032] 表2 P3 口特殊功能
[0033] PSEN/ 程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀先通信號，當AT89S51由外部 程序存儲器取指令(或數據)時，每個機器周期兩次PSEN/有效，即輸出兩個脈衝。當訪問外 部數據存儲器，沒有兩次有效的PSEN/信號。
[0034] EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器，EA端必須保持低電平， 需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態。Flash存儲器編程時， 該引腳加上+12V的編程電壓VPP。
[0035] 本實用新型的一個具體實施例中，掉電存儲控制模塊採用AT24C02晶片，掉電存 儲單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當前設定的單價信息。AT24C02是ATMEL公司的 2KB字節的電可擦除存儲晶片，採用兩線串行的總線和單片機通訊，電壓最低可以到2. 5V， 額定電流為1mA，靜態電流10Ua(5. 5V)，晶片內的資料可以在斷電的情況下保存40年以 上，而且採用8腳的DIP封裝，使用方便。AT24C02晶片其引腳配置如圖3所示：
[0036] A2?A0地址引腳。
[0037] SDA、SCL I2C 總線接口。
[0038] WP防寫引腳，WP接VSS時，禁止寫入高位地址，WP接VDD時，允許寫入任何地 址。
[0039] VCC 電源端。
[0040] GND 接地端。
[0041] AT24C02晶片其電路原理圖如圖4所示，圖中R8、R10是上拉電阻，其作用是減少 AT24C02的靜態功耗，由於AT24C02的數據線和地址線是復用的，採用串口的方式傳送數 據，所以只用兩根線SCL (移位脈衝）和SDA (數據/地址）與單片機傳送數據。
[0042] 每當設定一次單價，系統就自動調用存儲程序，將單價信息保存在晶片內；當系統 重新上電的時候，自動調用讀存儲器程序，將存儲器內的單價等信息，讀到緩存單元中，供 主程序使用。
[0043] 本實用新型中，裡程計算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測到的信號， 送到單片機，經處理計算，送給顯示單元的。其原理如圖5所示：由於A44E屬於開關型的 霍爾器件，其工作電壓範圍比較寬（4.5?18V)，其輸出的信號符合TTL電平標準，可以直 接接到單片機的10埠上，而且其最高檢測頻率可達到1MHZ。
[0044] A44E集成霍耳開關由穩壓器A、霍耳電勢發生器（即矽霍耳片）B、差分放大器C、 施密特觸發器D和0C門輸出E五個基本部分組成。
[0045] 在輸入端輸入電壓CT K，經穩壓器穩壓後加在霍耳電勢發生器的兩端，根據霍耳 效應原理，當霍耳片處在磁場中時，在垂直於磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方 向上將會產生霍耳電勢差"K輸出，該"K信號經放大器放大後送至施密特觸發器整形， 使其成為方波輸送到0C門輸出。當施加的磁場達到工作點即A )時，觸發器輸出高電 壓（相對於地電位），使三極體導通，此時0C門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態為開。 當施加的磁場達到釋放點即時，觸發器輸出低電壓，三極體截止，使0C門輸出高電 壓，這種狀態為關。這樣兩次電壓變換，使霍耳開關完成了一次開關動作。
[0046] 選擇P3. 2 口作為信號的輸入端，內部採用外部中斷0 (這樣可以減少程序設計的 麻煩)，車輪每轉一圈（我們設車輪的周長是1米)，霍爾開關就檢測並輸出信號，引起單片 機的中斷，對脈計數，當計數達到1000次時，也就是1公裡，單片機就控制將金額自動的 加增加，其計算公式：當前單價X公裡數=金額。
[0047] 本實用新型的一個具體實施例中，總金額及單價顯示部件採用6位LED數碼管的 分屏顯示。從單片機串口輸出的信號先送到左邊的移位寄存器（74HC164)，由於移位脈衝 的作用，使數據向右移，達到顯示的目的。移位寄存器74HC164還兼作數碼管的驅動，插頭 1 (headerl)接電源，插頭2 (header2)接數據和脈衝輸出端。電路中的三個整流管D1?D3 的作用是降低數碼管的工作電壓，增加其使用壽命。
[0048] 上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型並不限於 上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型 宗旨的前提下做出各種變化。
【權利要求】
1. 一種計程車智能計價器，其特徵在於：包括單片機、顯示器、鍵盤控制部件，掉電存 儲控制模塊、裡程計算單元、串口顯示驅動電路； 所述鍵盤控制部件的輸出端、掉電存儲控制模塊的輸出端、裡程計算單元的輸出端分 別和單片機相連接，單片機還和串口顯示驅動電路的輸入端相連接，串口顯示驅動電路的 輸出端和顯示器的輸入端相連接； 所述掉電存儲控制模塊為AT24C02電可擦除存儲晶片，採用兩線串行的總線和單片機 連接，所述兩線串行的總線分別為位移脈衝引腳（SCL)和數據/地址引腳（SDA); 所述裡程計算單元包括設置於車輪上的磁鐵和設置於車底的霍爾傳感器，所述霍爾傳 感器與單片機的10埠相連接； 所述顯示器包括6位LED數碼管、位移寄存器和三個整流管，單片機與位移寄存器相連 接，位移寄存器經過三個整流管和6位LED數碼管相連接。
2. 如權利要求1所述的一種計程車智能計價器，其特徵在於：所述單片機為AT89S51 心/T 〇
3. 如權利要求1或2所述的一種計程車智能計價器，其特徵在於：所述霍爾傳感器為 A44E開關型霍爾器件，包括穩壓器、霍耳電勢發生器、差分放大器、施密特觸發器和0C門 輸出，所述霍爾傳感器的最高檢測平率為1MHZ。
4. 如權利要求3所述的一種計程車智能計價器，其特徵在於：所述位移寄存器為 74HC164。
【文檔編號】G07B13/00GK203909849SQ201420300105
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】王嘯東 申請人:南京鐵道職業技術學院