出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

總體結(jié)構(gòu)如圖一所示。硬件上主要由HT46RU24單片機(jī)，霍爾傳感器，空載開關(guān)，鍵盤電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，時(shí)鐘電路，顯示電路，蜂鳴器，IC卡電路以及串口電路組成。

1.1 HT46RU24單片機(jī)。

HT46RU24單片機(jī)是HOLTEK公司研制的一種低功耗，高性能的8位單片機(jī)。它的ROM為8k*16、RAM為384 bytes，最多有40個(gè)雙向IO口。除此之外它還具有8通道12位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換可用來(lái)監(jiān)測(cè)外部模擬信號(hào)，如偵測(cè)電池電壓、電流、溫度、濕度、壓力、明暗度等。提供兩種模式的PWM輸出可應(yīng)用于控溫、調(diào)速、定電壓、定電流等。可控的PFD輸出用于發(fā)聲，或是紅外線傳輸?shù)妮d波信號(hào)。

HT46RU24的UART屬于全雙工異步通信，可由軟件設(shè)定波特率，并具有自動(dòng)檢錯(cuò)功能，利用UART與其它系統(tǒng)做數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可減少軟件的負(fù)擔(dān)，提高整個(gè)系統(tǒng)的使用效率。

HT46RU24單片機(jī)具有高的抗噪聲特性、WDT及LVR的功能用以加強(qiáng)MCU的穩(wěn)定性。

HALT和喚醒功能可降低功耗。HT46RU24單片機(jī)還可當(dāng)I2C從機(jī)使用。管腳圖如圖二所示。

圖二 HT46RU24管腳圖

1.2 霍爾傳感器

將安裝在車輛變速箱輸出端齒輪的霍爾傳感器接到單片機(jī)外部中斷接口上，車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，霍爾傳感器將產(chǎn)生一個(gè)下降沿脈沖，觸發(fā)外部中斷。

1.3 鍵盤電路

為了節(jié)省IO口，設(shè)計(jì)一個(gè)2*4的矩陣鍵盤，在程序設(shè)計(jì)中每一個(gè)按鍵所代表的功能如表一所示。

表一 按鍵功能

1.4 空載開關(guān)電路（如圖三）

設(shè)計(jì)一個(gè)空載開關(guān)，開關(guān)閉合時(shí)讀到低電平“0”，打開時(shí)讀到高電平“1”，通過(guò)兩次讀取開關(guān)的數(shù)值，判斷出租車所處的不同狀態(tài)，如表二所示，兩次讀到“0”說(shuō)明出租車處于空車狀態(tài)，兩次都讀到“1”說(shuō)明出租車處于載客狀態(tài)，第一次讀到“0”第二次讀到“1”出租車從空車變到載客，第一次讀到“1”第二次讀到“0”出租車從載客變到空車。

圖三 開關(guān)電路

表二 開關(guān)狀態(tài)判斷

1.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘電路

擴(kuò)展I2C總線的AT24C256存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)信息, PCF8563做時(shí)鐘輸出，這兩種芯片可共用IO口以節(jié)省IO口的使用。AT24C256存儲(chǔ)芯片有256K的存儲(chǔ)容量，分頁(yè)存儲(chǔ)，每頁(yè)有64個(gè)字節(jié)的容量。PCF8563芯片有一個(gè)可編程的時(shí)鐘輸出，一個(gè)中斷輸出和掉電檢測(cè)器電路。

1.6 顯示電路和蜂鳴器電路

使用可顯示漢字及圖形的液晶SMG12864來(lái)顯示里程價(jià)，誤時(shí)價(jià)，附加費(fèi)，統(tǒng)計(jì)信息等等。這款液晶內(nèi)置國(guó)標(biāo)GB2312碼簡(jiǎn)體中文字庫(kù)（16x16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8x16點(diǎn)陣）及64x256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。與單片機(jī)的連接有8-位并行及串行兩種連接方式。在本設(shè)計(jì)中采用并行通訊方式，電路圖如圖四所示，在軟件編程時(shí)要置位PA0。

蜂鳴器單元設(shè)計(jì)目的是在于進(jìn)行一些特殊操作時(shí)，能夠發(fā)出不同的提示音。

圖四 液晶顯示電路

1.7 IC卡電路（如圖五）

計(jì)價(jià)器具有IC卡付費(fèi)功能，所采用的IC卡是SLE4442卡，它是德國(guó)西門子公司設(shè)計(jì)的一種邏輯加密卡。SLE4442卡具有3KB的存儲(chǔ)容量和完全獨(dú)立的可編程加密代碼存儲(chǔ)器（PSC），是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用較廣的一種IC卡。

圖五 IC卡電路

關(guān)鍵詞： 霍爾傳感器 I2C總線 全雙工異步通信