基于單片機的出租車計價器編碼傳感器的設計.pdf

儀器儀表與檢測技術 Instrumentation and Measurement 自動化技術與應用2005年第24卷第10期 基于單片機的出租車計價器編碼傳感器的設計 張曉虎 1 ,劉 潔 2 (1. 湖南文理學院 電氣工程系,湖南 常德 415000; 2.湖南文理學院 計算機系,湖南 常德 415000) 摘要:本文介紹了采用多片單片機技術的出租車計價器編碼傳感器部分的設計原理,給出了編碼器、 解碼器、 解碼寫入器的軟硬件 設計方案。整個系統計價準確,成本低廉。 關鍵詞:單片機;編碼器;解碼器;解碼寫入器 中圖分類號: TP36811 文獻標識碼: B 文章編號: 100327241(2005)1020063203 MCU-Based Coder and Sensor for the Taxi Counter Zhang Xiao - hu 1 , Liu Jie 2 (1. Hunan University of Arts and Science of Electrician Department , Changde 415000 China; 2. Hunan University of Arts and Science of Computer Science and Technology Department , Changde 415000 China) Abstract :This paper presents the taxi counter using coded technique. The software and hardware of the coder and decoder are outlined. The system is accurate and cheap. Key words:MCU; Coder; Decoder; Write - in decoder 1 引言 隨著社會的發(fā)展,出租車是人們生活中非常方便且較普遍 的交通工具,但出租車計價器相對較為落后。在過去,出租車采 用機械式的計價器,用齒輪比的方式來計算出租車所跑的里程 數,并由里程數來換算車費;由于機械的齒輪體積比較大,計算 不是很準確,而且容易磨損,后來又采用了傳感器方式,利用傳 感器接收車的跑動信息,從而計算里程數和車費,但此方法通常 使干擾信號也能產生計數脈沖,所以也不完善?，F在我們引用 單片機技術,使用編碼和解碼信息傳遞這種方式來完成計價器 計數脈沖的形成;單片機可以很精確地檢測到傳感器信號,這樣 計價就會非常準確。完成此裝置所需器件簡單,成本非常低,技 術上也容易實現。 2 系統原理 本文主要介紹虛線框內模塊的設計,其系統框圖如圖1 ,主 要原理為:出租車驅動輪轉數與轉軸轉數的傳動比是一定的, 而轉軸轉動時帶動一小磁體轉動,其傳動比也是一定的,小磁體 收稿日期:2005 - 07 - 18 每轉動一周就和磁感應傳感器正對一次,磁感應傳感器就會產 生一個大約20ms的低脈沖,所以我們可以通過計算磁感應傳感 器產生的低脈沖數來計算出租車跑的里程數及相應的車費。具 體檢測磁感應傳感器和發(fā)出計價脈沖的過程為:編碼器的單片 機通過一個IO口來檢測磁感應傳感器信號,當確定為傳感器 產生的信號時,就通過另一個IO口向解碼器的單片機發(fā)送一 組編碼,而解碼器的單片機則首先判斷當前準備接收的數據是 編碼器發(fā)送的編碼還是解碼寫入器發(fā)送的解碼;當判斷是解碼 寫入器發(fā)送的解碼時,解碼器的單片機接收此解碼并利用I2C 總線協議將解碼保存到E2PROM中去,當判斷是編碼器發(fā)送的 編碼時,解碼器的單片機先接收此編碼,然后讀出自己E2PROM 中的解碼將其與接收到的編碼相比較,如果相同則解碼器單片 機通過一個IO口向計價裝置發(fā)出計價脈沖,否則不發(fā)出計價 脈沖。注意:這里每一輛出租車的計價器的編碼和解碼都是不 同的,這樣有利于出租車的管理以及防止計價器的盜用,解碼器 中的解碼是使用解碼寫入器寫入其E2PROM中去的;每輛出租 車計價器都具有一個編碼器和一個解碼器,而所有的出租車計 價器都共用一個解碼寫入器,也就是說在計價器賣出之前用同 一個解碼寫入器為所有的計價器的解碼器寫入不同的初始解 碼,寫入初始解碼以后計價器就不再需要解碼寫入器,除非此計 36 Techniques of Automation 若是區(qū)別字符10 ,說明現在解碼寫入器 要修改解碼器的解碼,必須馬上接收跟在區(qū)別字符后面的5個 數據并將這5個十進制數據保存到E2PROM的00h - 04h中來覆 蓋以前的解碼。其程序流程圖如圖6 ,其調用的子程序如圖7 和圖8。 圖6 解碼器程序流程圖 4 結論 本系統解決了以往計價器計價不準確、 使用壽命短等缺點, 現在采用以單片機為主控制單元的編碼解碼技術,使每個出租 車的計價器擁有不同的編碼,從而防止出租車之間計價器的相 互盜用,便于出租車公司對出租車的管理。我們可以隨時對單 片機的外圍電路進行擴展,并通過軟件編程實現本系統的不斷 升級。 圖7 I2C協議下讀E2PROM程序流程圖 圖8 I2C協議下寫E2PROM程序流程圖 5 參考文獻: 1 宋青,權偉龍,齊新元.開關型霍爾傳感器的原理與工程實現 J .物理實驗,2003 ,23(7) :6 - 9 2 彭樹生,莊志洪,趙惠昌. PIC單片機原理及應用M.北京:機 械工業(yè)出版社,2001 3 余永權.ATMEL89系列單片機應用技術M.北京:北京航空 航天大學出版社,2002 ,4 4 竇振中,汪立森. PIC系列單片機應用設計與實例M.北京: 北京航空航天大學出版社,2000 作者簡介:張曉虎(1978 - ) ,男,山東萊蕪人,湖南文理學院助教,湖南大學在 讀研究生,主要研究方向:復雜系統的智能控制理論與應用。 56 Techniques of