基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器編碼傳感器的設(shè)計(jì).pdf

儀器儀表與檢測技術(shù) Instrumentation and Measurement 自動化技術(shù)與應(yīng)用2005年第24卷第10期 基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)器編碼傳感器的設(shè)計(jì) 張曉虎 1 ,劉 潔 2 (1. 湖南文理學(xué)院 電氣工程系,湖南 常德 415000; 2.湖南文理學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,湖南 常德 415000) 摘要:本文介紹了采用多片單片機(jī)技術(shù)的出租車計(jì)價(jià)器編碼傳感器部分的設(shè)計(jì)原理,給出了編碼器、 解碼器、 解碼寫入器的軟硬件 設(shè)計(jì)方案。整個(gè)系統(tǒng)計(jì)價(jià)準(zhǔn)確,成本低廉。 關(guān)鍵詞:單片機(jī);編碼器;解碼器;解碼寫入器 中圖分類號: TP36811 文獻(xiàn)標(biāo)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(jì)價(jià)器相對較為落后。在過去,出租車采 用機(jī)械式的計(jì)價(jià)器,用齒輪比的方式來計(jì)算出租車所跑的里程 數(shù),并由里程數(shù)來換算車費(fèi);由于機(jī)械的齒輪體積比較大,計(jì)算 不是很準(zhǔn)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(jì)算里程數(shù)和車費(fèi),但此方法通常 使干擾信號也能產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖,所以也不完善?，F(xiàn)在我們引用 單片機(jī)技術(shù),使用編碼和解碼信息傳遞這種方式來完成計(jì)價(jià)器 計(jì)數(shù)脈沖的形成;單片機(jī)可以很精確地檢測到傳感器信號,這樣 計(jì)價(jià)就會非常準(zhǔn)確。完成此裝置所需器件簡單,成本非常低,技 術(shù)上也容易實(shí)現(xiàn)。 2 系統(tǒng)原理 本文主要介紹虛線框內(nèi)模塊的設(shè)計(jì),其系統(tǒng)框圖如圖1 ,主 要原理為:出租車驅(qū)動輪轉(zhuǎn)數(shù)與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)數(shù)的傳動比是一定的, 而轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)帶動一小磁體轉(zhuǎn)動,其傳動比也是一定的,小磁體 收稿日期:2005 - 07 - 18 每轉(zhuǎn)動一周就和磁感應(yīng)傳感器正對一次,磁感應(yīng)傳感器就會產(chǎn) 生一個(gè)大約20ms的低脈沖,所以我們可以通過計(jì)算磁感應(yīng)傳感 器產(chǎn)生的低脈沖數(shù)來計(jì)算出租車跑的里程數(shù)及相應(yīng)的車費(fèi)。具 體檢測磁感應(yīng)傳感器和發(fā)出計(jì)價(jià)脈沖的過程為:編碼器的單片 機(jī)通過一個(gè)IO口來檢測磁感應(yīng)傳感器信號,當(dāng)確定為傳感器 產(chǎn)生的信號時(shí),就通過另一個(gè)IO口向解碼器的單片機(jī)發(fā)送一 組編碼,而解碼器的單片機(jī)則首先判斷當(dāng)前準(zhǔn)備接收的數(shù)據(jù)是 編碼器發(fā)送的編碼還是解碼寫入器發(fā)送的解碼;當(dāng)判斷是解碼 寫入器發(fā)送的解碼時(shí),解碼器的單片機(jī)接收此解碼并利用I2C 總線協(xié)議將解碼保存到E2PROM中去,當(dāng)判斷是編碼器發(fā)送的 編碼時(shí),解碼器的單片機(jī)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(jī)通過一個(gè)IO口向計(jì)價(jià)裝置發(fā)出計(jì)價(jià)脈沖,否則不發(fā)出計(jì)價(jià) 脈沖。注意:這里每一輛出租車的計(jì)價(jià)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(jì)價(jià)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(jì)價(jià)器都具有一個(gè)編碼器和一個(gè)解碼器,而所有的出租車計(jì) 價(jià)器都共用一個(gè)解碼寫入器,也就是說在計(jì)價(jià)器賣出之前用同 一個(gè)解碼寫入器為所有的計(jì)價(jià)器的解碼器寫入不同的初始解 碼,寫入初始解碼以后計(jì)價(jià)器就不再需要解碼寫入器,除非此計(jì) 36 Techniques of Automation 若是區(qū)別字符10 ,說明現(xiàn)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(gè) 數(shù)據(jù)并將這5個(gè)十進(jìn)制數(shù)據(jù)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(diào)用的子程序如圖7 和圖8。 圖6 解碼器程序流程圖 4 結(jié)論 本系統(tǒng)解決了以往計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)不準(zhǔn)確、 使用壽命短等缺點(diǎn), 現(xiàn)在采用以單片機(jī)為主控制單元的編碼解碼技術(shù),使每個(gè)出租 車的計(jì)價(jià)器擁有不同的編碼,從而防止出租車之間計(jì)價(jià)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(shí)對單 片機(jī)的外圍電路進(jìn)行擴(kuò)展,并通過軟件編程實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的不斷 升級。 圖7 I2C協(xié)議下讀E2PROM程序流程圖 圖8 I2C協(xié)議下寫E2PROM程序流程圖 5 參考文獻(xiàn): 1 宋青,權(quán)偉龍,齊新元.開關(guān)型霍爾傳感器的原理與工程實(shí)現(xiàn) J .物理實(shí)驗(yàn),2003 ,23(7) :6 - 9 2 彭樹生,莊志洪,趙惠昌. PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京:機(jī) 械工業(yè)出版社,2001 3 余永權(quán).ATMEL89系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.北京:北京航空 航天大學(xué)出版社,2002 ,4 4 竇振中,汪立森. PIC系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)例M.北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2000 作者簡介:張曉虎(1978 - ) ,男,山東萊蕪人,湖南文理學(xué)院助教,湖南大學(xué)在 讀研究生,主要研究方向:復(fù)雜系統(tǒng)的智能控制理論與應(yīng)用。 56 Techniques of