出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正文

1、設(shè)計(jì)說明書第一章 引 言隨著生活水平的提高，人們已不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已受到越來越多人的關(guān)注。于是，出租車行業(yè)以低價(jià)高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受。但是總存在著買賣糾紛困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這一矛盾的最好方法就是改良計(jì)價(jià)器。用更加精良的計(jì)價(jià)器來為乘客提供更加方便快捷的服務(wù)。我國(guó)在70年代開始出現(xiàn)出租車，但那時(shí)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)大都是國(guó)外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價(jià)格還十分昂貴。隨著改革開放日益深入，出租車行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭已十分突出，國(guó)內(nèi)各機(jī)械廠家紛紛推出國(guó)產(chǎn)計(jì)價(jià)器。出租車計(jì)價(jià)器的功能從剛開始的只顯示路程（需要司機(jī)自己定價(jià)，計(jì)算后四舍五入），到能夠自主計(jì)費(fèi)，以及現(xiàn)在的能夠打發(fā)票和語(yǔ)

2、音提示、按時(shí)間自主變動(dòng)單價(jià)等功能。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè)已成為城市的窗口，象征著一個(gè)城市的文明程度。現(xiàn)在各大中城市出租車行業(yè)都已普及自動(dòng)計(jì)價(jià)器，所以計(jì)價(jià)器技術(shù)的發(fā)展已成定局。而部分小城市尚未普及，但隨著城市建設(shè)日益加快，象征著城市面貌的出租車行業(yè)也將加速發(fā)展，計(jì)價(jià)器的普及也是毫無(wú)疑問的，所以未來汽車計(jì)價(jià)器的市場(chǎng)還是十分有潛力的。凡乘過出租車的人都知道，只要汽車開動(dòng)，隨著行駛里程的增加，就會(huì)看到汽車前面的計(jì)價(jià)器里程數(shù)字顯示的讀數(shù)從零逐漸增大，而當(dāng)行駛到某一值時(shí)（如5km）計(jì)費(fèi)數(shù)字顯示開始從起步價(jià)（如10元）增加。當(dāng)出租車到達(dá)某地需要在那里等候時(shí)，司機(jī)只要按一下“計(jì)時(shí)”鍵，每等候一定時(shí)間

3、，計(jì)費(fèi)顯示就增加一個(gè)該收的等候費(fèi)用。汽車?yán)^續(xù)行駛時(shí)，停止計(jì)算等候費(fèi)，繼續(xù)增加里程計(jì)費(fèi)。到達(dá)目的地，便可按顯示的數(shù)字收費(fèi)。汽車計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具。它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計(jì)價(jià)器無(wú)論是對(duì)廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的。采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器整體電路的規(guī)模較大，用到的器件多，造成故障率高，難調(diào)試，對(duì)于模式的切換需要用到機(jī)械開關(guān)，機(jī)械開關(guān)時(shí)間久了會(huì)造成接觸不良，功能不易實(shí)現(xiàn)。為此我們采用了單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)來說功能強(qiáng)大，用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷?/p>

4、配合可以很容易的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，且靈活性強(qiáng)，可以通過軟件編程來完成更多的附加功能。第二章 出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1基本設(shè)計(jì)內(nèi)容（1） 不同情況具有不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。l 白天l 晚上l 途中等待（10min 開始收費(fèi)）（2） 能進(jìn)行手動(dòng)修改單價(jià)（3） 具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能（4） io 口分配的簡(jiǎn)易要求l 距離檢測(cè)使用霍爾開關(guān)a44el 白天/晚上收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換開關(guān)l 數(shù)據(jù)的清零開關(guān)l 單價(jià)的調(diào)整（最好使用 和 按鍵）（5） 數(shù)據(jù)輸出（采用lcm103）l 單價(jià)輸出2 位l 路程輸出2 位l 總金額輸出3 位（6） 按鍵l 啟動(dòng)計(jì)時(shí)開關(guān)l 數(shù)據(jù)復(fù)位（清零）l 白天/晚上轉(zhuǎn)換2.2拓展功能l 能夠在

5、掉電的情況下存儲(chǔ)單價(jià)等數(shù)據(jù)l 能夠顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間l 語(yǔ)音播報(bào)數(shù)據(jù)信息第三章 方案論證3.1方案比較方案一：采用數(shù)字電路控制。其原理方框圖如圖31 所示。采用傳感器件，輸出脈沖信號(hào)，經(jīng)過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)，但是考慮到這種電路過于簡(jiǎn)單，性能不夠穩(wěn)定，而且不能調(diào)節(jié)單價(jià)，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，電路不夠?qū)嵱?。移位寄存器電路金額顯示單價(jià)顯示里程傳感器電源電路及保護(hù)電路圖31數(shù)字電路方案方案二：采用單片機(jī)控制。利用單片機(jī)豐富的io端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)節(jié)、時(shí)鐘顯示功能。其原理如圖32所示。89s51單片機(jī)鍵盤控制總金額顯示單價(jià)顯示at24c02掉

6、電存儲(chǔ)串口顯示驅(qū)動(dòng)電路里程計(jì)算單元圖32單片機(jī)控制方案3.2確定方案通過比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用后一種方案。第四章 單片機(jī)計(jì)價(jià)器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4.1計(jì)價(jià)器的工作原理通常計(jì)價(jià)器采用mcs - 51 芯片,在eeprom中預(yù)先已寫入了有關(guān)程序和數(shù)據(jù)的信息,如基本距離、續(xù)程距離、候時(shí)時(shí)間的規(guī)定值,與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相應(yīng)的收費(fèi)價(jià)格值,不同出租條件下收費(fèi)的變化比率,附加車費(fèi)值計(jì)費(fèi)方式等數(shù)據(jù)和與收費(fèi)辦法相應(yīng)的車費(fèi)計(jì)算與控制程序等,并且在計(jì)價(jià)器安裝前已根據(jù)不同車型選定好k 值。計(jì)價(jià)器的原理結(jié)構(gòu)如圖

7、4-1 所示。在工作過程中其主要的功能都是由mcs - 51 芯片中的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。圖4-1 計(jì)價(jià)器的原理結(jié)構(gòu)圖4.2 單片機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖4-2所示啟動(dòng)/清除開關(guān)89s51單片機(jī)at24c02掉電存儲(chǔ)里程傳感器鍵盤控制串口顯示驅(qū)動(dòng)電路總金額顯示單價(jià)顯示鎖存器圖42 單片機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖第五章 硬件設(shè)計(jì)5.1單片機(jī)總體電路圖設(shè)計(jì)電路圖見附圖一所示5.2 at89s51單片機(jī)介紹at89s51兼容mcs51微控制器,4k字節(jié)flash存貯器支持在系統(tǒng)編程isp 1000次擦寫周期,128字節(jié)片內(nèi)ram,工作電壓4.0v到5.5v,全靜態(tài)時(shí)鐘0 hz 到33 m

8、hz,三級(jí)程序加密,32個(gè)可編程io口,2/3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,6/8個(gè)中斷源,全雙工uart,低功耗支持idle和power-down模式, power_down模式支持中斷喚醒, 看門狗定時(shí)器,雙數(shù)據(jù)指針,上電復(fù)位標(biāo)志。內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，如圖5-1所示。圖5-1 at89s51內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖1.定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器的基本原理作為基本組成內(nèi)容,at89s51單片機(jī)共有兩個(gè)可編程的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器,分別稱定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器0和定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器1 。它們都是十六位加法計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu),分別由th0 和tl0 及th1 和tl1 兩個(gè)8 位計(jì)數(shù)器組成。2.計(jì)數(shù)功能所謂計(jì)數(shù)是指對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。外部事件的發(fā)生以

9、輸入脈沖表示,因此計(jì)數(shù)功能的實(shí)質(zhì)就是對(duì)外來脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。mcs - 51 芯片有t0 ( p3. 4)和t1 (p3. 5) 兩個(gè)信號(hào)引腳,分別是這兩個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端。外部輸入的脈沖在負(fù)跳變時(shí)有效,進(jìn)行計(jì)數(shù)器加1 (加法計(jì)數(shù)) 。3.定時(shí)功能定時(shí)功能也是通過計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的,不過這時(shí)的計(jì)數(shù)脈沖來自單片機(jī)的內(nèi)部,既每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。也就是每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1 。由于一個(gè)機(jī)器周期等于12 個(gè)振蕩脈沖周期,因此計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1/ 12 。如果單片機(jī)采用12mhz 晶體,則計(jì)數(shù)頻率為1mhz。即每微秒計(jì)數(shù)器加1 。這樣不但可以根據(jù)計(jì)數(shù)值計(jì)算出定時(shí)時(shí)間,也可以反過來按定時(shí)時(shí)間

10、的要求計(jì)算出計(jì)數(shù)器的預(yù)置值。5.3電源控制線路設(shè)計(jì)出租車計(jì)價(jià)器316v/ 60mah 鎳鎘電池恒流充放電控制線路額定電壓316v , 容量為60mah 的nicd 電池在出租車計(jì)價(jià)器中有著廣泛的應(yīng)用,它也是其它智能化儀表中最為常用的備用電池。在出租車計(jì)價(jià)器的日常維護(hù)中,一旦由于電池爬堿(輕微漏液),線路漏電、短路以及長(zhǎng)期使用造成電池性能下降時(shí),對(duì)電池的處理辦法一般采用棄用。然而對(duì)這類電池進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù),如對(duì)爬堿的電池進(jìn)行清理并用絕緣膠密封,對(duì)記憶效應(yīng)明顯的電池可進(jìn)行多次循環(huán)充放電加以消除,有不少電池仍可利用,但這需要一種可用于判定電池性能的容量檢測(cè)線路,而普通的nicd 電池充電器并不具有這一

11、功能。為此筆者設(shè)計(jì)了一種適用于316v/ 60mah nicd 電池恒流充放電控制線路,不僅可用于容量檢測(cè),在作一般的充電器使用時(shí),可在充電前對(duì)電池的剩余容量給予準(zhǔn)確有效的放電以消除其記憶效應(yīng),比普通的充電線路更具優(yōu)越性。1基本原理(1)恒流放電線路圖5-2 是恒流放電線路原理圖,其基本工作原理是當(dāng)電池放電時(shí),由于電壓下降引起電流下降時(shí),通過電阻r 的反饋及運(yùn)放的調(diào)整,使三極管t 的基極電流發(fā)生變化,調(diào)節(jié)三極管ce 極壓降從而確保r 上的電壓不變,使之流過的電流保持恒定。設(shè)電池放電電流為i ,運(yùn)放同反相端電壓分別為v + , v - ,基準(zhǔn)穩(wěn)壓管d 的電壓為e0 ,由于三極管的基極電流較小,可

12、忽略不計(jì),因此流過r 的電流可視為電池的放電電流。則:圖5-2 恒流放電線路原理圖v = ri , v + = e0由于運(yùn)放的同反相端電壓相等,即v + = v - ,因此:e0 = ri則: i = e0/ r顯然,放電電流只決定于基準(zhǔn)電壓e0 及限流電阻r 的阻值,與電池電壓無(wú)關(guān),一旦e0 及r 保持定值,電流i 即恒定不變。由于r 上的壓降必須大于電池的終止放電電壓,并確保三極管c e 之間的壓降有足夠的調(diào)整空間,因此r 的取值不易過大。(2)放電終止控制線路圖5-3 為放電終止控制線路原理圖,圖中運(yùn)放構(gòu)成電壓比較器,當(dāng)電池電壓e 大于基準(zhǔn)電壓e0 時(shí),v + v - ,比較器輸出高電平

13、,三極管導(dǎo)通,繼電器吸合。同樣當(dāng)電池電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí), v + v - 。運(yùn)放輸出低電平,三極管截止,繼電器斷開。這樣,便可通過繼電器觸點(diǎn)控制放電電流的通斷。根據(jù)“gb/ t1103 - 1996 圓柱密封鎘鎳可充單體電池”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, 單體電池的終止放電電壓為110v ,對(duì)于316v nicd 電池是由三只單體電池串聯(lián)而成,因此,終止放電電壓為310v ,而圖中的基準(zhǔn)電壓應(yīng)取e0 = 3. 0v。圖5-3 放電終止控制線路原理圖(3)恒流充電線路圖5-4為由78l05 構(gòu)成的恒流充電線路原理圖,圖中: i0 = u0/ r ,則充電電流i 為:i = i0 + i d = u0/ r + i

14、d式中u0 為78l05 的輸出電壓(定值+ 5v) ,而id 為78l05 的靜態(tài)工作電流,一般在幾至十幾毫安也為定值,因此,一旦r 調(diào)整確定,充電電流即為恒定電流不變。圖中輸入電壓ui 要求大于u0 + e ,其中e 為電池電壓。d 是反向隔離二極管,為防止電池電流反串而設(shè)。由于785l05 輸出電流僅為100ma ,因此,該線路的充電電流也不超過100ma。圖5-4 恒流充電線路原理圖(4)充電定時(shí)控制線路如圖5-5 所示由555 及兩級(jí)4020 計(jì)數(shù)器構(gòu)成了充電定時(shí)控制線路,圖中555 構(gòu)成了多諧振蕩器,其周期穩(wěn)定的振蕩波形經(jīng)兩級(jí)4020 計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間定時(shí),采用兩級(jí)計(jì)數(shù)的目的是為了降

15、低555 的振蕩周期,以便采用小容量cbb (金屬聚酯膜電容) 振蕩電容,雖然采用單級(jí)4020 計(jì)數(shù)同樣可達(dá)到兩級(jí)計(jì)數(shù)的定時(shí)時(shí)間,但振蕩電容必須采用容量較大的電解電容,而電解電容的穩(wěn)定性及溫度特性遠(yuǎn)不及cbb電容。如采用10f 的電解電容,當(dāng)溫度在030 范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),8 小時(shí)的定時(shí)時(shí)間將產(chǎn)生30min 的溫度誤差,而采用cbb 電容產(chǎn)生的誤差小于1min。圖中調(diào)整w1 使555 振蕩周期為t = 11716ms ,則定時(shí)時(shí)間: t = 214 210 t = 810h 。圖中按下an1 ,4020 復(fù)位,4020 ( ic3) 的q10輸出低電平,三極管t導(dǎo)通,繼電器通電,觸點(diǎn)j k 吸合自

16、鎖,接通充電電路工作電源對(duì)電池進(jìn)行充電,同時(shí)555 振蕩,4020開始計(jì)數(shù),當(dāng)定時(shí)時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間后,4020 ( ic3)的q10輸出高電平,三極管t 截止,繼電器線包斷電,觸點(diǎn)j k斷開,切斷定時(shí)線路及后級(jí)充電線路工作電源,停止對(duì)電池充電。圖5-5 電池恒流充放電控制線路2恒流充放電控制線路圖5-5 為316v/ 60mah nicd 電池恒流充放電控制線路,其容量檢測(cè)精度優(yōu)于3 %(不計(jì)計(jì)時(shí)誤差) 。根據(jù)gb/ t11013 1996 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,nicd 電池容量測(cè)試時(shí)的充電電流應(yīng)為012c (c 為電池容量) ,充電時(shí)間8h ,然而以012c 的恒定放電電流放電至終止電壓,要求最小放電

17、時(shí)間不低于4175h 。因此,圖中充放電電流為12ma。充電定時(shí)時(shí)間為8h 。(1)恒流放電控制線路:圖5-5 中運(yùn)放a1 、a2 采用lm324 (一片lm324 可用于二個(gè)放電控制線路) 。其中a1 、a2 的基準(zhǔn)電壓由工作電源(當(dāng)采用7812 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后的工作電源已有足夠的穩(wěn)壓精度) 分壓而成,a1 的基準(zhǔn)電壓為112v ,通過w2 調(diào)整,a2 的基準(zhǔn)電壓為310v ,可通過w3 調(diào)整。當(dāng)k1 時(shí),nicd 電池接入放電回路,按下an1 ,當(dāng)電池電壓高于310v 時(shí), 繼電器動(dòng)作,j k1 吸合自鎖,l ed1 亮,表示放電開始,當(dāng)電池電壓低于310v 時(shí),繼電器斷開,電池終止放電,同

18、時(shí)其常閉觸點(diǎn)閉合,蜂鳴器鳴響,提示放電終止,只有當(dāng)k 2或切斷工作電源時(shí)蜂鳴才停止蜂鳴。若按下an1 蜂鳴器一直鳴響,說明電池電壓已低于310v ,不用再進(jìn)行放電。(2)恒流定時(shí)充電控制線路:圖5-5 中w3 為充電電流調(diào)節(jié)電阻,調(diào)整w3 使充電電流為12ma。圖中c2 、r8 及c3 、r10 為4020 上電復(fù)位線路,c4 、c5 、c6 為旁路電容,可提高定時(shí)線路的干擾性能。555 選擇電壓、溫度漂移較小的se555 ,l ed2 用于充電狀態(tài)指示,當(dāng)k 2 時(shí),電池接入充電回路,按下an2 ,電池便開始充電,同時(shí)l ed2 閃爍,當(dāng)充電時(shí)間到8h 時(shí),線路自動(dòng)切斷并停止充電。 線路用于

19、電池容量檢測(cè)時(shí),首先對(duì)電池剩余容量放電,當(dāng)放電至終止電壓時(shí),轉(zhuǎn)入8 小時(shí)充電,充電完畢后,再進(jìn)行放電,記錄開始放電至終止放電的時(shí)間t (h) ,即可計(jì)算出電池的容量:實(shí)際容量= t 額定容量/ 5h (mah)一般出租車計(jì)價(jià)器關(guān)機(jī)時(shí), 靜態(tài)電流小于50a ,而計(jì)價(jià)器要求斷電一個(gè)月其內(nèi)存數(shù)據(jù)及時(shí)鐘線路仍能正常工作,可計(jì)算出備用電池容量不得低于36mah ,因此若實(shí)際容量仍能達(dá)到36mah ,則可繼續(xù)使用。圖5-5 為單路充放電控制線路。多路可按圖復(fù)制,但定時(shí)控制線路只需一路?？刂凭€路電壓可由220v 交流經(jīng)變壓、整流、濾波后由7812 提供,若變壓器次級(jí)電流為1a(電壓可選15v) ,而繼電器的

20、線包電流小于100ma ,則最多可驅(qū)動(dòng)8 路充放電控制線路,可同時(shí)對(duì)8 節(jié)316v/ 60mah 時(shí)nicd 電池進(jìn)行充放電。5.4里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)1車輪轉(zhuǎn)動(dòng)里程檢測(cè)電路該電路的主要作用是敏感路程，產(chǎn)生計(jì)程脈沖；在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)采用霍爾傳感器a44e來作為里程傳感器，將安裝在與車輪相連接的渦輪變速器的磁鐵上，使汽車每前進(jìn)10 m傳感器產(chǎn)生一次脈沖，即向里程計(jì)數(shù)器電路發(fā)出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，以使得計(jì)數(shù)電路進(jìn)行里程計(jì)數(shù)。車速傳感器測(cè)控系統(tǒng)框圖如圖5-6所示89s51單片機(jī)計(jì)價(jià)系統(tǒng)d/a轉(zhuǎn)換a/d轉(zhuǎn)換測(cè)速采集卡車速傳感器圖5-6 車速傳感器測(cè)控系統(tǒng)框圖2里程計(jì)數(shù)中斷電路當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)里程檢測(cè)電路提供了計(jì)程

21、脈沖信號(hào)后，里程計(jì)數(shù)中斷電路則根據(jù)該脈沖信號(hào)定時(shí)向微機(jī)系統(tǒng)發(fā)出計(jì)數(shù)中斷請(qǐng)求信號(hào)，使系統(tǒng)根據(jù)一定的算法對(duì)里程數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)算。里程計(jì)算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器a44e檢測(cè)到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算,送給顯示單元的。其原理如圖56所示。 89s51 單片機(jī) 霍爾傳感器小磁鐵車輪圖57傳感器測(cè)距示意圖由于a44e 屬于開關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（4.518v），其輸出的信號(hào)符合ttl 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的io 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到1mhz。集成開關(guān)型霍耳傳感器原理如圖5-8，a44e 集成霍耳開關(guān)由穩(wěn)壓器a、霍耳電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍耳片)b、差分放大器c、

22、施密特觸發(fā)器d 和oc 門輸出e 五個(gè)基本部分組成。在輸入端輸入電壓cc v ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍耳電勢(shì)差h v 輸出，該h v 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到oc 門輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到.工作點(diǎn).(即op b )時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對(duì)于地電位)，使三極管導(dǎo)通，此時(shí)oc 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為.開.。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到.釋放點(diǎn).(即rp b )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使oc 門輸出高電壓，這種狀態(tài)為.關(guān).。這樣兩次電

23、壓變換，使霍耳開關(guān)完成了一次開關(guān)動(dòng)作。圖58 集成開關(guān)型霍耳傳感器原理圖其集成霍耳開關(guān)外形及接線如圖59 所示。圖59集成霍耳開關(guān)外形及接線我們選擇了p3.2 口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車輪的周長(zhǎng)是1 米），霍爾開關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到1000 次時(shí)，也就是1 公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式：當(dāng)前單價(jià) 公里數(shù)=金額。5.5數(shù)據(jù)顯示單元的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使用一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器每1/10 s向主機(jī)發(fā)一次中斷請(qǐng)求信號(hào)，并利用并行接口電路完成對(duì)時(shí)鐘的實(shí)時(shí)顯示功能。同時(shí)，利用動(dòng)態(tài)掃描電路完成對(duì)出租

24、車的起價(jià)和當(dāng)前累計(jì)價(jià)的顯示。由于設(shè)計(jì)要求有單價(jià)（2 位）、路程（2 位）、總金額（3 位）顯示輸出，加上我們另外擴(kuò)展了時(shí)鐘顯示（包含時(shí)分秒的顯示），采用lcd 液晶段碼顯示，在距離屏幕1 米之外就無(wú)法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對(duì)比度也不能夠滿足要求，因此我們采用6 位led數(shù)碼管的分屏顯示，如圖510所示：圖510 a 時(shí)鐘顯示（圖中顯示為12點(diǎn)34分46秒）圖510 b 總金額和單價(jià)顯示（圖中顯示為總金額12.3元,每公里4.6元）圖510 c路程和單價(jià)顯示（圖中顯示為總路程12公里,當(dāng)前單價(jià)4.6 元）圖510 d單價(jià)調(diào)整顯示（圖中顯示為右起白天單價(jià)4.6元/晚上7.8/中途等待1.2 元）數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過按鍵s1 來實(shí)現(xiàn)切換的，如圖511所示。圖511 s1切換顯示屏在出租車不走的時(shí)候，按下