基于MC68HC705单片机的多功能出租车计价器(1).pdf

自动化与仪表第1 6 卷2 0 0 1 年第4 期 文章编号 1 0 0 1 9 9 4 4 2 0 0 1 0 4 一0 0 6 5 一0 3 基于M C 6 8 H C 7 0 5 单片机的多功能出租车计价器 唐波 潘英俊 蔡秀梅 孙继勇 重庆大学光电工程学院 重庆4 0 0 0 4 4 摘要 本文介绍了一种以M C 6 8 H C 7 0 5 单片机为核心的多功能出租车计价器 该计价器具有计量功能 显示功能 语音功能 打印功能 防作弊等多种功能 文中阐述了硬件配置 性能特点及软件设计方案 关键词 单片机 多功能 出租车计价器 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 B 1 前言 出租车计价器是出租车营运收费的专用智能 仪表 目前市面上所使用的计价器大都功能较少 这给出租车行业的服务质量及管理带来一定影 响 而功能齐全的计价器大都采用双C P U 结构 这就提高了计价器的生产成本 从加强出租车行 业管理及服务质量并且节约成本出发 本文研制 了一种具有计程 计费 显示 语音 打印发票以及 防作弊等功能的计价器 能够很好地满足市场对 出租车计价器的要求 2 硬件配置及性能特点 计价器的系统硬件框图如图1 所示 系统选 用M O T O R O L A 公司的一种低能耗高性能的8 位单片机M C 6 8 H C 7 0 5 C 8 作为中央C P U 单元 该 单片机片内带有8k 字节E R O M 及3 0 4 字节 R A M 它采用统一编址方式 即所有I O 寄存器 数据存储器 程序存储器都处于同一地址空间 因 而其指令系统简单 便于编程 I O 口可根据需要 设定为输入或输出 因而是真正的双向I 0 并行 口 其特有的S P I 串行外围接9 1 功能可用来扩 展各种I O 此外 其独有的输入捕捉功能端记录 外部发生事件非常方便 1 计量功能 计价器有一个传感器输入信号 传感器接在 出租车的软轴上 信号以脉冲方式输出 当车轮每 转动一周 便发出一个脉冲给传感器 传感器输出 信号接在单片机的T C A P 端 输入捕捉端 输入 收稿日期 2 0 0 1 0 4 0 6 磁盘稿 寸母1 巫习 P S O NI 1 5 0 1 1 p 一7 4 H C 6 9 5H 1 8 D 1 4 1 6 善 譬 丽 A T 9 3 C 4 6 卜 叫竺苎I 图l 硬件框图 捕捉寄存器 I C R 记录T C A P 端的脉冲次数 再 通过程序折合成行车里程及车资 由于传感器采 用机械接触方式控制电路的通断以及光电耦合器 件 因而可避免干扰信号的影响 2 显示功能 计价器可显示时间 单价 起租价 总价及行 车里程 采用1 4 个L E D 数码管进行显示 由于使 用一般的L E D 驱动器将造成布线困难及占用太 多电路板体积 本设计选用M O T O R O L A 公司的 新型L E D 驱动器M C l 4 4 8 9 该驱动器可直接驱 动5 位L E D 且其与单片机的连接为串行通信 该设计使用了3 片M C l 4 4 8 9 通过级联而成 其 中第一片的同步时钟端C L K 数据输入端D I 允 许端E N 分别接单片机的S C K M O S I P B 6 第 二 三片的C L K E N 端分别接单片机的S C K P B 6 第一片的串行数据输出端D O 接第二片的 D I 第二片的D O 接第三片的D I M C l 4 4 8 9 的并 行输出端a h 接L E D 的a g d p 以输出显示数 万方数据 创意与实践 据 B A N K l B A N K 5 接各位L E D 的共阴极端 以输出位选信号 时间显示数据来自日历时钟芯片 M S M 5 8 3 2 它通过M O T O R O L A 公司的串入并 出芯片M C 7 4 H C 5 9 5 与单片机连接 M S M 5 8 3 2 的 H O L D w R R D C S A 3 A 0 分别与 M C 7 4 H C 5 9 5 的8 位并行输出端Q o Q 7 相连 M C 7 4 H C 5 9 5 的移位脉冲端S C L K 并行接收时钟 端R C L K 串行输入端S I N 分别接单片机的 S C K P B 5 M O S I M S M 5 8 3 2 的数据输出口D O D 3 接C P U 的P A 4 P A 7 3 语音功能 语音功能主要用于向乘客致欢迎词及报价 以提高行业服务质量 语音芯片选用I S D l 4 0 0 系 列的I S D l 4 1 6 该芯片具有1 6 秒的播放能力 并 可通过地址线A 0 A 7 的有效组合将其分为1 6 0 个存储空间 实现分段录放功能 通过给芯片不同 的地址可播放不同的信息 这一点很适用于需要 组合的语音播放场合 设计中 I S D l 4 1 6 的地址线 A 0 A 7 接M C 7 4 H C 5 9 5 的并行输出口Q o Q 7 M C 7 4 H C 5 9 5 的S C L K S I N R C L K 分别接单片 机的S C K M O S I P B 7 I S D l 4 1 6 的放音结束标志 输出端R E C L E D 播放端P L A Y L 接单片机的 P C 7 P C 6 当放音时 将各段语音对应的地址按顺 序送给I S D l 4 1 6 则可播出相应信息 4 打印功能 打印功能主要打印发票 内容包括车牌号 单 价 起租价 过桥次数 行车里程 车资及日期等数 据 打印机选用E P S O N 公司的M O D E 一1 5 0 型 打印机 该打印机有7 根控制线 单向数据传送线 D B O D B 3 接单片机的P C 0 P C 3 数据选通信 号S T B 接P B O L 忙 线B U S Y 接P B l 应答信号 A C K 接P D 7 当单片机通过P B 0 给出打印命令 后 打印机便根据P C 0 P C 3 给出的信息打印出 相应的数据 5 防作弊功能 为防止不法分子的作弊行为 需将一些初始 值 如昼夜单价 起租价 起租里程 待时时间等参 数固定 为此 本设计选用A T M E L 公司的E 2 一 P R O M9 3 C 4 6 来固化这些参数 9 3 C 4 6 可提供 1 2 8 字节的存储容量 且能重复使用1 万次 存储 在上面的数据可设置保密位 因而能起到防作弊 功能 9 3 C 4 6 的C S S K D I D O 分别接单片机 P A O P A 3 此外 还通过单片机的P B 2 P B 3 P B 4 外接 按钮开关 分别作为起 停按钮 复位按钮与过桥 按钮 3 系统软件设计 该系统软件采用汇编语言编写 系统程序固 化在单片机内部的E R O M 存储器中 程序包括主 程序和若干子程序 主程序的功能是开机后负责管理和调用子程 序 主程序框图如图2 所示 豳2 主程序框图 子程序共有4 个 分别是键盘扫描子程序 计 量子程序 读日历时钟子程序及显示子程序 键盘 扫描子程序判断出租车营运状态 是否需过桥加 价及是否复位 读日历时钟子程序为系统提供需 要显示的时间数据 并根据时间数据实现昼夜单 价及起租价自动转换 计量子程序根据传感器输 入脉冲次数 将其转换为行车里程及车资 显示子 程序根据当前的时间 车资 里程及单价进行实时 显示 子程序框图如图3 所示 4 结束语 此出租车计价器具有计量功能 显示功能 语 音功能 打印功能 防作弊等多种功能 经运行证 明 整机性能稳定 功耗小于3 8w 计程与计时 误差均在 0 5 1 0 之间 并且系统体积小 成本低 能够很好地满足市场对出租车计价器的 要求 一 参考文献 1 刚寒冰 齐秋群 M O T O R O I AM 6 8 H C 0 5 系列单片 机及其应用基础E M 北京 北京航空航天大学出版 社 1 9 9 6 万方数据 自动化与仪表第1 6 卷2 0 0 1 年第4 期 J 鼙盘扫描子程序 cJ 计量子程序 b 读日历时钟子程序 图3 子程序框图 d J 显示子程序 2 齐秋群 M O T O R O I A 单片机实用技巧集萃 二 z 3 杨振江 新型集成电路使用指南与典型应用 M 西 北京 电子工业出版社 1 9 9 7 安 西安电子科技大学出版社 19 9 8 AM u l t i f u n c t i o nT a x i m e t e rb a s e do nS i n g l eC h i pM i c r o c o m p u t e rM C 6 8 H C 7 0 5 T A N GB o P A NY i n g j u n C A IX i u m e i S U NJ i y o n g d 7 万方数据 基于MC68HC705单片机的多功能出租车计价器基于MC68HC705单片机的多功能出租车计价器 作者 唐波 潘英俊 蔡秀梅 孙继勇 作者单位 重庆大学 光电工程学院 重庆 400044 刊名 自动化与仪表 英文刊名 AUTOMATION AND INSTRUMENTATION 年 卷 期 2001 16 4 被引用次