多功能出租车计价系统的研制.doc

多功能出租车计价系统的研制时间： 2011-01-13 21:03:32 来源：中南大学机电工程学院 作者：李艳，李晓宇介绍一种多功能计价器，该计价器具备语音输出、 计价显示、时钟显示、票据打印、营运参数调整、计量数据查询等多项功能文中阐述了系 统的硬件结构及软件框图关键词：计价器；单片机；微型打印机；IC 卡Design of a Multifunction TaximeterLI Yan1, LI Xiaoyu2(1.College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South Un iv ersity, Changsha 410083, China;2.Shandong Association of Plant Engineering, Jinan 250011, China)Abstract: A multifunction taximeter is presented in this paper , which has speech, display, measure functions and can print receipt, inquire da ta, adjust parameter and so on. The hardware circuit and software flowchart are introduced. Keywords: taximeter; microprocessor; micro printer; IC card1 系统硬件结构及功能特性计价器的系统硬件框图如图 1 所示。

系统需要输入的外部信号有传感器信号和空车灯信号 传感器与出租车转轴相连，车轮转动一圈即发出一个脉冲信号，用于计算路程空车灯信号 用于判断出租车是否处于空车状态系统采用 8052 作为中央 CPU 单元，主要分为语音模块、 显示模块、时钟模块、打印模块和 IC 卡管理模块以下分别介绍系统的各项功能特性1.1 语音模块考虑到计价器产品的微型化、智能化，语音芯片采用了集成度较高的 ISDl420 芯片，其最大 特点是采用 EEPROM 进行模拟信息直接存取而不必经过 A/D 和 D／A 转换它内部带有话筒放大 器、自动增益控制时钟、扬声器驱动电路等，采用+5V 电源供电语音模块与主系统的接口如图 2 所示，主系统通过 8155 扩展芯片的 PA 口与ISDl420 芯片相连 设计过程中，先将固定语音部分(上、下车用语)信息存储到ISDl420 内部的不同起点地址中 营运过程中根据上、下车的不同营运状态来实现不同语音功能播放 语音芯片工作时，系统首先将主程序指针转入放音处理程序，根据发音地址寻找 ISDl420 中 的发音单元，然后将信号送到扬声器发出声音主 CPU 完成送音程序后，立刻转入其他子程 序。

　　显示模块用于显示计价器在营运过程中的各种详细营运数据，如时间、单价、总价、等候时 间及行车里程等采用的元器件为显示接口芯片 8279 及 LED 数码管，其接口电路如图 3 所示本系统采用 DSl2887 实时时钟芯片它自身带有地址锁存功能，与主系统8052 芯片的接口十 分简单，如图 4 所示AD0～AD7 为双向地址/数据复用总线AS为地址选通输入，其下电后，利用软件对 DSl2887 进行初始化，即各寄存器写入初始值 　　打印出租车专用发票，包括车牌号、上车时间、下车时间、等候时间、营运里程、单价 、金额及日期等本系统单独设计了智能微打电路： 采用接口插板方式与主机相连，这—特点使得计价器的票据打印在功能上与主系统一体化， 而在检查、维修时又可单独进行本系统中所用微打的打印头是 EPSON 公司生产的 Model—— 15 0Ⅱ型打印头它是一种机械点阵式 4 针打印机构，有 4 个水平安装、且在同一滑架上的电磁 铁打针该微打采用了单独的单片机系统，考虑到微打自身的性能要求，使用 Intel 公司的 8 051 芯片微打与主单片机通过并行接口相连，其接口图如图 5 所示当 所需要打印的数据出现在打印机 I/O0～I/O7 上时，STB 只要从高电平转到低电平，再从 低电平 转到高电平，就可把数据送入打印机。

这时打印机将 BUSY 线置为忙 (高电平)，禁止新数据输 入，当打印机取走数据并处理完毕后，BUSY 线被置为闲(低电平) ，同时送出回答脉冲 ACK 通 知系统，可以再次输入数据该功能通过 IC 卡完成计价器营运当中所需使用的一些计量参数，如：昼夜单价、起租里程 、起租金额等，通过程序设置在 IC 卡中同时，利用 IC 卡存储司机的详细营运数据及进行 IC 卡 控管设置，实现统一管理、营运数据查询在本系统中，IC 卡座与 8155 的 PC 口相连其具体连接为： PCI 口接卡座的复位端 RST，PC0 口 接卡座的时钟脉冲端 CLK，PC2 口接卡座的数据输入输出端 I/O，PC3 口接卡座的 VDD 端IC 卡的供电采用了独立电源的方式，并受控于 8052当有卡插入时，便开始向 IC 卡提供所需 的电源如果插入的是一张电源与地击穿的坏卡或金属片之类的物体，就会造成供电回路的 短路现象，干扰整个设备的工作采用 IC 卡独立供电方式，当出现 IC 卡电源短路情况时，电 源稳压器因输出过载而形成短路保护，输出低电平，CPU 检测到低电平时，对 IC 卡的供电便 会中断　　该系统软件采用模块化设计，系统程序固化在单片机内部 ROM 中。

主程序的程序框图如 图 6 所示，其中包含了若干子程序和中断服务程序子程序的功能包括系统初始化、键处理 、显示、语音与数据的传送处理等，中断服务程序包括行驶脉冲的计数与处理，时间的计数 与处理，掉电保护处理、打印机处理等该计价器由于实现了 IC 卡计量参数自动控制和关键数据的双备份，而使行车数据的精确 度和稳定性都有大幅 度提高此外，计价器全部由高可靠性元件器件构成，具有多种抗干扰 措施，能经受各种恶劣情况的考验该新型多功能计价器系统性能稳定、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。