基于STC89C58RD+的拼车计价系统的设计

【摘要】目前各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，受现行交通压力的影响，各个城市都出现打车难现象，如何才能在不增加现有车辆的情况下，合理的利用出租车资源，成为乘客与司机共同关心的话题。本系统在基于STC89C58RD+芯片的基础上，在结合语音播报模块，按键输入与信息显示模块，霍尔传感器测速模块，微型打印机模块，时钟模块，电机驱动模块的基础上，实现了多人合乘智能计价的功能。

【关键词】STC89C58RD+；合乘计价；点阵显示；票据打印

1.引言

生活在城市的朋友或许都有这样的体验，那就是打车难。尤其在上下班等客运高峰期间打车难已经不是什么新鲜事，常常是一车难求。比如北京市交通委提供的数据显示，目前全北京出租车约有6万余辆，总体上面临车少人多的尴尬局面。在一些繁华的商业区，还经常会出现乘客相互抢车的情况。并且出租车载客人数通常较少，易造成资源的浪费。如何才能在不增加现有车辆的情况下，合理的利用出租车资源，成为乘客与司机共同关心的话题。

2.系统方案构成

2.1 参数设计要求

设计一个合乘服务系统，能够实现出租车多人乘坐时的不同计价。譬如：甲乘客从A地到D地，途中经过B地时，乙上车，途经C地时丙上车（B

2.2 系统硬件结构设计

合乘服务系统是基于STC89C58芯片的基础上，添加了语音播报模块，按键输入与信息显示模块，霍尔传感器测速模块，微型打印机模块，时钟模块，电机驱动模块。在这些模块的基础上实现多人合乘智能计价的功能。

里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器A44E检测到的信号，霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间，送到单片机，经处理计算，送给显示单元的。A44E属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（4.5～18V），其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的I/O端口上，而且其最高检测频率可达到1M。

选用的STC89C58RD+是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有32K在系统可编程Flash存储器。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。在单芯片上具有以下标准功能：32k字节Flash，1280字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置8KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。

由于合乘服务系统最终是安装在出租车上的，电源一般不是220V交流电压，而是有电瓶输出的直流电压，因此采用输入一个9.6～12V的直流电压，再稳压得到5V电压。计价器的工作环境较差，故要求有抗振动、抗高低温、抗潮湿、抗电磁干扰等能力，特别是电源方面的干扰，如出租车启动时，发动机打火、电瓶充电等造成输入计价器的+5V电源不稳定。因此采用+12V电瓶电源经过滤波和电源稳压芯片7805后得到+5V的稳定电压输出，保证整个系统能够正常工作。

复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的RESET键，在RESET端产生一个复位高电平。上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RESET引脚的高电平将逐渐下降。RESET引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。

ISD1760在功能上集成了录放功能，并增加了一些更加人性化的提示功能以及对存储空间的精确操作功能，而且音质也有了明显的提高。ISD1760有独立模式和SPI模式两种工作模式。本系统采用SPI工作模式，其中单片机为主机，ISD1760作为从机。主控单片机主要通过四线（SCLK，MOSI，MISO，/SS）SPI协议来与ISD1760进行串行通信，而且几乎所有的操作都可以通过SPI协议来完成。

本系统显示屏采用的是动态扫描的方式逐行轮流点亮LED，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。就16x16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起，先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其点亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。

采用扫描方式进行显示时，每一行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去。对于列数据准备来说，它应能实现串入并处的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。当司机在车内遭遇到歹徒劫持等险情时，按下相应的警情按键，在车外的点阵屏上会相应的显示出“有警情，请报警”的字样，当路人看到此类的求助信号时，可以及时的对司机进行救助！

考虑到此合乘服务系统最多可以供三组乘客使用，因此最多要显示三组乘车信息（路程，费用），因此选择液晶屏LCD12864（带中文字库）才能满足要求。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16*16点汉字和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可以显示16×16点阵的汉字。

最后本系统选用SP-A系列微型针式汉字打印机，具有卓越的性能。兼容性强、操作简单，安装方便、体积小、重量轻，稳定性好，连接方便，外形美观大方。

3.小结

本系统采用STC89C58RD+为控制核心设计的拼车计价系统，可以智能化的得到不同路段上乘客的乘车单价，并且实时显示汽车的行驶路线以及乘坐信息，便于乘客合理选择乘坐车辆，不但有效节约乘车资源，减少空气污染，还能使司机和乘客共同受益。

参考文献

[1]葛妍.我市出租车年内有望试点拼车计价器[N].南京日报，2013-1-24.

[2]王艳君.出租车计价器的模拟设计与实现[J].科技向导，2010.

[3]凌.基于VHDL的出租车计价器设计[D].兰州大学，2009，10.