【文章內容簡介】 止,只有當K →2或切斷工作電源時蜂鳴才停止蜂鳴。若按下AN1 蜂鳴器一直鳴響,說明電池電壓已低于310V ,不用再進行放電。(2)恒流定時充電控制線路:圖55 中W3 為充電電流調節(jié)電阻,調整W3 使充電電流為12mA。圖中C2 、R8 及C3 、R10 為4020 上電復位線路,C4 、C5 、C6 為旁路電容,可提高定時線路的干擾性能。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K →2 時,電池接入充電回路,按下AN2 ,電池便開始充電,同時L ED2 閃爍,當充電時間到8h 時,線路自動切斷并停止充電。 線路用于電池容量檢測時,首先對電池剩余容量放電,當放電至終止電壓時,轉入8 小時充電,充電完畢后,再進行放電,記錄開始放電至終止放電的時間t (h) ,即可計算出電池的容量:實際容量= t 額定容量/ 5h 　(mAh)一般出租車計價器關機時, 靜態(tài)電流小于50μA ,而計價器要求斷電一個月其內存數(shù)據(jù)及時鐘線路仍能正常工作,可計算出備用電池容量不得低于36mAh ,因此若實際容量仍能達到36mAh ,則可繼續(xù)使用。圖55 為單路充放電控制線路。多路可按圖復制,但定時控制線路只需一路?？刂凭€路電壓可由220V 交流經(jīng)變壓、整流、濾波后由7812 提供,若變壓器次級電流為1A(電壓可選15V) ,而繼電器的線包電流小于100mA ,則最多可驅動8 路充放電控制線路,可同時對8 節(jié)316V/ 60mAh 時NiCd 電池進行充放電。、計價單元的設計1．車輪轉動里程檢測電路該電路的主要作用是敏感路程，產生計程脈沖；在具體實現(xiàn)時采用霍爾傳感器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10 m傳感器產生一次脈沖，即向里程計數(shù)器電路發(fā)出一個計數(shù)脈沖，以使得計數(shù)電路進行里程計數(shù)。車速傳感器測控系統(tǒng)框圖如圖56所示89S51單片機計價系統(tǒng)D/A轉換A/D轉換測速采集卡車速傳感器圖56 　車速傳感器測控系統(tǒng)框圖2．里程計數(shù)中斷電路當車輪轉動里程檢測電路提供了計程脈沖信號后，里程計數(shù)中斷電路則根據(jù)該脈沖信號定時向微機系統(tǒng)發(fā)出計數(shù)中斷請求信號，使系統(tǒng)根據(jù)一定的算法對里程數(shù)據(jù)進行計數(shù)計算。里程計算是通過安裝在車輪上的霍爾傳感器A44E檢測到的信號，送到單片機，經(jīng)處理計算,送給顯示單元的。其原理如圖5－6所示。 89S51 單片機 霍爾傳感器小磁鐵車輪圖5－7傳感器測距示意圖由于A44E 屬于開關型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（～18V），其輸出的信號符合TTL 電平標準，可以直接接到單片機的IO 端口上，而且其最高檢測頻率可達到1MHZ。集成開關型霍耳傳感器原理如圖58，A44E 集成霍耳開關由穩(wěn)壓器A、霍耳電勢發(fā)生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D 和OC 門輸出E 五個基本部分組成。在輸入端輸入電壓CC V ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應原理，當霍耳片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產生霍耳電勢差H V 輸出，該H V 信號經(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。.(即OP B )時，觸發(fā)器輸出高電壓(相對于地電位)，使三極管導通，此時OC 門輸出端輸出低電壓，.。.(即rP B )時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC 門輸出高電壓，.。這樣兩次電壓變換，使霍耳開關完成了一次開關動作。圖5－8 集成開關型霍耳傳感器原理圖其集成霍耳開關外形及接線如圖5－9 所示。圖5－9集成霍耳開關外形及接線 口作為信號的輸入端，內部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設計的麻煩），車輪每轉一圈（我們設車輪的周長是1 米），霍爾開關就檢測并輸出信號，引起單片機的中斷，對脈計數(shù)，當計數(shù)達到1000 次時，也就是1 公里，單片機就控制將金額自動的加增加，其計算公式：當前單價 公里數(shù)=金額。設計使用一個定時/計數(shù)器每1/10 s向主機發(fā)一次中斷請求信號，并利用并行接口電路完成對時鐘的實時顯示功能。同時，利用動態(tài)掃描電路完成對出租車的起價和當前累計價的顯示。由于設計要求有單價（2 位）、路程（2 位）、總金額（3 位）顯示輸出，加上我們另外擴展了時鐘顯示（包含時分秒的顯示），采用LCD 液晶段碼顯示，在距離屏幕1 米之外就無法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對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5－10所示：圖5－10 a 時鐘顯示（圖中顯示為12點34分46秒）圖5－10 b 總金額和單價顯示（,）圖5－10 c路程和單價顯示（圖中顯示為總路程12公里, 元）圖5－10 d單價調整顯示（）數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過按鍵S1 來實現(xiàn)切換的，如圖5－11所示。圖5－11 S1切換顯示屏在出租車不走的時候，按下S1，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示；車在行走的時候只有總金額和單價顯示屏在顯示，當?shù)竭_目的地的時候，客戶要求查看總的里程的時候，就可以按下S1 切換到里程和單價顯示屏，供客戶查詢。顯示電路的電路原理圖見附圖二所示。從單片機串口輸出的信號先送到左邊的移位寄存器（74HC164）,由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達到顯示的目的。移位寄存器74HC164還兼作數(shù)碼管的驅動，插頭1（header1）接電源，插頭2（header2）接數(shù)據(jù)和脈沖輸出端。電路中的三個整流管D1~D3 的作用是降低數(shù)碼管的工作電壓，增加其使用壽命。 AT24C02 掉電存儲單元的設計掉電存儲單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當前設定的單價信息。AT24C02 是ATMEL 公司的2KB 字節(jié)的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua()，芯片內的資料可以在斷電的情況下保存40 年以上，而且采用8 腳的DIP 封裝，使用方便。其電路如圖512所示。圖5－12 掉電存儲電路原理圖圖中RR10 是上拉電阻，其作用是減少AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于AT24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SCL（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。每當設定一次單價，系統(tǒng)就自動調用存儲程序，將單價信息保存在芯片內；當系統(tǒng)重新上電的時候，自動調用讀存儲器程序，將存儲器內的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。在系統(tǒng)電路中，設計一個啟動/清除按鈕，用來作為啟動里程計數(shù)或清除里程數(shù)計數(shù)的開關。將該按鈕開關接到微機系統(tǒng)的某個中斷請求線上，當開關被按下一次時就作為計程啟動中斷請求；再按下一次時，就作為系統(tǒng)的計程清0中斷處理。電路共采用了四個按鍵，SSSS4，其功能分別是：S1 分屏顯示切換按鍵，S2功能設定按鍵，S3 .＋./白天晚上切換按鍵，S4 .－./中途等待開關。第六章 軟件設計 軟件設計該系統(tǒng)軟件采用匯編語言編制，模塊化設計，分為主程序，脈j巾中斷程序，空車牌中斷程序，鍵盤中斷程序，日歷時鐘芯片中斷程序，打印及顯示程序。在空車牌中斷程序中完成對出租車營運狀態(tài)的判斷；在脈沖中斷程序中完成計量計價工作；日歷時鐘芯片每秒鐘向80C31發(fā)中斷請求，在中斷程序中完成等候計時工作或者時鐘顯示工作。鍵盤中斷程序用于完成各次營運數(shù)據(jù)的查尋工作。結構框圖如61圖所示主程序定時中斷服務程序里程計數(shù)中斷服務程序中途等待中斷服務程序啟動/清除計程中斷服務程序顯示子程序服務程序鍵盤服務程序圖61 系統(tǒng)軟件結構框圖該計程計價系統(tǒng)的軟件設計分為以下幾個模塊：1．主程序模塊在主程序模塊中，需要完成對各接口芯片的初始化、出租車起價和單價的初始化、中斷向量的設計以及開中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在主程序模塊中還需要設置啟動/清除標志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。然后，主程序將根據(jù)各標志寄存器的內容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。當主程序判斷出有“啟動計程中斷”發(fā)生時，將根據(jù)里程寄存器中的內容計算和判斷出行駛里程是否已超過起價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價數(shù)和起價數(shù)來計算出當前的累計價格，并將結果存于價格寄存器中，然后將已行走的里程數(shù)和當前累計價格送顯示電路顯示出來。當主程序判斷出有“清除計程中斷”產生時，將顯示電路中的當前行駛里程數(shù)和運行累計價格清0，并重新進行初始化過程。，就啟動計價，將根據(jù)里程寄存器中的內容計算和判斷出行駛里程是否已超過起價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價數(shù)和起價數(shù)來計算出當前的累計價格，并將結果存于價格寄存器中，然后將時間和當前累計價格送顯示電路顯示出來。當?shù)竭_目的地的時候，由于霍爾開關沒有送來脈沖信號，就停止計價，顯示當前所應該付的金額和對應的單價，到下次啟動計價時，系統(tǒng)自動對顯示清零，并重新進行初始化過程。2．定時中斷服務程序在定時中斷服務程序中，需要完成對行車時間的累加計數(shù)，并將該時間數(shù)據(jù)和當前時鐘送顯示電路進行實時顯示。在定時中斷服務程序中，每100ms 產生一次中斷，當產生10 次中斷的時候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應的顯示緩沖單元，并調用顯示子程序實時顯示。如圖62所示定時中斷定時處理鍵碼分析功能鍵分別執(zhí)行各自模塊顯示中斷返回有按鍵否？有無有無