[发明专利]基于PIC单片机的多功能出租车计价器

说明书

所属技术领域

本发明涉及基于PIC单片机的多功能出租车计价器。

背景技术

当前出租车计价器能完成普通的计价、计行驶里程、乘车时间、等待时间等功能，但是却存在诸多方面的问题，具体而言在以下3个方面尤其需要进行改进。第一，出租车由于频繁使用或损坏，其电路设备都需要频繁更换，从而引起车体电磁场的变化，影响计价器正常工作；第二，出租车计价器主要依靠传感器的计数脉冲来测算行驶距离，作弊者利用非法手段向计价器额外加入脉冲信号，从而达到增加公里数和金额的目的；第三，部分出租车的电瓶蓄电功能下降、电路存在接触不良等情况，致使在运行过程中或停车后计价器出现重启或者掉电，当前乘车数据全部丢失，引起纠纷 。

发明内容

为解决上述问题，本发明设计了基于PIC单片机的多功能出租车计价器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。

基于PIC单片机的多功能出租车计价器由行驶距离检测电路，数据显示电路，时钟存储电路和电源电路及掉电保护电路组成。

所述行驶距离检测电路，由霍尔传感器检测电路以及防作弊电路组成。采用A 44E集成霍尔传感器芯片，A 44E集成霍尔传感器为单稳态型霍尔开关，由稳压器、霍尔电势发生器、差分放大器、施密特触发器和OC门输出5个基本部分组成。

所述数据显示电路，在出租车计价器系统中，主要的显示内容包括乘车金额、行驶距离、时间；当无乘客上车时，只显示时间。采用高亮度的LED进行显示；若直接连接PIC单片机会占用大量的IO资源，因此需要使用数码管驱动芯片CH 451。

所述时钟存储电路，时钟及数据存储电路采用Dallas公司的DS1302高性能、低功耗、带RAM的时钟芯片。DS1302采用三线接口与单片机相连，并具有后备电源端口，自带31× 8RAM寄存器，可对秒、分、时、日、周、月和年份进行计时且具有闰年补偿等多种功能。

所述电源电路及掉电保护电路，可以采用MAXIM公司的MAX 813L芯片，MAX 813L是具有监控电路的微处理芯片，具有看门狗计时器、掉电监控、人工复位等功能；能在电源电压降低或掉电时给单片机提供相应信息，使单片机系统快速存储重要数据，避免或减少数据丢失。

本发明的有益效果是，基于PIC单片机的多功能出租车计价器是一种基于PIC 16F877单片机的多功能出租车计价器，除实现正常的计费功能，还具有防作弊、掉电保护等能力使得计价器系统能正确、公平的反应相关信息，具有可行性的，有一定的现实意义和应用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是行驶距离检测电路图。

图2是数据显示电路图。

图3是DS1302接口电路图。

图4是电源及掉电保护电路图。

具体实施方式

在图1中，采用PIC单片机外部中断，当霍尔传感器处于磁场中时，输出端输出低电平使光耦导通，在RB 0端口得到低电平进入中断。此时通过单片机关断传感器电源，再次检测传感器输出端情况，如果此时输出变为高电平则证明此脉冲为真实计数脉冲，行程计数器进行累计；若仍然为低电平则说明为外部人为加入的干扰脉冲，行程计数器不予理会。由于人为加入的作弊脉冲信号一般维持的时间较正常计数脉冲长，通过这种方法能较为有效的防止作弊行为。

在图2中，显示的数据较多，需要2片CH 451进行驱动，因接口类似仅画出其中一个，用于显示行驶距离及金额；另一片用于显示相关的时间信息。CH 451的SEG 7～SEG 0分别对应七段数码管段选，位选信号DIG 0～DIG 7对应8个数码管的片选信号；PIC单片机与DIN、DOUT、DCLK、LOAD引脚相连，发送和接收相应的控制信号和数据；开关S1用于启动/停止计价，在有乘客时按下，无乘客时则断开。

在图3中，其中VCC 2为主电源，VCC 1为备用电池组。DS1302可以设置备用电源充电方式对后备电池进行充电，在主电源掉电的情况下启用备用电源存储数据及保存时间信息。使用DS1302自带的RAM寄存器可存储出租车的车轮尺寸、每公里单价等固定数据，也可以在掉电情况发生前及时存储当前的行驶距离及金额等信息，待计价器重启后由PIC单片机从DS1302中读取，恢复掉电前的数据。

在图4中，出租车提供的电瓶电压为12V，且工作环境较差干扰较多，可采用电瓶电压经过滤波及稳压芯片LM 1117- 5稳定输出电压，为计价器系统供电。LM 1117- 5是一个低压差电压调节器芯片，压差在1.2V输出，最大输入电压为20V，工作温度为0～125℃。其中MR为手动复位端，此端口输入低电平140ms以上则RST端输出复位信号，复位单片机。PFI及PFO为电源故障输入输出端，PFO端在电源正常时保持高电平，当PFI端输入电压低于1.25V时，PFO端输出由高电平变低电平。通过监控PFO端电压情况可以检测电源状况，进行相应的掉电保护处理。电瓶电压为12V，当此电压下降到80%(约9.6V)时，通过电阻分压电路，PFI端电压将低于其门限电压1.25V，PFO端输出低电平，通过74LS14送往PIC单片机IO口，当单片机检测到此IO口高电平时，说明电源电压出现降低或可能掉电，则立即进行数据存储等相应操作。