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(多图) 出租车计价器设计与实现

2012年01月09日 ?? 收藏0
1 系统硬件组成

总体结构如图一所示。硬件上主要由HT46RU24单片机霍尔传感器,空载开关,键盘电路,数据存储电路,时钟电路,显示电路,蜂鸣器,IC卡电路以及串口电路组成。

系统硬件组成

1.1 HT46RU24单片机。

HT46RU24单片机是HOLTEK公司研制的一种低功耗,高性能的8位单片机。它的ROM为8k*16、RAM为384 bytes,最多有40个双向IO口。除此之外它还具有8通道12位分辨率的A/D转换,A/D转换可用来监测外部模拟信号,如侦测电池电压、电流、温度、湿度、压力、明暗度等。提供两种模式的PWM输出可应用于控温、调速、定电压、定电流等。可控的PFD输出用于发声,或是红外线传输的载波信号。

HT46RU24的UART属于全双工异步通信,可由软件设定波特率,并具有自动检错功能,利用UART与其它系统做数据传输时,可减少软件的负担,提高整个系统的使用效率。

HT46RU24单片机具有高的抗噪声特性、WDT及LVR的功能用以加强MCU的稳定性。

HALT和唤醒功能可降低功耗。HT46RU24单片机还可当I2C从机使用。管脚图如图二所示。

图二   HT46RU24管脚图
图二 HT46RU24管脚图

1.2 霍尔传感器

将安装在车辆变速箱输出端齿轮的霍尔传感器接到单片机外部中断接口上,车轮每转动一圈,霍尔传感器将产生一个下降沿脉冲,触发外部中断。

1.3 键盘电路

为了节省IO口,设计一个2*4的矩阵键盘,在程序设计中每一个按键所代表的功能如表一所示。

表一  按键功能
表一 按键功能

1.4 空载开关电路(如图三)

设计一个空载开关,开关闭合时读到低电平“0”,打开时读到高电平“1”,通过两次读取开关的数值,判断出租车所处的不同状态,如表二所示,两次读到“0”说明出租车处于空车状态,两次都读到“1”说明出租车处于载客状态,第一次读到“0”第二次读到“1”出租车从空车变到载客,第一次读到“1”第二次读到“0”出租车从载客变到空车。

图三  开关电路
图三 开关电路

表二  开关状态判断
表二 开关状态判断

1.5 数据存储器和时钟电路

扩展I2C总线的AT24C256存储统计信息, PCF8563做时钟输出,这两种芯片可共用IO口以节省IO口的使用。AT24C256存储芯片有256K的存储容量,分页存储,每页有64个字节的容量。PCF8563芯片有一个可编程的时钟输出,一个中断输出和掉电检测器电路。

1.6 显示电路和蜂鸣器电路

使用可显示汉字及图形的液晶SMG12864来显示里程价,误时价,附加费,统计信息等等。这款液晶内置国标GB2312码简体中文字库(16x16点阵)、128个字符(8x16点阵)及64x256点阵显示RAM(GDRAM)。与单片机的连接有8-位并行及串行两种连接方式。在本设计中采用并行通讯方式,电路图如图四所示,在软件编程时要置位PA0。

蜂鸣器单元设计目的是在于进行一些特殊操作时,能够发出不同的提示音。

图四  液晶显示电路
图四 液晶显示电路

1.7 IC卡电路(如图五)

计价器具有IC卡付费功能,所采用的IC卡是SLE4442卡,它是德国西门子公司设计的一种逻辑加密卡。SLE4442卡具有3KB的存储容量和完全独立的可编程加密代码存储器(PSC),是国内目前应用较广的一种IC卡。

图五   IC卡电路
图五 IC卡电路


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霍尔传感器? I2C总线? 全双工异步通信?

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