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摘 要：随着当前社会经济和交通的发展，出租车计价器的技术也在不断提高，本文主要是针对当前我国出租车计价器存在的问题，在其基础上提出了基于PIC16F877单片机的一种多功能出租车计价器的设计理念，对这个设计方案进行了详细的阐述，希望对当前的出租车计价器的设计改进能有一定的借鉴意义。
关键词：单片机；多功能设计；出租车计价器
引言：
随着社会发展的越来越快，人们对交通的要求也越来越高，出租车日益成为人类的一种重要的交通工具。而出租车计价器作为出租车运营收费的智能化专门仪表，对出租车的进一步发展具有重要意义。对于乘客来说，他们比较关心出租车司机有没有超速、出租车的计费是否正确，而出租车司机则更加关心计价器的营运数据管理，以为其带来经济利益上的保障。因此，设计一种既方便司机又能有效防止司机超速和舞弊的计价器显得极其关键。
一、当前出租车计价器存在的主要问题
当前的出租车计价器确实具备普通的计价、计乘车时间、行驶里程和等待时间的功能，但也有很多需要改进的地方，具体来说，主要有以下三方面：
①抗干扰性需要增强。由于出租车的频繁使用与更换，电路设备也不断更换，从而导致车体电磁场的变化，影响计价器的工作。
②计价器防作弊能力的增强。当前出租车的计价器主要是依靠传感器计数脉冲来进行行驶距离的测算，作弊者就可以利用非法的手段给计数器加入脉冲的信号，以此来增加公里数与金额。
③掉电保护功能的增强。当前部门的出租车的电路接触不良、电瓶蓄电功能下降等情况仍然存在，导致计价器的突然掉电或者重启，引起乘车数据的丢失。
二、多功能出租车计价器的硬件电路设计
这款PIC16F877的单片机主要是采用哈佛总线的结构和精简指令集的技术，以达到运行速度快、驱动能力强而功耗低的效果[1]。主要包括以下一些模块：行驶距离检测、数据显示、时钟存储电路、掉电保护电路。具体模块设计如下：
1.行驶距离检测模块
主要是通过霍尔传感器技术脉冲测算行驶路程，可以达到对外部非法输入的数据进行屏蔽以防止作弊的效果。行驶距离检测模块由霍尔传感器和防作弊的电路组成。采取A44E集成霍尔传感器与A44E集成霍尔传感器芯片来作为单稳态型的霍尔开关，由霍尔电势发生器、稳压器、施密特触发器、差分放大器以及OC门输出这5个部分组成。这样车轮每转动一圈，霍尔传感器输出端就会输出一个低电平，同时可以使用单片机外部中断来对脉冲进行计数，以得到车轮的转动圈数，进而计算出行驶的距离。其具体电路如下图显示：
2.数据显示模块
主要是用来显示行驶距离、价格等相关的重要信息。当没有乘客上车的时候，只会显示时间。一般来说，都是采用高亮度的LED进行显示，但如果直接连接PIC单片机的话会占用大量的资源，可是用数码管的驱动芯片CH451就可以很好地解决这一问题。
3.时钟存储电路模块
主要是用来显示时间和储存收费标准、出租车的轮胎尺寸和当前的相关数据等等。存储电路可以采用Dallas公司生产的低功耗、高性能、带RAM的时钟芯片，可以对年份、月、周、日、分和秒进行显示并且具有闰年补偿的功能[[2]。
4.掉电保护电路模块
主要是用来进行系统电源情况是否正常的检测，同时向主控的单元进行检测信息的及时反馈，以此来进行相应的掉电保护。一般来说，出租车的电瓶电压主要是12v，而且受干扰很多，使用电瓶电压经过滤波和稳压的芯片LM1117-5可以稳定输出电压，从而为计价器系统进行供电，这种芯片的压差在1.2v输出，最大的输入电压是20v，工作的温度在0到125摄氏度之间，可以对电路的使用起到很好的保护作用。
三、多功能出租车计价器的系统软件设计
系统软件主要是包括以下一些模块：主程序、显示数据、脉冲计数终端程序、时钟及数据处理。具体来说，主程序的流程如下图显示：
主程序的整体流程大致如下描述：在进行完相应的初始化操作以后，从DS1302读取形式数据和时间，并对时间进行显示，读取了时间以后再进行时间的昼夜判断，然后再读取相应的车轮尺寸数据与收费标准[3]。在读取完预设的数据以后再判断有没有乘客上车，如果有的话则继续判断电源是不是正常，如果出现异常就进行相应的掉电保护，如果没有异常就判断乘客是不是要下车来决定是不是继续计程、计费。如果乘客下车的话，就再次仅仅显示时间，如果乘客没有下车就进行计价，具体来说，3km以内为起步价，超过3km就按行程的距离来进行计价。
四、结语
由以上可以看到，这款基于PIC16F877单片机设计的多功能出租车计价器，不但具有正常的计费功能，更具有防电保护、防作弊的功能。这样设计下的出租车计价器不但能实现正确统计，也能做到公平地反应相关的信息，具有一定的可行性和现实意义，值得当前出租车计价器设计的应用与推广。
参考文献：
[1]陈伟宏，肖卫初，邱飚.基于Proteus的多功能出租车计价器设计[J].重庆工学院学报（自然科学版），2010（06）.
[2]舒涛，伍远超，李明.基于AT89S51单片机的出租车计价器系统设计[J].现代电子技术，2010（22）.
[3]张辉杰.基于单片机的出租车计费器设计[J].榆林学院学报，2010（06）.
关键词：单片机；多功能设计；出租车计价器
引言：
随着社会发展的越来越快，人们对交通的要求也越来越高，出租车日益成为人类的一种重要的交通工具。而出租车计价器作为出租车运营收费的智能化专门仪表，对出租车的进一步发展具有重要意义。对于乘客来说，他们比较关心出租车司机有没有超速、出租车的计费是否正确，而出租车司机则更加关心计价器的营运数据管理，以为其带来经济利益上的保障。因此，设计一种既方便司机又能有效防止司机超速和舞弊的计价器显得极其关键。
一、当前出租车计价器存在的主要问题
当前的出租车计价器确实具备普通的计价、计乘车时间、行驶里程和等待时间的功能，但也有很多需要改进的地方，具体来说，主要有以下三方面：
①抗干扰性需要增强。由于出租车的频繁使用与更换，电路设备也不断更换，从而导致车体电磁场的变化，影响计价器的工作。
②计价器防作弊能力的增强。当前出租车的计价器主要是依靠传感器计数脉冲来进行行驶距离的测算，作弊者就可以利用非法的手段给计数器加入脉冲的信号，以此来增加公里数与金额。
③掉电保护功能的增强。当前部门的出租车的电路接触不良、电瓶蓄电功能下降等情况仍然存在，导致计价器的突然掉电或者重启，引起乘车数据的丢失。
二、多功能出租车计价器的硬件电路设计
这款PIC16F877的单片机主要是采用哈佛总线的结构和精简指令集的技术，以达到运行速度快、驱动能力强而功耗低的效果[1]。主要包括以下一些模块：行驶距离检测、数据显示、时钟存储电路、掉电保护电路。具体模块设计如下：
1.行驶距离检测模块
主要是通过霍尔传感器技术脉冲测算行驶路程，可以达到对外部非法输入的数据进行屏蔽以防止作弊的效果。行驶距离检测模块由霍尔传感器和防作弊的电路组成。采取A44E集成霍尔传感器与A44E集成霍尔传感器芯片来作为单稳态型的霍尔开关，由霍尔电势发生器、稳压器、施密特触发器、差分放大器以及OC门输出这5个部分组成。这样车轮每转动一圈，霍尔传感器输出端就会输出一个低电平，同时可以使用单片机外部中断来对脉冲进行计数，以得到车轮的转动圈数，进而计算出行驶的距离。其具体电路如下图显示：
2.数据显示模块
主要是用来显示行驶距离、价格等相关的重要信息。当没有乘客上车的时候，只会显示时间。一般来说，都是采用高亮度的LED进行显示，但如果直接连接PIC单片机的话会占用大量的资源，可是用数码管的驱动芯片CH451就可以很好地解决这一问题。
3.时钟存储电路模块
主要是用来显示时间和储存收费标准、出租车的轮胎尺寸和当前的相关数据等等。存储电路可以采用Dallas公司生产的低功耗、高性能、带RAM的时钟芯片，可以对年份、月、周、日、分和秒进行显示并且具有闰年补偿的功能[[2]。
4.掉电保护电路模块
主要是用来进行系统电源情况是否正常的检测，同时向主控的单元进行检测信息的及时反馈，以此来进行相应的掉电保护。一般来说，出租车的电瓶电压主要是12v，而且受干扰很多，使用电瓶电压经过滤波和稳压的芯片LM1117-5可以稳定输出电压，从而为计价器系统进行供电，这种芯片的压差在1.2v输出，最大的输入电压是20v，工作的温度在0到125摄氏度之间，可以对电路的使用起到很好的保护作用。
三、多功能出租车计价器的系统软件设计
系统软件主要是包括以下一些模块：主程序、显示数据、脉冲计数终端程序、时钟及数据处理。具体来说，主程序的流程如下图显示：
主程序的整体流程大致如下描述：在进行完相应的初始化操作以后，从DS1302读取形式数据和时间，并对时间进行显示，读取了时间以后再进行时间的昼夜判断，然后再读取相应的车轮尺寸数据与收费标准[3]。在读取完预设的数据以后再判断有没有乘客上车，如果有的话则继续判断电源是不是正常，如果出现异常就进行相应的掉电保护，如果没有异常就判断乘客是不是要下车来决定是不是继续计程、计费。如果乘客下车的话，就再次仅仅显示时间，如果乘客没有下车就进行计价，具体来说，3km以内为起步价，超过3km就按行程的距离来进行计价。
四、结语
由以上可以看到，这款基于PIC16F877单片机设计的多功能出租车计价器，不但具有正常的计费功能，更具有防电保护、防作弊的功能。这样设计下的出租车计价器不但能实现正确统计，也能做到公平地反应相关的信息，具有一定的可行性和现实意义，值得当前出租车计价器设计的应用与推广。
参考文献：
[1]陈伟宏，肖卫初，邱飚.基于Proteus的多功能出租车计价器设计[J].重庆工学院学报（自然科学版），2010（06）.
[2]舒涛，伍远超，李明.基于AT89S51单片机的出租车计价器系统设计[J].现代电子技术，2010（22）.
[3]张辉杰.基于单片机的出租车计费器设计[J].榆林学院学报，2010（06）.