出租车合乘计价器的设计

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针对城市交通高峰期打车难、拼车计费不合理的问题，设计一种出租车合乘计价器，可以同时对多名乘客进行计费，实现乘客拼车的合理计费功能。系统以STC12C5A60S2单片机为核心，外屏采用16*64 点阵LED 屏，显示车内剩余空位和行驶方向，方便乘客拼车。内屏采显示每位乘客的乘车里程和车费，不仅提高了司机的收入还方便了乘客的出行。当车辆行驶速度超过额定值时，计价器会进行超速报警，提高乘客乘车的安全性。系统测试结果表明，系统能够多名拼车乘客进行实时计费，具有车内剩余空位显示、超速报警等功能，操作简便、实用性强，具有一定的应用价值。

引言：随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人选择乘坐出租车出行。在交通高峰时段常出现打车难的现象。传统的出租车计价器只能对一名乘客计费，乘客拼车计费不合理。本文设计了一种出租车合乘计价器，系统由STC12C5A60S2单片机、霍尔传感器电路、存储电路、车内外屏显示电路、实时时钟电路等部分组成。合乘计价器的外屏采用16*64 点阵LED 屏，显示车内剩余空位和行驶方向，方便乘客拼车。内屏显示每位乘客的乘车里程和车费，不仅提高了司机的收入还方便了乘客的出行。当车辆行驶速度超过额定值时，计价器会进行超速报警，提高乘客乘车的安全性。

1.出租车计价器总体设计

设计一种以低功耗单片机STC12C5A60S2为核心的出租车合乘计价器，系统总体框图如图1所示。出租车合乘计价器系统分为主控制单元、显示单元、测速单元、存储单元、报警单元等。采用霍尔传感器3144E 进行车速和里程检测，以16*64LED 点阵外屏显示出租车内空位，设计出租车合乘计价器的各个模块电路和单片机系统软件的编程，实现出租车合乘计价器的计价功能、测速功能、实时时间显示功能等。单片机接收到来自霍尔传感器的脉冲信号再由施密特触发器进行脉冲整形，进而实现对出租车行驶里程的计算。当车速到达设定值通过报警电路进行超速报警。系统能够完成里程计

费、乘客合乘计费、检测实时车速、显示实时时间等功能。

图1 系统总体框图

2.系统硬件设计

2.1 单片机主控电路

系统采用高性能、低功耗、强抗干扰单片机STC12C5A60S2作为出租车合乘计价器系统的核心控制模块。STC12C5A60S2单片机为单时钟/机器周期(1T)的单片机。指令与传统8051全部兼容，而且速度快8-12倍，芯片内部含有复位电路，完全满足车载出租车合乘计价器系统的需求。2.2 里程计量模块

里程计量模块中的霍尔传感器输出脉冲信号为方波，需要脉冲整形电路中的施密特触发器将方波转为正弦波，再输入到单片机进行里程计算。里程计量电路如图2所示。霍尔传感器感应车轮上的磁铁，从而产生波形，经过施密特触发器将波形整形为脉冲，输出

给单片机进行计数并换算成行驶里程。

图2 里程计量电路

2.3 LED点阵显示模块

LED 点阵显示模块通过行列驱动控制16*64点 LED 点阵实现显示汉字的功能，点阵采用全新8*8点阵模块，接口采用行业标准接口，可同时显示4个汉字或8个字符，也可滚动显示信息，点阵内部采用行驱动74HC138、列驱动74HC595。2.4 实时时钟模块

实时时钟电路就是产生像时钟一样准确运动的振荡电路。实时时钟芯片采用DS1302，为系统提供实时时间：年、月、日、星期、时、分、秒等信息。DS1302与单片机之间采用SPI 串行通信的方式进行通信。2.5 存储模块

若整个系统处于断电不工作状态，存储模块起到断电保护功能。存储模块采用I 2C 接口的EEPROM 芯片AT24C02，存储容量2K bits ，即256字节。2.6 电源模块

系统由车载12V 直流电对整体进行供电，因此需要电源模块将

出租车合乘计价器的设计

辽宁工业大学电子与信息工程学院 曹洪奎 刘 鹏

岳 城 彭 冲

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12V 降压稳压为5V 。电源模块采用高效率开关稳压器件LM2575作为核心器件，LM2575构成的电源模块如图3

所示。

图3 电源模块

LM2575构成的开关电源效率较高，因而在功率较大时可以减小电源模块的体积；由于其电路复杂，输出电压纹波较大，在功率不是特别大时成本较高；电容和电感选择100pF 和330μF ，其中开关电源内的二极管1N5819为防止反接电源烧毁电路而设计的。

3.系统软件设计

系统软件主要对整个的硬件接口设备进行初始化，对里程和对多名乘客的计费模式以及液晶显示屏的串口通信方式进行了定义，实现了对多名乘客同时计费的功能。系统程序流程图如图4所示。

4.系统测试

本次设计出租车合乘计价器系统，在测试部分，主要对测速功能、里程计费功能、乘客合乘功能以及显示模块等进行了测试。在测试过程中，该系统能够完成预先要求的里程计费、合乘计费、车速测试、液晶显示等要求。系统整体测试图如图5

所示。

图4 系统程序流程图 图5 系统整体测试图

结束语：本文设计的出租车合乘计价器系统可以同时对多名乘客进行乘车计费，LED 点阵和液晶触摸屏显示各项功能。显示乘客的乘坐里程、实时时间、实时车速，并且在出租车超速时开始报警，并且支持等时计费，可以对某一位乘客进行等时计费。可对外显示车内剩余空位数，由点阵对外输出文字。测试表明系统实现了里程计费、合乘计费、实时时间显示、LED 对外显示等功能，符合设计的要求。该合乘计价器，操作简便，方便乘客出行，同时也保障了司机和乘客的出行安全。

随着经济的发展，电力工程已经成为支持人们生活运转必不可少的一项工程，其中电气自动化技术尤为人们所关注。本文主要对电气自动化技术在电力工程中的应用进行了介绍，从电网调度自动化、变电站自动化、电力企业监控系统自动化、继电保护装置自动化和有效提升设备故障诊断性能五个方面进行了探讨，对于电气自动化技术在电力工程中的应用提供一些有益的思路。

引言：我国经济的迅速发展离不开电力工程的推动，电气自动化技术的出现和发展也是信息技术现代化的一个表现，其与电力工程的结合使得我国电力行业的发展大大加快。随着政府对科技强国的重视程度的提升，电气自动化的研究也成为一种新型的研究课题，很多专家和学者都对此进行了详细的研究和讨论。本文主要针对电气自动化技术在电力工程中的应用进行分析探讨，从不同的角度分析了电气自动化技术与电力工程的结合。

一、电气自动化技术对电力工程的重要作用

（一）全面提升技术运用能力

电气自动化技术是我国生产行业中不可缺少的一种技术，定期自动化技术解放了人工，全程由智能化的机器完成，只需要派遣少数的检查人员对机器的运行状况进行监视和维护即可。电气自动化技术的发展是有一个历史过程中，

其技术水平也在不断改造当中，现今的电气自动化技术已经成为生产中的常用支持技术，企业的发展和人们的生活都离不开电气自动化技术的应用。可以说，电气自动化技术从根本上行提升了我国技术的运用能力。（二）提高电力系统运行的安全性

在电力工程的建设中，引用电气自动化技术可以保证系统运行的安全性和稳定性，通过电脑等智能设备对机器的运行状况进行实时监控，就可以随时了解机器的运行状况，一旦出现问题也能够第一时间派遣技术人员到现场进行维修和保养。通过改善技术，还可以减少技术人员的工作量，减少意外的发生次数，保证电力系统运行的安全性。（三）保证电气系统的稳定运行

电气自动化技术是一项智能化的技术，可以在短时间内

浅谈电力工程中电气自动化技术

武汉市路灯管理服务中心 曹永涛