基于μPD78F0034单片机的出租车计费器的设计与实现

连，正常工作时则与电路板上的元件相连。这样就可以不用将μＰＤ７８Ｆ００３４从电路板上取下（因该单片机为贴片式封装，取下会很麻烦）而直接对其编程，即在系统可编程，该方法为开发调试及以后的功能修改和软件升级提供了极大的方便。本次开发时，甚至没有用到μＰＤ７８Ｆ００３４的开发系统，而是在ＰＣ机上将程序写好后，通过编译变成二进制代码，然后直接通过编程器将其写入到μＰＤ７８Ｆ００３４中，便可调试计费器的各项功能。此外?该主控模块中的复位、看门狗及电源监控由ＭＡＸ７０５芯片来完成。时钟及存储器由芯片ＤＳ１２４４Ｙ来完成。通过选项可以设定是否有打印功能，各种打印命令数据均由ＰＣ机通过ＲＳ－２３２串行口或手持式资料传输器传给计费器并存储在ＤＳ１２４４Ｙ

中。该计费器可使用司机卡、采集卡及收费卡三种ＩＣ卡，使用哪种卡均可由选项控制。计费器通过一条Ｉ／Ｏ线控制语音接口电路。乘客上车时，单片机送５０ｍｓ的低脉冲给语音电路使其说一段话。乘客下车时，单片机则用２０ｍｓ的低脉冲使语音电路说另一段话。

１．２ 通信模块

图３所示为通信模块组成图，它主要由单片机的两个Ｉ／Ｏ口、ＭＡＸ２３２和一些电阻电容等组成。图中电阻均为１０ｋΩ，电容均为１０μＦ；单片机的Ｐ３０为串行数据接收脚、Ｐ３１为串行数据发送脚，通信的波特率设为９６００。图中，ＭＡＸ２３２芯片的作用是将单片机输出的ＴＴＬ电平转换成ＰＣ机能接收的２３２电平或将ＰＣ机输出的２３２电平转换成单片机能接收的ＴＴＬ电平。计费器通过通信模块与ＰＣ机或手持式资料传数器进行串行通信，以便设置计费器的各种参数及采集计费器里存储的各种数据。

１．３ 按键及显示模块

按键及显示模块如图４所示，该模块由４片４５１１、１片４０２８、１片２００３、２０个数码管及一些发光二极管（作为计程、计时收费指示灯）组成。计费器有６个功能键，而实际上对外只有四个按键，分别设为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ键。空车状态按下Ｃ键，计费器进入载客模块；空车状态按下Ｂ键，计费器进入通信模块；空车状态按下Ａ键，计费器进入查询模块，然后按Ａ键往上查询、按Ｄ键往下查询。另两个功能按键放在计费器内，用跳线Ｊ１、Ｊ２表示。在空车状态，Ｊ１短路时，计费器清除存储的所有数据；当计费器复位时，如Ｊ２短路，计费器直接进入资料传输模块（此功能主要为了防止计费器内资料紊乱或新计费器没有资料时进入死循环）。

１．４ 防作弊及脉冲输入模块

防作弊及脉冲输入模块如图５所示。为了提高计费器的抗干扰能力，脉冲输入信号采用了光耦方式。出租车的脉冲传感器通常有两种，即单信号脉冲传感器和双信号脉冲传感器；所谓单信号脉冲传感器指的是出租车开动时，只有一条信号线输出脉冲信号；而双信号脉冲传感器指的是出租车开动时，有两条信号线同时输出幅度相同、相位相反的脉冲信号。与此对应，防作弊方式有单信号防作弊和双信号防作弊两种。究竟选哪种，可由计费器内的选项及硬件跳线来决定。

ａ 单信号防作弊的工作原理

如图５所示，当计费器通过选项选定单信号防作弊方式后，跳线开关Ｂ与Ａ相连、Ｂ与Ｃ断开，单片机通过Ｐ３５使开关与Ｋ点相连。当有脉冲输入时，ＩＮＴ０产生一中断，单片机执行中断子程序；然后通过Ｐ３５使开关与Ｋ点断开，即断开脉冲传感器的电源，此时检测Ｐ３６的电平，如为低，则为正常，为高则为作弊脉冲。当作弊脉冲累积到一定数量（此数值由计费器的参数设定）后，计费器便认定有作弊发生，于是报警，同时产生一系列动作如车资、计程公里和计程时间全部清零或者锁死计费器等，究竟产生何种动作，可由选项来决定。

ｂ 双信号防作弊的工作原理

当计费器选定双信号防作弊后，跳线开关Ｂ与Ｃ接通、Ｂ与Ａ断开。当有脉冲输入时，ＩＮＴ０产生一中断，单片机执行中断子程序，此时单片机须判别Ｐ３６脚输入的信号是否为低电平，为低则正常，否则为作弊脉冲。其余与单信号防作弊时一样。

１．５ 电源模块

该模块为一开关电源，用于将输入的１２Ｖ直流电源变为稳定的５Ｖ电源。由于１２Ｖ电源由出租车上的电瓶提供，有一定的分散性，尤其当电瓶质量不好时，１２Ｖ电源较低。而开关电源的适用范围较广，且驱动能力较强，因此，使用开关电源可有效防止因输入电压过低而产生的各种故障。

２　软件设计

该计费器的软件设计主要由两部分组成，一

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