基于μPD78F0034单片机的出租车计费器的设计与实现
2.1 单片机的软件设计
单片机的软件设计流程如图6所示。其中初始化模块由硬件初始化和软件初始化两部分组成,硬件初始化主要是对单片机及其它相关芯片进行初始化;而软件初始化主要是对各种软件标志进行初始化,同时将断电前保存的各种状态数据读入单片机的RAM中;然后根据选项决定是否要识别司机卡、以及是直接回到空车状态还是回到断电前计费器所处的载客状态(如复位选项为0,则计费器复位后直接回到空车状态;而在为1时,如断电前计费器处于载客状态,则复位后回到载客状态,如断电前计费器处于非载客状态,则复位后直接回到空车状态)。图中的每个模块均由许多子模块组成,如载客模块应包含计程计费、计时计费、打印车票、暂停、客次数据写入RAM中等子模块;而查询则包括查询当天累计数据、总累积数据及客次记录等子模块。每个模块均可通过按键回到空车模块(图中未画出)。
2.2 PC机的软件设计
由于VB6.0有串行通讯MSComm(电话盒)控件来为应用程序提供串行通信,且具有良好的用户界面及简单方便的串行通信功能,因此,无须借用其它语言就可以开发出优秀的通信软件。PC机软件主要由以下几个模块组成:计费资料修改及传输、打印命令数据修改及传输、选项数据修改及传输、采集当天累积、
采集总累积和采集客次记录等(由于篇幅的限制,这里没有给出程序流程图)。由于软件中设置了下拉式菜单及各种控制按钮,因此,直接用鼠标点击控制按钮或下拉式菜单即可完成相应的操作(当然,也可通过按下快捷键来实现)。计费资料、打印命令数据及选项数据均各自存于一文本文件中;此外,该软件还设置了各种口令,可防止无关人员非法修改数据。
3 设计时应注意的问题
该计费器的选项多达64个,功能齐全,能适应不同地区的需要,但软件编程及调试也比较复杂,需要特别小心。为了使计费器能够稳定、可靠地工作,进行软、硬件设计时要注意以下几点:
(1)为了防止计费器死机,软件编程时应采用指令冗余技术、软件陷阱技术以及软件看门狗技术。有兴趣者可查阅参考文献。
(2)由于司机卡、采集卡、收费卡共用一个IC卡接口,因此,主控模块要注意区分卡的类型,应按照IC卡的有关控制命令正确编程。
(3)尽量不用IC插座。由于IC插座有较大的分布电容,因此,应把IC直接焊在印刷电路板上。每个IC应加一个去耦电容,去耦电容在印刷电路板上的引脚要尽量短。另外,石英晶体的外壳也要接地。
(4)由于计费器采用开关电源,因此,设计时第一要在开关管的C、E极间加RC吸收电路。并在二次整流回路的整流二极管两端加RC吸收电路以抑制浪涌电压。第二要加厚开关管与散热片之间绝缘垫片的厚度,以减少开关管与散热片之间的耦合电容。第三要使用电源滤波器。因为在电源的输入端加入滤波器可以抑制输入端的瞬态干扰;直流电源的输出端也要接入电容滤波器,以将输出电压的纹波限制在一定范围内,同时抑制数字信号产生的脉冲干扰。第四还应采用屏蔽措施来进一步减少开关电源的干扰。
4 结束语
本计费器的设计由于采用了功能很强的单片机μPD78F0034、电源监控和看门狗芯片MAX705及单、双信号防作弊技术,因而基本上杜绝了出租车在营运过程中计费器的死机现象及作弊现象。从使用情况看,该计费器稳定性好、可靠性高、返修率很低。另外,由于采用了模块式结构和在系统可编程方法,因此,其软件的修改和升级也非常方便。
《基于μPD78F0034单片机的出租车计费器的设计与实现(第3页)》