新型出租車(chē)計價(jià)器軟件功能分析與實(shí)現
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2 計程
2．1 計程原理與軟件設計
將安裝在車(chē)輛變速箱輸出端齒輪的霍爾傳感器接到單片機外部中斷接口上，車(chē)輪每轉動(dòng)一圈，霍爾傳感器將產(chǎn)生一個(gè)下降沿脈沖(霍爾脈沖)，觸發(fā)外部中斷。設車(chē)輪直徑0．6 m，最高時(shí)速200 km／h，則兩次外部中斷之間最短時(shí)間間隔為：0．6×3．14／(200×1 000／3 600)×1 000=33．9 ms。
對單片機而言，所有計價(jià)、計時(shí)、顯示、統計等功能，都可在33．9 ms時(shí)間內完成，所以對計程部分采用每次外部中斷到來(lái)時(shí)(F_int0= 1)，調用外部中斷處理程序來(lái)處理計程價(jià)。具體流程如圖1所示。
設計一個(gè)占5字節的計程單元S，車(chē)輪周長(cháng)占3 B，每1 B存儲內容如表3所示。對計程價(jià)每100 m處理1次，所以在計程計子程序中首先是讓計程單元加上車(chē)輪周長(cháng)，判斷是否已行駛100 m。從表3可以看出，做加法計算時(shí)如果第3字節有向第4字節進(jìn)位，說(shuō)明已經(jīng)行駛了100 m，這時(shí)再判斷計程單元的大小，判斷是起步價(jià)，還是3～8 km的短途價(jià)或是8 km以上的長(cháng)途價(jià)，繼而再根據時(shí)間判斷是夜班還是白班，加上不同的計價(jià)參數。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/172674.htm
2．2 計程誤差分析
因為在計程時(shí)用的是每來(lái)一個(gè)霍爾脈沖加一個(gè)車(chē)輪周長(cháng)的方法，車(chē)輪周長(cháng)誤差的累積將引起總計程的系統誤差。車(chē)輪周長(cháng)用3 B壓縮BCD碼表示，1 B整數(單位：m)，2 B小數，每次系統誤差為10-4m，相對誤差小于0．01％。
假設最大計程1000km，車(chē)輪周長(cháng)1.5m，則計程最大系統誤差為：(1 000×1 000／1．5)×10-4=66.7m，偶然誤差為2個(gè)周長(cháng)，即3.0m。
對計程價(jià)每100 m加1次，即計程誤差小于1個(gè)計價(jià)單位。
3 誤時(shí)
3．1 誤時(shí)原理與軟件設計
誤時(shí)價(jià)的計算是以Vwait=5 km／h為切換點(diǎn)，當速度低于5 km／h時(shí)，需要計算誤時(shí)價(jià)。已知：速度=周長(cháng)／時(shí)間間隔。為了判斷出租車(chē)速度，開(kāi)啟單片機定時(shí)器來(lái)計算兩次霍爾脈沖的時(shí)間間隔。為了計算方便，對于51單片機開(kāi)設50 ms的定時(shí)器中斷。特別設計一個(gè)占5 B的總誤時(shí)單元，3 B的計時(shí)單元。這里第3字節存儲的是50 ms中斷的次數，具體存儲內容如表4所示。其中總誤時(shí)單元存儲的是總的誤時(shí)時(shí)間，計時(shí)單元專(zhuān)門(mén)存儲霍爾脈沖間隔。
當行駛速度為5 km／h時(shí)，這時(shí)霍爾脈沖的時(shí)間間隔為：0．6×3．14／(5×1 000／3 600)×1 000=1 356．48≈27×50 ms。
根據上面計算，在兩次霍爾脈沖之間，50 ms中斷的次數大于27時(shí)，要計算誤時(shí)價(jià)。而對誤時(shí)價(jià)是10s處理1次，即調用1次誤時(shí)價(jià)子程序，這時(shí)分兩種情況：
第一種情況是在外部中斷處理程序中。外部中斷到來(lái)(F_int0=1)后，計時(shí)單元中50 ms次數大于27，這時(shí)總誤時(shí)單元要加上計時(shí)單元，總誤時(shí)單元的50 ms次數如果大于或等于200，則調用誤時(shí)價(jià)子程序。還要注意的是，因為中斷到來(lái)后，定時(shí)器會(huì )重新賦初值，所以需要把上一次定時(shí)器中不足50 ms的計數值轉換為微秒，存儲到計時(shí)單元的第1和第2個(gè)字節中。流程圖如圖1所示。
第二種情況是在50 ms中斷處理程序中。計時(shí)單元50 ms中斷次數已達到200次即兩次霍爾脈沖的間隔超過(guò)了10 s，這時(shí)計時(shí)單元清零，也要調用誤時(shí)價(jià)子程序。流程圖如圖2所示。
誤時(shí)價(jià)子程序里先將總誤時(shí)的10 s單元加1，然后判斷有沒(méi)有超過(guò)起價(jià)等待時(shí)間，如果超過(guò)的話(huà)，再根據時(shí)間判斷，是要加白天10 s誤時(shí)價(jià)，還是加夜間10 s誤時(shí)價(jià)。
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