4  硬件设计

4。1  霍尔传感器单元

    A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽(4。5～18V)，其输出的信号符合TTL电平标准，可以直接接到单片机的I/O 端口上，而且其最高检测频率可达到1MHZ[3] 。

    A44E 集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。文献综述

    在输入端输入电压Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍尔电势差VH输出，该VH信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点时，触发器输出高电平，三极管导通， OC门输出端输出低电压，这种状态为开；当触发器输出低电平时，三极管截止，OC门输出高电压，这种状态为关 [4] 。这样两次电压变换，使霍尔开关完成了一次开关动作。A44E霍尔传感器原理如图4-1-1  所示。

A44E霍尔传感器原理

    里程计算主要通过霍尔传感器A44E检测完成，出租车车轮每旋转一周，霍尔传感器A44E便产生一相应的脉冲输出，并把该脉冲交由单片机进行处理，单片机则根据程序设定，通过计算脉冲个数换算出已行驶里程：里程=脉冲个数*出租车车轮周长。其原理如图4-1-2所示。

 传感器测距示意图

    本系统选择将按键代替A44E的脉冲输出端接到P3。2口，即做为定时器/计数器1的输入端，车轮每转一圈（设车轮的周长是2米），霍尔开关便输出一低电平信号，然后利用单片机定时器1对该脉冲计数，当计数达到500次时，则达到1公里，单片机将自动刷新里程、总金额等信息。

4。2  振荡电路

    在单片机的内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容（电容和一般取20pF）。这样就构成一个较为稳定的自激振荡器。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

    振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号，再在二分频的基础上三分频产生ALE信号，此时得到的信号是机器周期信号。振荡电路如图4-2所示：

图4-2 振荡电路

4。3  复位电路设计 

  复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外，若想要复位，只需要按下图中的RESET键，在RESET端产生一个复位高电平。上电复位电路要求在接通之后，通过外部电容的充电来实现单片机自动复位操作。在上电的瞬间RESET引脚会获得高电平，随着电容的慢慢充电，RERST引脚的高电平将会逐渐下降。RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以实现复位操