【正文】 1第一章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)題目要求 2第一節(jié) 設(shè)計(jì)的意義 2第二節(jié) 設(shè)計(jì)要求 2第二章 概述 3第一節(jié) 出租車計(jì)費(fèi)器概述 3第二節(jié) 單片機(jī)發(fā)展前景概述 4第三節(jié) 單片機(jī)的應(yīng)用范圍 5第三章 系統(tǒng)介紹 6第一節(jié) 系統(tǒng)組成 6第二節(jié) 里程計(jì)量及費(fèi)用計(jì)算功能 7第三節(jié) NE555脈沖計(jì)量功能 7第四節(jié) 按鍵功能 8第五節(jié) 時(shí)鐘功能 8第六節(jié) 語音功能 8第七節(jié) 電路設(shè)計(jì)原理圖 9第四章 硬件設(shè)計(jì) 10第一節(jié) 主程序/CPU模塊 10第二節(jié) NE555脈沖發(fā)射器模塊 13第三節(jié) 按鍵掃描模塊 14第四節(jié) 時(shí)鐘模塊 15第五節(jié) 語音播放模塊 17第六節(jié) 掉電保護(hù)模塊 25第七節(jié) 顯示模塊 26第五章 程序設(shè)計(jì) 28第一節(jié) 主程序流程框圖 28第二節(jié) 里程和費(fèi)率計(jì)算程序流程圖 29第三節(jié) 程序設(shè)計(jì) 30結(jié) 論 33致 謝 34參考文獻(xiàn) 35附 錄 36一、英文原文 36二、 英文翻譯 3943前 言隨著生活水平的提高，人們已不再滿足于衣食住的享受，出行的舒適已受到越來越多人的關(guān)注。本系統(tǒng)涉及到的理論知識(shí)有：AT89C51單片機(jī)知識(shí)、ISD1420語音芯片的可擦、寫的語音芯片的工作原理及應(yīng)用、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的工作原理及應(yīng)用、出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。整個(gè)系統(tǒng)只有四個(gè)按鍵，包括一個(gè)“啟動(dòng)/停止”，一個(gè)“復(fù)位清除”，一個(gè)“查詢、確認(rèn)”，一個(gè)“功能鍵”使用六個(gè)七段數(shù)碼管作為顯示器，可以顯示數(shù)字、字母使系統(tǒng)信息一目了然；本系統(tǒng)除了里程統(tǒng)計(jì)和費(fèi)用計(jì)算以外，還具有萬年歷和語音播報(bào)功能。 進(jìn) 度 計(jì) 劃收集及整理資料寫出文獻(xiàn)綜述報(bào)告 4周6周設(shè)計(jì)思想，確定技術(shù)方案 6周8周系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9周10周撰寫畢業(yè)論文并修改 11周13周提交畢業(yè)設(shè)計(jì)并答辯 14周15周畢業(yè)答辯與安排 16周17周 主 要 參 考 文 獻(xiàn)[1] 李華．MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993[2] 張毅剛．單片機(jī)原理及應(yīng)用．第一版．高等教育出版社，2008[3] 張志良．單片機(jī)原理與控制技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日備注：此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，并于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開始前下達(dá)給學(xué)生。軟件部分通過C語言完成出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的整個(gè)程序設(shè)計(jì)。 基本要求 根據(jù)現(xiàn)有要求采用單片機(jī)為核心系統(tǒng)，給出能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行語音播報(bào)、時(shí)鐘顯示、打印票據(jù)等功能的完整設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)及熟練操作Proteus及visio等軟件模擬仿真、軟件硬件的調(diào)試和做出電路原理圖。摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶動(dòng)汽車行業(yè)快速發(fā)展，出租車日益普遍，了解在出租車上應(yīng)用的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钜灿袔椭?。萬年歷由時(shí)鐘芯片DS1302實(shí)時(shí)提供時(shí)鐘信號(hào)，再由單片機(jī)調(diào)用顯示；語音播報(bào)由語音芯片ISD1420提供語音信息，語音信息放在不同的地址里，由單片機(jī)從這些地址中調(diào)用合適的語音進(jìn)行播放?！娟P(guān)鍵詞】時(shí)鐘芯片DS1302 語音芯片ISD1420 單片機(jī)AT89C51 掉電保護(hù)芯片24C02ABSTRACTThe abstract this graduation project instruction booklet in view of the rental car which pletes with monolithic integrated circuit AT89C51 counts the price system. Along with the economical development,leads the automobile profession fast development, the rental car is day by day mon, understood on the rental car the application cost system, also has the help to our daily uses the monolithic integrated circuit to realize this system, is deepens the monolithic integrated circuit application the good way. This system is posed by monolithic integrated circuit AT89C51 and some periphery original part, has the operation to be simple, demonstration perspicuity, function formidable characteristic. Overall system only then two pressed keys, “start/stop” “replacement”。于是，出租車行業(yè)以低價(jià)高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受?；趩纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價(jià)器是以單片機(jī)作為核心的控制元件，采用靈敏的霍爾開關(guān)型器件，具有功能強(qiáng)，性能可靠，電路簡單，成本低的特點(diǎn)，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其具有很高的智能化水平。因此，汽車計(jì)價(jià)器的研究也是十分有一個(gè)應(yīng)用價(jià)值的。第二章 概述第一節(jié) 出租車計(jì)費(fèi)器概述出租車行業(yè)在我國是八十年代初興起的一項(xiàng)新興行業(yè)，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，出租汽車已成為城市公共交通的重要組成部分。我國第一家生產(chǎn)計(jì)價(jià)器的是重慶市起重機(jī)廠，最早的計(jì)價(jià)器全部采用機(jī)械齒輪構(gòu)，只能完成簡單的計(jì)程功能，可以說，早期的計(jì)價(jià)器就是個(gè)里程表。大規(guī)模集成電路的發(fā)展又產(chǎn)生了第三代計(jì)價(jià)器，也就是全電子化的計(jì)價(jià)器。[1]出租車計(jì)價(jià)器在最初使用時(shí)具備的主要功能是根據(jù)行駛里程計(jì)價(jià)，要求精度高，可靠性好。[2]第二節(jié) 單片機(jī)發(fā)展前景概述單片機(jī)也被稱為微控制器，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展，我們首先從它的構(gòu)成說起：單片機(jī)，亦稱單片微電腦 或單片微型計(jì)算機(jī)。當(dāng)前，8位單片機(jī)主要用于工業(yè)控制，如溫度、壓力、流量、計(jì)量和機(jī)械加工的測(cè)量和控制場(chǎng)合；高效能的16位單片機(jī)（如MCS9MK68200）可用在更復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它安裝在出租汽車上，能連續(xù)累加，并指示出行程中任一時(shí)刻乘客應(yīng)付費(fèi)用的總數(shù)，其金額值是計(jì)程和計(jì)時(shí)時(shí)間的函數(shù)。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會(huì)擔(dān)心精度達(dá)不到了。第三節(jié) 單片機(jī)的應(yīng)用范圍由于單片機(jī)超小型化，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，價(jià)格低廉，在國民經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用：①.工業(yè)：電機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人、過程控制、數(shù)字控制。⑤.導(dǎo)航與控制：導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)控制、智能武器裝置、航天導(dǎo)航系統(tǒng)。 第三章 系統(tǒng)介紹第一節(jié) 系統(tǒng)組成此出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)以單片機(jī)為系統(tǒng)核心，利用AT89C51單片機(jī)配合六個(gè)數(shù)碼管組成的顯示模塊及ISD1420語音模塊等，實(shí)現(xiàn)基本的出租車計(jì)價(jià)器功能。 系統(tǒng)功能原理圖第二節(jié) 里程計(jì)量及費(fèi)用計(jì)算功能一、里程計(jì)量功能① 單片機(jī)對(duì)傳感器輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將脈沖數(shù)換算成公里數(shù)；② 每公里的脈沖數(shù)：PulsePerKM=20（個(gè)脈沖） 二、費(fèi)用計(jì)算功能（出租車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)自擬）費(fèi)用計(jì)算包括三部分：起步費(fèi)、行使費(fèi)和燃油附加費(fèi)：① 起步費(fèi)用（Y）當(dāng)行駛里程（S）在2Km(含2Km)以內(nèi)按3元計(jì)費(fèi)。具有定時(shí)精度高、工作速度快、可靠性好、電源電壓范圍寬、輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)。④ “復(fù)位／清除”鍵，進(jìn)入空車狀態(tài)。[4]第六節(jié) 語音功能本系統(tǒng)采用ISD1420系列單片錄放時(shí)間8至20秒，音質(zhì)好。這時(shí)候，系統(tǒng)播放“您好！請(qǐng)按記價(jià)器顯示金額付費(fèi)，帶好您的隨身物品，歡迎再次乘坐，再見！”的提示音。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。[7] AT89C51芯片引腳圖（一）引腳說明●VCC：供電電壓。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。當(dāng)P3口寫入1后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)?！馲TAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 兼容MCS—51指令系統(tǒng) 兩個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 兩個(gè)外部中斷源●Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn))：這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200 mA。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下，這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。●Pin 8 (V +)：這是555個(gè)計(jì)時(shí)器IC的正電源電壓端。DS1302 存在時(shí)鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時(shí)鐘混亂等缺點(diǎn)。附加的7字節(jié)暫存存儲(chǔ)器三、DS1302的管腳排列及描述如下圖所示 引腳配置和引腳功能說明四、DS1302內(nèi)部寄存器CH： 時(shí)鐘停止位寄存器2 的第7 位 12/24 小時(shí)標(biāo)志CH=0 振蕩器工作允許bit7=1 2 小時(shí)模式CH=1 振蕩器停止bit7=0 24 小時(shí)模式WP： 寫保護(hù)位寄存器2 的第5 位：AM/PM 定義WP=0 寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭?AP=1 下午模式WP=1 寄存器數(shù)據(jù)不能寫入 AP=0 上午模式TCS： 涓流充電選擇 DS： 二極管選擇位TCS=1010 使能涓流充電 DS=01 選擇一個(gè)二極管TCS=其它 禁止涓流充電 DS=10 選擇兩個(gè)二極管DS=00 或11，即使TCS=1010 充電功能也被禁止 RS主要參數(shù)RS位電阻典型位00沒有沒有01R12KΩ10R24KΩ11R38KΩ第五節(jié) 語音播放模塊一、語音播放模塊說明及電路圖（一）語音播放模塊播放提示音ISD1420系列單片錄放時(shí)間8至20秒，音質(zhì)好。ISD1420系列有唯一的錄音控制和邊緣/電平觸發(fā)兩種放音控制。片內(nèi)信息可保存100年（無需后備電源），EEPROM單片可反復(fù)錄音十萬次。ISD1400 ChipCorder系列由一個(gè)單錄音信號(hào)REC實(shí)現(xiàn)錄音操作，兩個(gè)放音信號(hào)其中的一個(gè)實(shí)現(xiàn)放音操作，PLAYE（觸發(fā)放音），PLAYL（電平放音）。電流在放音操作中，當(dāng)信息結(jié)束時(shí)器件自動(dòng)進(jìn)入掉電模式；在錄音操作中，REC信號(hào)釋放變?yōu)楦唠娖綍r(shí)器件進(jìn)入掉電模式。當(dāng)REC為低時(shí)開始錄音。錄制完畢后在結(jié)束處會(huì)記錄一個(gè)結(jié)束標(biāo)志，這樣在分段放音時(shí)會(huì)結(jié)束放音。結(jié)束放音后，器件自動(dòng)進(jìn)入掉電等待模式。放音后器件自動(dòng)進(jìn)入掉電等待模式。這些電源回路通過不同的引腳引出，注意盡量靠近系統(tǒng)電源連接在一起。 輸出RECLED當(dāng)處于錄音操作時(shí)RECLED 輸出為低電平。外部的麥克必須是AC 耦合，通過一個(gè)電容連接到該腳。當(dāng)器件使用該輸入腳并以差分形式連接到麥克時(shí)，能減低噪聲和實(shí)現(xiàn)共模抑制。釋放時(shí)間由外部的電阻（R5）和電容（C6） 決定，二者并聯(lián)連接在AGC 管腳和VSSA 模擬地之間。對(duì)于麥克輸入，ANA OUT 腳必須通過外部電容連接到ANA IN 腳這個(gè)電容的數(shù)值與ANA IN 內(nèi)部的歐姆的輸入電阻能提供又一個(gè)音頻帶寬的低頻截止頻率。對(duì)于一些器件，實(shí)際的錄放音時(shí)間可能會(huì)比通常的錄放音時(shí)間要多。 外部時(shí)鐘取樣速率器件型號(hào)采樣速率需要時(shí)鐘ISD14261024KHzISD1420以上推薦的時(shí)鐘速率最好不要變動(dòng)，因?yàn)闉V波器的參數(shù)已經(jīng)固定，如果取樣速率同推薦的數(shù)值不同，錄放音質(zhì)量會(huì)引起下降。+ SPSP+和SP能直接驅(qū)動(dòng)低至10歐姆的喇叭。在錄音狀態(tài)中，兩個(gè)喇叭輸出為高阻，狀態(tài)在掉電模式中保持為VSSA。在PALYE PLAYL 或REC 的下降沿被電路鎖存到內(nèi)部使用。地址輸入在信號(hào)PLAYE，PLAYL 或REC 的下降沿被鎖存。因此，操作模式和尋址模式不能兼容，也就是說不能同時(shí)使用。另外，在操作模式中當(dāng)A4=1，從錄音變換到放音而不是從放音到錄音，器件地址指針復(fù)位到0?？梢允褂梦⑻幚砥鱽砜刂撇僮髂Ｊ揭部梢灾苯邮褂弥苯舆B線來實(shí)現(xiàn)需要的功能。根據(jù) PLAYL、PLAYE 或REC 的下降沿信號(hào)，地址輸入被鎖定。這種模式只能在放音中使用，通常與A4操作同時(shí)應(yīng)用。如果一個(gè)信息充滿了ISD1420，則用循環(huán)模式可以從頭到尾連續(xù)的播放。A4操作模式將禁止地址指針的復(fù)位，允許信息能連續(xù)錄制和播放。額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年