【正文】 模塊分類(lèi) 本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心， 對(duì)系統(tǒng)進(jìn) 行初始化，主要完成對(duì)霍爾傳感器接收模塊、液晶顯示、時(shí)鐘模塊、按鍵模塊等功能的控制，起到總控和協(xié)調(diào)各模塊之間工作的作用， 單片機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)響聲以報(bào)警。 主要工作 該系統(tǒng)由 AT89C52單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的 ，通過(guò)按鍵可以設(shè)定起步公里數(shù)以及起步價(jià)錢(qián)，然后通過(guò) LCD顯示屏顯示 實(shí)時(shí)的速度與金額 。 （ 3）用戶(hù)可以通過(guò)按鍵設(shè)置頭三公里的起步價(jià)，和三公里后每公里的價(jià)格，最終會(huì)在 顯示屏上顯示 。一般計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)中的 起步價(jià) ,每公里價(jià)格都是默認(rèn)地在程序中預(yù)先設(shè)定好并存儲(chǔ)到主控制器中 ,在啟動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中 ,系統(tǒng)將車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度送入到主控制器中 ,主控制器的運(yùn)算模塊根據(jù)車(chē)輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)時(shí)間的行程，再結(jié)合起步價(jià)及每公里價(jià)格就可以計(jì)算出目前的車(chē)費(fèi)，而這些數(shù)據(jù)會(huì)由主控制器的顯示模塊送入到顯示屏上。當(dāng)蓄電池里的電力接近下限時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)聲 提醒司機(jī)要對(duì)車(chē)子進(jìn)行充電 。當(dāng)車(chē)子到達(dá)某地需要在那里等候時(shí) ,駕駛員只要按一下“計(jì)時(shí)”鍵，每等候一定時(shí)間，計(jì)費(fèi)顯示就增加一個(gè)該收的等候費(fèi)用。這樣 ,使該出租車(chē)計(jì)價(jià)器更具人性化 ,更能給人們的乘車(chē)帶來(lái)方便和舒適 ,不僅可以大大提高出租車(chē)行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量 ,提升城市形象。特別是近年來(lái)，隨著價(jià)格不斷下降且存儲(chǔ)容量不斷提高它的應(yīng)用范圍日益增廣。 DSl2C887時(shí)鐘芯片克服了上述芯片的缺陷 ,芯片內(nèi)部自帶有鋰電池 ,其內(nèi)部時(shí)間信息能夠保持 10a之久。隨著單片機(jī)性能不斷提高而價(jià)格卻不斷下降 ,單片機(jī)控制得到更廣泛的應(yīng)用 ,外圍芯片的不斷發(fā)展，使得計(jì)價(jià)器的功能更加強(qiáng)大 ,性能更加穩(wěn)定。 (2)增強(qiáng)掉電保護(hù)功能。本次設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出現(xiàn)在各大中城市都已普及的自動(dòng)計(jì)價(jià)器，而部分小城市尚未普及，計(jì)價(jià)器的普及也是毫無(wú)疑問(wèn)的，所以未來(lái)計(jì)價(jià)器的市場(chǎng)還是十分有潛力的。出租車(chē)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。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。我國(guó)的第一家生產(chǎn)計(jì)價(jià)器企業(yè)是重慶市起重機(jī)廠，最早的計(jì)價(jià)器全部采用機(jī)械齒輪結(jié)構(gòu)，只能完成簡(jiǎn)單的計(jì)程功能，可以說(shuō)早期的計(jì)價(jià)器就是一個(gè)里程表。因此，電動(dòng)車(chē)計(jì)價(jià)器的研究是十分有應(yīng)用價(jià)值的。 游客在進(jìn)入景點(diǎn)的時(shí)候，到觀光車(chē)出租點(diǎn) 可 租借觀光車(chē)。 The taximeter based on this electric circuit will not only for basic valuation statistics, to test the speed of the car and submit the total cost passenger should pay, but also can remind driver once driving limited broken. To avoid danger, the overspeed warning will remind drive to slow speed. It also will give alarm sound while the battery power reaching to lower limit. Under the monitoring to the battery voltage, indexed by Voltage threshold and Current rate of change, with temperature Compensation, the monitoring system will sound alarm when battery power is too low. This monitoring system can judge whether the engine starts and works normally when the car in the dynamic。為了減少不安全事件的發(fā)生，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的超速報(bào)警來(lái)提醒司機(jī)減速行駛，當(dāng)蓄電池里的電力接近下限時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)聲。電動(dòng)車(chē)的普及和發(fā)展給人們提供了一種安全舒適，無(wú)噪音，無(wú)污染的生活環(huán)境。電動(dòng) 車(chē)出租行業(yè)迅速發(fā)展，計(jì)價(jià)器的市場(chǎng)需求量也大大增加。通過(guò)對(duì)汽車(chē)蓄電池電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以電壓臨界值與電流變化率為指標(biāo)，帶以溫度補(bǔ)償修正，當(dāng)車(chē)子蓄電池電量過(guò)低時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。 also it can judge whether it is normal to reach the destination but also as denominated clock gives drivers rades convenience when the car in static state. Key words： AT89C52， Hall element， DS1302， Taximeter 1 第一章 引言 研究 目的和意義 對(duì)于喜愛(ài)旅游的朋友來(lái)說(shuō)，每到一個(gè)旅游景點(diǎn)一定不想放過(guò)每個(gè)景點(diǎn)。在歸還車(chē)子是根據(jù)車(chē)上的計(jì)價(jià)器顯示的金額來(lái)付款。 研究現(xiàn)狀 多年來(lái)國(guó)內(nèi)普遍使用的計(jì)價(jià)器只具備單一的計(jì)量功能。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第二代計(jì)價(jià)器。它的功能也在不斷完善。 我國(guó)在 70年代開(kāi)始出現(xiàn)計(jì)價(jià)器，但那時(shí)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)大都是國(guó)外進(jìn)口不但不夠準(zhǔn)確，價(jià)格還十分昂貴。 發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前計(jì)價(jià)器能完成普通的計(jì)價(jià)、計(jì)行駛里程、乘車(chē)時(shí)間、等待時(shí)間等功能，但是卻存在諸多方面的問(wèn)題，具體而言在以下兩個(gè)方面尤其需要進(jìn)行改進(jìn)。 當(dāng) 電瓶蓄電功能下降、電路存在接觸不良等情況，致使在運(yùn)行過(guò)程中或停車(chē)后計(jì)價(jià)器出現(xiàn)重啟或者掉電，當(dāng)前乘車(chē)數(shù)據(jù)全部丟失，引起糾紛。隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)計(jì)價(jià)器的不斷改進(jìn)和完善，便產(chǎn)生了諸多的附加功能。同時(shí) ,DSl2C887具有定時(shí)精度高、掉電保護(hù)、功能強(qiáng)大、使用靈活和誤差較小等優(yōu)點(diǎn)，日益受到用戶(hù)的青睞。 SD卡已經(jīng)成為大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)的首選，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作一個(gè)基于單 片機(jī)的計(jì)程車(chē)計(jì)價(jià)系統(tǒng)。車(chē)?yán)^續(xù)行駛時(shí) ,停止計(jì)算等候費(fèi)，繼續(xù)增加里程計(jì)費(fèi) 。 該功能是 通過(guò)對(duì)汽車(chē)蓄電池電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以電壓臨界值與電流變化率為指標(biāo)，帶以溫度補(bǔ)償修正 ,當(dāng)汽車(chē)蓄電池電量過(guò)低時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。 怎樣獲取到車(chē)輪的即時(shí)轉(zhuǎn)速是最關(guān)鍵的問(wèn)題 ,一般的在車(chē)輪上都會(huì)附有一塊磁鐵 ,在靠近車(chē)輪附近的車(chē)軸上附上一塊霍爾傳感器，當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車(chē)輪上的磁鐵就會(huì)不斷地靠近和遠(yuǎn)離霍爾傳感器，這時(shí)霍爾傳感器受磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生脈沖 ,當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)霍爾便產(chǎn)生一個(gè)脈沖 3 送入主控制器 ,主控制器對(duì)接收到的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) ,由于車(chē)輪的周長(zhǎng)已知 ,便可根據(jù)脈沖個(gè)數(shù)以及車(chē)輪周長(zhǎng)算出一定時(shí)間內(nèi)行駛里程數(shù)。 （ 4）系統(tǒng)還帶有時(shí)鐘顯示，能實(shí)時(shí)顯示時(shí)間 ,能調(diào)節(jié)時(shí)間。 課題研究的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)： （ 1）研究單片機(jī)的工作原理 。 本設(shè)計(jì)可分為以下模塊：主控模塊、顯示模塊、測(cè)速模塊、報(bào)警模塊、時(shí)鐘模塊、按鍵模塊。這是因?yàn)檫@類(lèi)芯片的生產(chǎn)量很大，技術(shù)也很成熟。例如，控制電冰箱的控制器就不需要使用嵌入式系統(tǒng)，用一片 52單片機(jī)就可以輕松實(shí)現(xiàn)。 主要是單片機(jī)的特點(diǎn) : （ 1） 集成度高、體積小。 單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總 5 線(xiàn)結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線(xiàn)，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。 （ 5） 可擴(kuò)展性好。 方案一：我們選用市場(chǎng)最常見(jiàn)的 AT89S52 單片機(jī)為此設(shè)計(jì)的核心部分， AT89S52 單片機(jī)是 低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K bytes 的可系統(tǒng)編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器， 器件采用高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。它具有體積小、集成度高、可靠性高且易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。顯示器的 發(fā)展走到今天，從單色到彩色，從模糊到清晰，從小到大，歷經(jīng)無(wú)數(shù)的變化。 雖然只能顯示非常有限的符號(hào)和數(shù)字，但數(shù)碼管顏色鮮艷，易于觀察，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，最多可驅(qū)動(dòng) 32位，完全滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)數(shù)字顯示要求，且編程簡(jiǎn)單、成本低 。 機(jī)身薄，占地小，輻射小，給人以一種健康產(chǎn)品的形象。霍爾器件是一種磁傳感器。 光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此 ,光電式傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛 。經(jīng)過(guò)綜合比較分析我們選用方案 一 。經(jīng)過(guò)綜合比較分析我們選用方案三。內(nèi)部時(shí)鐘電路、內(nèi)部振 蕩電路、內(nèi)部低電壓檢測(cè)電路 以及兩線(xiàn)制 I2C 總線(xiàn)通訊方式，不但使外圍電路及其簡(jiǎn) 潔，而且也增加了芯片的可靠性。 DS1302是 DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。這些各大電子生產(chǎn)商推出的單片機(jī)都兼容 51 指令、并在 51 的基礎(chǔ)上擴(kuò)展一些功能而內(nèi)部結(jié)構(gòu)是與 51 一致的 。 時(shí) 鐘 電 路R O M / E P R O M / F l a s h 4 K BR A M 1 2 8 BS F R 2 1 個(gè)定 時(shí) 個(gè) / 計(jì) 數(shù) 器 2C P U總 線(xiàn) 控 制中 斷 系 統(tǒng)5 個(gè) 中 斷 源2 個(gè) 優(yōu) 先 級(jí)串 行 口全 雙 工 1 個(gè)4 個(gè) 并 行 口X T A L 2 X T A L 1R S TE AA L EP S E NP 0P 1P 2P 3V s sV c c 圖 22 STC89C52單片機(jī)組成框圖 STC89C52單片機(jī)主要特性 1. 一個(gè) 8 位的微處理器 (CPU)。目前的單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)是把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 和程序存儲(chǔ)器 ROM 都集成在單片機(jī)上，這樣可以方便了用戶(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)也提高了系統(tǒng)抗干擾性。每個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置計(jì)數(shù)方式，用來(lái)對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)然也可以設(shè)置定時(shí)方式?，F(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只 5 個(gè)中斷源，例如 SST89E58RD 就有 9 個(gè)中斷源。 SST89V58RD 最高允許的振蕩頻率可達(dá) 40MHz，因而大大的提高了指令的執(zhí)行速度。與 CRT顯示器相比較， LCD優(yōu)點(diǎn)是很明顯。本系統(tǒng)顯示部分用的是 LCD1602液晶模塊，采用一個(gè) 16 1的字符型液晶顯示模塊。 IR是用于寄存指令碼，只能寫(xiě)入但不能讀出， DR是用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作，自動(dòng)寫(xiě)入 DDRAM和 CGRAM。 VDD（ 2號(hào)引腳）：接電源。 E（ 6腳）： E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 DB3（ 10腳）：底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn) 3位。 DB7（ 14腳）：高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn) 7位（最高位）（也是 busy flang） 。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及磁場(chǎng)的變化，可在與磁場(chǎng)有關(guān)的各種場(chǎng)合中使用。本次設(shè)計(jì)選取了霍爾集成電路來(lái)測(cè)量里程。這種霍爾可用作各種類(lèi)型的傳感器（速度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等等），接觸開(kāi)關(guān)以及相類(lèi)似的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)外加的磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)動(dòng)作點(diǎn) BOP的時(shí)候，傳感器輸出的是低電平，磁感應(yīng)強(qiáng)度降到了動(dòng)作點(diǎn) BOP以下時(shí)，傳感器輸出電平是不變的，一直降到了釋放點(diǎn) BRP的時(shí)候，傳感器才會(huì)由低電平躍變?yōu)楦唠娖?。?dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到工作點(diǎn)（即Bop）時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓（相對(duì)于地的電位），使三極管導(dǎo)通，此時(shí) OC門(mén)輸出端輸出低電壓，三極管截止，使 OC門(mén)輸出高電壓，這種狀態(tài)為關(guān)。 （ 3）用 4個(gè) IO 口設(shè)計(jì)控制 4個(gè) 獨(dú)立按鍵作為按鍵控制部分。 11 (一 )單片機(jī) AT89S52是一種低功耗、高新 能 CMOS 8 為微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi) 容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)等等或硬件復(fù)修為止。 振蕩電路脈沖經(jīng)過(guò)二分頻后作為系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)， 再在二分頻的 基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生 ALE 信號(hào)，此時(shí)得到的信號(hào)時(shí)機(jī)器周期信號(hào)。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。I/O 口通過(guò)按鍵與地相連， I/O 口有上拉電阻， 無(wú)鍵按下時(shí)，引腳端為高電平，有鍵按下時(shí)，引 腳電平被拉低。 LS1BuzzerQ32N39064K7R8VCCGND 圖 35蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路圖 LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無(wú)背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如下 : 第 1腳： VSS為地電源。 第 5腳： R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 15腳：背光源正極。有 12個(gè)寄存器，其中 7個(gè)與時(shí)鐘、日歷有關(guān)，并以 BCD碼的存放數(shù)據(jù)形式。 表 31為 DS1302外部引腳 引腳號(hào) 引腳名稱(chēng) 功能 1 VCC2 主電源 3 X X2 振蕩源，外接 4 GND 地線(xiàn) 5 RST 復(fù)位 /片選線(xiàn) 6 I/O 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端（雙向） 7 SCLK 串行時(shí)鐘輸入端 8 VCC1 后備電源 表 31 DS1302外部引腳 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，也可以關(guān)閉充電功能，芯片采用 。車(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器就產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)霍爾片處在磁場(chǎng)中時(shí)，霍爾傳感器的輸出端輸出低電平。 在元器件的布局方面，應(yīng)該把相互有關(guān)的元件盡量放得靠近一些，例如，時(shí)鐘發(fā)生器、晶振、 CPU的時(shí)鐘輸入端都易