【正文】 故發(fā)生，在系統(tǒng)程序中通過(guò)軟件檢測(cè)行駛速度，當(dāng)速度高于設(shè)置的最高速度時(shí)以紅色 LCD 顯示，乘客觀察后可以提醒司機(jī)不要超速行駛，以避免交通事故發(fā)生。 本設(shè)計(jì)中的出租車(chē)自動(dòng)計(jì)費(fèi)，上電后顯示最初的起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)單價(jià)，等待時(shí)間計(jì)費(fèi)單價(jià)。 （ 1）計(jì)費(fèi)功能 費(fèi)用的計(jì)算是按行駛里程收費(fèi)。 ②顯示等候時(shí)間：用兩位數(shù)字顯示，顯示方式為“ XX” ,單位為 min。 出租車(chē)計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)要求 （ 1）設(shè)置白天 /晚上收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，使白天和晚上這兩種不同情況具有不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。采用里程傳感器件檢測(cè)到汽車(chē)所跑公里數(shù)，輸出脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大整形作為移位寄存器的脈沖，根據(jù)位移儲(chǔ)存器設(shè)置的計(jì)價(jià)模式實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)，顯示器對(duì)儲(chǔ)存在位移寄存器中的單價(jià)和計(jì)算出來(lái)的金額進(jìn)行顯示，但是考慮到這種電路過(guò)于簡(jiǎn)單，性能不夠穩(wěn)定，而且不能調(diào) 節(jié)單價(jià)，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，電路不夠?qū)嵱谩?..)，并打印好票據(jù)，單片機(jī)將營(yíng)等待信號(hào) 計(jì)費(fèi)復(fù)位 時(shí)鐘信號(hào) 分頻器 控制器 計(jì)費(fèi) 計(jì)時(shí) 公里脈沖 計(jì)程 譯碼 顯示 時(shí)鐘脈沖 公里測(cè)試 計(jì)費(fèi)脈沖 等待信號(hào) 計(jì)時(shí)，計(jì)費(fèi)，譯碼 數(shù)碼管顯示 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 運(yùn)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到 AT241024 中，等待出租車(chē)再次啟動(dòng)后，單次金額與里程等信息清零復(fù)位，完成一 次計(jì)價(jià) 。電源電路 空車(chē)燈 鍵盤(pán)控制 霍爾傳感器 AT241024 儲(chǔ)存電路 DSI 302 時(shí)鐘電路 AT89C52 單片機(jī) 超速提醒 語(yǔ)音播報(bào) 打印輸出 串口顯示 1602LCD 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 4 硬件設(shè)計(jì) 硬件的概述 本次設(shè)計(jì)主要以單片機(jī)為主要核心硬件，單片機(jī)在自動(dòng)控制這一塊單片機(jī) 也是時(shí)下運(yùn)用最廣泛的硬件，本次設(shè)計(jì)選用單片機(jī)的型號(hào)是 AT89C52， AT89C52 是一款非常適合單片機(jī)初學(xué)者學(xué)習(xí)的機(jī)型， 它 完全兼容 多個(gè) 傳統(tǒng) 機(jī)型 的指令系統(tǒng)和引腳 ，而且是當(dāng)今較為廣泛使用的。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)作。對(duì) P0端口寫(xiě) “1” 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。此外 ， /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和 定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的（ ），具體如下表所示。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)， P2口送出高八位地址。 P3口： P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙 向 I/O口， p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè) TTL邏輯電平。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些控制信號(hào)。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無(wú)效。在一般情況下 ， ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。否則， ALE將被微弱拉高。 EA/VPP： 訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器制信號(hào)。 XTAL1： 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。這樣就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。上電復(fù)位電路要求接通電源后，通過(guò)外部電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位操作。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0. 0/ A D 039P 0. 1/ A D 138P 0. 2/ A D 237P 0. 3/ A D 336P 0. 4/ A D 435P 0. 5/ A D 534P 0. 6/ A D 633P 0. 7/ A D 732P 1. 0/ T 21P 1. 1/ T 2 E X2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ INT 012P 3. 3/ INT 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6 /W R16P 3. 5/ T 115P 2. 7/ A 1 528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1 023P 2. 3/ A 1 124P 2. 4/ A 1 225P 2. 5/ A 1 326P 2. 6/ A 1 427U1A T 89 C5 2R110 kR210 kC11nF 圖 44 AT89C52引腳配置 里程測(cè)量模塊 在汽車(chē)聯(lián)軸器按圓周間隔嵌入磁鋼，用霍爾傳感器集成芯片 A44E 檢測(cè)并輸出脈沖，霍爾傳感器集成芯片 A44E 有信號(hào)轉(zhuǎn)換、電壓放大、整形輸出等功能，為增加其抗干擾能力，經(jīng) 過(guò) 74LS14 對(duì)信號(hào)整形后再通過(guò)光偶送入 引腳。集成開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器原理如圖 46所示。 (即 OPB)時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓 (相對(duì)于低電位 )使三極管導(dǎo)通，此時(shí) OC門(mén)輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為“開(kāi)”。 圖 47 集成霍耳開(kāi)關(guān)外形及接線 我們選擇了 口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷 0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車(chē)輪的周長(zhǎng)是 1米），霍爾開(kāi)關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 1000 次時(shí)，也就是 1公里，單片機(jī)就控 制將金額自動(dòng)的增加，其計(jì)算公式：當(dāng)前單價(jià)公里數(shù)=金額 。 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 R1 R21 2U 1 : A74 LS 1 43 4U 1 : B74 LS 1 41 2 3HR21U1 243霍爾傳感器+5 v+5 v+5 vT L 8 1 7 圖 48 里程測(cè)量電路 顯示模塊 由于設(shè)計(jì)要求有單價(jià) (2 位 )、中途等待時(shí)間 (2 位 )、路程 (4位 )、金額 (4 位 )和時(shí)鐘 (4 位 )顯示，因此，采用 16位高亮度 LCD 數(shù)碼管顯示。 LCD 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的單片機(jī)輸出設(shè)備。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。 液晶電路使用時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)液晶不亮可以調(diào) 節(jié)連接液晶的點(diǎn)位器，改變液晶的亮度。數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入 ， 任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。 1602 液晶的簡(jiǎn)介 字符型液晶 1602 主要技術(shù)參數(shù)如表 43所 示： 表 43 字符型液晶 1602主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量： 16*2個(gè)字符 芯片工作電壓： — 工作電流： () 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： *（ W*H） mm 接口信號(hào)說(shuō)明如表 44 所示 ： 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 表 44 1602接口信號(hào)說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 Vss 電源地 9 D2 DataI/O 2 VDD 電源正極 10 D3 DataI/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 DataI/O 4 Rs 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 DataI/O 5 R/W 讀 /寫(xiě)選擇端（ H/L） 13 D6 DataI/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 DataI/O 7 D0 DataI/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 DataI/O 16 BLK 背光源負(fù)極 控制器接口說(shuō)明（ HD44780 及兼容芯片） 基本操作時(shí)序 a 讀狀態(tài)：輸入： Rs=L, Rw=H, E=H 輸出： D0— D7=狀態(tài)字 b 寫(xiě)指令：輸入： Rs=L, Rw=L, D0— D7=指令碼 輸出：無(wú) E=高脈沖 C 讀數(shù)據(jù)：輸入： Rs=H, Rw=L, E=H 輸出： D0— D7=數(shù)據(jù) d 寫(xiě)數(shù)據(jù)：輸入： Rs=H, Rw=L, D0— D7=數(shù)據(jù) 輸出：無(wú) E=高脈沖 狀態(tài)字說(shuō)明如表 45所示： 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 45 狀態(tài)字說(shuō)明（ a） STA7 D7 STA6 D6 STA5 D5 STA4 D4 STA3 D3 STA2 D2 STA1 D1 STA0 D0 表 46 狀態(tài)字說(shuō)明（ b） STA06 當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值 STA7 讀寫(xiě)操作使能 1：禁止 0：允許 注：對(duì)控制器進(jìn)行讀寫(xiě)操作之前，都必須進(jìn)行讀寫(xiě)檢測(cè)，確保 STA7 為 0 控制器內(nèi)部帶有 80*8位的 RAM緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖 47所示：表 47 RAM地址映射圖 LCD16 字 *2 行 表 47 RAM地址映射圖 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 ? 27 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 ? 67 顯示模式設(shè)置如表 48 所示： 表 48 顯示模式設(shè)置 指令碼 功能 0 0 1 1 1 0 0 0 設(shè)置 16*2顯示， 5*7點(diǎn)陣， 8位數(shù)據(jù)接口 顯示開(kāi)關(guān)及光標(biāo)設(shè)置如表 49所示 ： 表 49 顯示開(kāi)關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 指令碼 功能 0 0 0 0 1 D C B D=1 開(kāi)顯示； D=0 關(guān)顯示 C=1 顯示光標(biāo)； C=0 不顯示光標(biāo) B=1 光標(biāo)閃爍； B=0 光標(biāo)不顯示 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一 N=0 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字后 地址指針減一，且光標(biāo)減一 S=1 當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符后，整屏顯示左移 (N=1)或右移（ N=0） ,以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果 S=0 當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符，整屏顯示不移動(dòng) 數(shù)據(jù)控制器內(nèi)部有一個(gè)數(shù)據(jù)地址指針，用戶可通過(guò)它們來(lái)訪問(wèn)內(nèi)部的全部80字節(jié) RAM。繼續(xù)進(jìn)入里程計(jì)算（ S4）、等待（ S5按下，開(kāi)始計(jì)時(shí)）、暫停（ S1）三種模式。金額計(jì)算，返回初始模式。 鍵盤(pán)接口電路如圖 415所示： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0. 0/ A D 039P 0. 1/ A D 138P 0. 2/ A D 237P 0. 3/ A D 336P 0. 4/ A D 435P 0. 5/ A D 534P 0. 6/ A D 633P 0. 7/ A D 732P 1. 0/ T 21P 1. 1/ T 2 E X2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 7/ R D17P 3. 6 / W R16P 3. 5/ T 115P 2. 7/ A 1 528P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1 023P 2. 3/ A 1 124P 2. 4/ A 1 225P 2. 5/ A 1 326P 2. 6/ A 1 427U1A T 89 C 5 2S3S4R110 kR210 kR310 kR410 kS2S1S5S6R510 kR610 k 圖 415 鍵盤(pán)接口電路 按鍵開(kāi)關(guān)的去除抖動(dòng)功能 目前 AT89C52 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)上的按鍵常采用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵 ,它在斷開(kāi)、閉合時(shí)輸入電壓波形如圖 416所示 .可以看出機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開(kāi)瞬間均有抖動(dòng)過(guò)程 ,時(shí)間長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān) ,一般為 5~10ms。 通常消除抖動(dòng)影響的方法有硬件、軟件兩種。它內(nèi)部帶有話筒放大器、自動(dòng)增益控制時(shí)鐘、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路等，采用 +5V 電源供電。語(yǔ)音 芯片工作時(shí)，由主程序調(diào)用放音處理程序，根據(jù)發(fā)音地址尋找 ISD2560 中的發(fā)音單元，然后將信號(hào)送到揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。這時(shí)打印機(jī)將 BUSY 線置為忙 (高電平 )，禁止新數(shù)據(jù)輸入，當(dāng)打印機(jī)取走數(shù)據(jù)并處理完畢后， BUSY 線被置為閑 (低電平 )，