【正文】 第 27 頁 結(jié) 束 語 本款出租車計(jì)價(jià)器比目前市場(chǎng)現(xiàn)在的增加了不少功能，其中包括單價(jià)輸出、單價(jià)調(diào)整、路程輸出、顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間、語音播報(bào)數(shù)據(jù)信息等功能。由于平時(shí)很少進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，所以對(duì)于課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格式也是近期才接觸到，經(jīng)過這兩次的設(shè)計(jì)，為我們以后畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作也奠定了一定的基礎(chǔ)。 通過本次課程設(shè)計(jì)，又使我學(xué)到了許多書本上 無法學(xué)到的知識(shí) ,也使也深該體會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，不僅使我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的鞏固，同時(shí)也對(duì)單片機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。這兩個(gè)鍵均與控制打印機(jī)的芯片的 INT0 相連，所以在主程序中，設(shè)置一個(gè)鍵中斷。 IIC總線方式，采用雙線傳輸，一根為串行數(shù)據(jù)線 (SDA)，另一根為串行時(shí)鐘線（ SCL），寫入時(shí)有自動(dòng)擦除功能，數(shù)據(jù)保持時(shí)間大于 40 年。因此采取 了這一種方案 . 選用的新型單片機(jī)為 89C52 的性能介紹如下。四個(gè)線圈為四個(gè)打針的勵(lì)磁線圈，當(dāng)它們接低電平時(shí)，相應(yīng)的勵(lì)磁線圈便接通了，驅(qū)動(dòng)打針沖擊色帶和打印紙，打印出一個(gè)點(diǎn)跡當(dāng)它們?yōu)楦唠娖綍r(shí)，線圈斷電，打針離開色帶 .TR 為回車信號(hào)輸出端，當(dāng)電機(jī)返回到最左端時(shí)，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，干簧管閉合一次，從 TR 端便輸出一個(gè)正脈沖信號(hào)，該信號(hào)可作為行同步信號(hào) . 在打印機(jī)內(nèi)部還有一個(gè)振蕩器，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，振蕩器便輸出峰值為 3V 左右的正弦波，經(jīng)外電路整形后變?yōu)榉讲?TP，該信號(hào)為同步信號(hào)，只要在該信號(hào)的每個(gè)上 跳沿或者下跳沿驅(qū)動(dòng)打著針，便可確保打印的點(diǎn)之間等距離 打印機(jī)硬件接口電路的設(shè)計(jì) 打印機(jī)選擇好以后，下一步就是關(guān)于打印機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)問題。它的可靠使用壽命為 500000 行，體積很小 ，為 乘 乘，重量只有 60g，非常適合于安裝在儀器儀表內(nèi)部。 M150II 針式打印機(jī) 原理 綜合上述分析，選擇的針式微型打印機(jī)型號(hào)為 M150II。 熱敏式打印機(jī) 熱敏式打印機(jī)屬于非擊打式打印機(jī)。 字符式打印機(jī) 字符式打印機(jī)屬于擊打式打印機(jī)的一種。而非擊打式打印機(jī)則是通過非機(jī)械能，如熱敏，靜電等方式將字符印在打印紙上。隨著單片機(jī)在自動(dòng)控制領(lǐng)域中越來越廣泛的應(yīng)用，打印功能以及打印機(jī)的需求也隨之增長(zhǎng)起來。有時(shí)失控程序可能落入沒有編程的 ROM 區(qū) ,此時(shí)可在該 ROM 區(qū)內(nèi)設(shè)置軟件陷阱，把程序引向清除中斷激活標(biāo)志處 .軟件陷阱一般由以下 3 條指令構(gòu)成 :(I)NOP (2) NOP (3)LJMP CLIF 第五章 打印機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及其程序的設(shè)計(jì) 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 23 頁 在新型出租車計(jì)價(jià)器中增加的一個(gè)主要功能是打印功能。而有些城市沒有免費(fèi)計(jì)時(shí)，只要計(jì)價(jià)器計(jì)滿 分鐘后，就在車資上加 價(jià)。首先是基本的計(jì)價(jià)距離的改動(dòng) .在原程序中，續(xù)程是 公里，在脈沖中斷程序中，每接收一個(gè)脈沖，在脈沖計(jì)數(shù)單元加 10 個(gè)脈沖后，表示出租車已經(jīng)行進(jìn)了 公里 .在每次脈沖到來時(shí)將計(jì)數(shù)單元加 20，這樣續(xù)程距離就為 公里 .其次是設(shè)置一些標(biāo)志位，表示是否加到 公里或者 公里 .最后在取單價(jià)子程序中將單價(jià)除以 2 60%空貼加價(jià)的實(shí) 現(xiàn) 現(xiàn)有的軟件程序中，單價(jià)分為白天單價(jià)，白天空貼單價(jià)，夜間單價(jià)，夜間空貼單價(jià)等 4 種分別存放在相應(yīng)單元。該項(xiàng)功能是通過對(duì)脈沖中斷程序進(jìn)行改動(dòng)后實(shí)現(xiàn)的。 4． 2 軟件的改進(jìn)及其抗干擾措施 中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CJ50241997《電子式出租車計(jì)價(jià)器》中規(guī)定，計(jì)價(jià)器的計(jì)價(jià)功能模式應(yīng)符合下表規(guī)定 : 項(xiàng)目 要求值 推薦值 說明 起程 1 千米的整數(shù)倍 3， 4， 5 千米 到達(dá)起程點(diǎn)時(shí)即變價(jià) 續(xù)程 0． 5 千米的整數(shù)倍 0． 5 千米 每到達(dá)這一續(xù)程點(diǎn)即變價(jià) 夜間 加收基本單價(jià) 10%的整數(shù)倍 加收基本單價(jià)的 20%30% 計(jì)時(shí) 每累計(jì) 30 秒的整數(shù)倍 每累計(jì) 2 分 30 秒加收 0。因?yàn)闀円古袛嗟囊罁?jù)是小時(shí)，若兩次讀取的小時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)生較大的變化，就會(huì)出現(xiàn)亂報(bào) 單價(jià)的問題。 根據(jù)以上分析的原因，歸根結(jié)底就在于數(shù)據(jù)在到達(dá)主機(jī)時(shí)已經(jīng)發(fā)生了改變 。當(dāng)它為0 時(shí)，表明有 244 微秒的時(shí)間可用來讀取數(shù)據(jù)，因此中斷服務(wù)程序讀取數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)避免超過 244 微秒 . 亂報(bào)單價(jià)問題的解決 通過對(duì)日歷時(shí)鐘芯片的分析，亂報(bào)單價(jià)的問題主要是由外界干擾造成了主機(jī)讀取的時(shí)鐘數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤 .通過總線讀周期時(shí)序可以看出，在 ALE 信號(hào)的下跳沿?cái)?shù)據(jù)線上傳送的是地址數(shù)據(jù)，在 RD 信號(hào)有效期間，數(shù)據(jù)線上傳送的是時(shí)鐘數(shù)據(jù)。在寄存器 B 中，有 3 個(gè)中斷使能位，當(dāng)需要使用某個(gè)中斷產(chǎn)生中斷信號(hào)時(shí)，必須先將相應(yīng)的中斷使能位置 1，芯片才能允許相應(yīng)的中斷信號(hào)從 1RQ 端輸出，若在中斷使能位寫入 0，則禁止相應(yīng)的中斷信號(hào)產(chǎn)生 .在寄存器 c 中，有 3 個(gè)中斷標(biāo)志位，與 3 個(gè)中斷源是一一對(duì)應(yīng)的 .當(dāng)某個(gè)中 斷發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位被自動(dòng)置 1,須注意的是，這些中斷標(biāo)志位與對(duì)應(yīng)的中斷使能位的設(shè)置是不相關(guān)的，當(dāng)中斷使能位設(shè)置為 0 時(shí)，雖然不產(chǎn)生中斷信號(hào)，但當(dāng)中斷的條件滿足時(shí)，中斷標(biāo)志就會(huì)被置 1。 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 19 頁 定時(shí)單元的介紹 在前 10 個(gè)時(shí)鐘日歷單元寄存器中，有 3 個(gè)定時(shí)單元，分別為秒定時(shí)，分鐘定時(shí)以及小時(shí)定時(shí) .這 3 個(gè)定時(shí)單元有兩種使用方法 : 第一 :當(dāng)在這 3 個(gè)單元中寫入每天指定的時(shí)間后，若定時(shí)中斷使能位為高電平，則在每天的指定時(shí)刻，均會(huì)發(fā)出中斷信號(hào) . 第二 :當(dāng)在這 3 個(gè)單元中寫入 00 FF 之間的任意一個(gè)非定時(shí) 數(shù)據(jù)時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生如下情形 :若在小時(shí)定時(shí)單元中寫入該范圍的任意一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，芯片在每小時(shí)會(huì)發(fā)出一次中斷請(qǐng)求信號(hào) 。 具有總線兼容的中斷信號(hào) IRQ, 3 個(gè)獨(dú)立的中斷源 . 寄存器地址映射圖 日歷時(shí)鐘芯片 DS12887 包含有 128 個(gè)字節(jié)的隨機(jī)存儲(chǔ)寄存器 RAM，其中前 14 個(gè)字節(jié)為日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)專用的寄存器，后 114 個(gè)字節(jié)為一般的通用寄存器，可用來保存數(shù)據(jù) .前 10 個(gè)字節(jié)為時(shí)鐘，日歷以及報(bào)警單元，后 4 個(gè)為專用的控制寄存器，其中寄存器 C 和寄存器 D 為只讀寄存器，寄存器 A 的第 7 位是只讀位，秒寄存器的高 4 位為只讀位，其余的寄存器均為可讀寫的寄存器 . 時(shí)鐘，日歷單元的介紹 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 18 頁 在芯片 DS12887 內(nèi)部具有一個(gè)自動(dòng)計(jì)時(shí)單元電路，它可以自動(dòng)記錄秒，分鐘，小時(shí)等時(shí)鐘數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)的單元中，同時(shí)芯片內(nèi)部還有一個(gè) 100 年日歷，可自動(dòng)記錄日歷數(shù)據(jù) .通過對(duì)寄存器的訪問，便可獲知時(shí)鐘和日歷數(shù)據(jù) .這 10 個(gè)寄存器的內(nèi)容還可以由程序初始化，數(shù)據(jù)方式既可以是二進(jìn)制碼的形式，也可以是 BCD 碼形式，但這 10 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)必須采取同種方式 .當(dāng)需要對(duì)這些字節(jié)初始化時(shí)，首先確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，然后將寄存器 B 中的數(shù)據(jù)方式位 (DM)置為相應(yīng)的格式，第三步，將寄存器 B 中的置位位 (SET)置為 1，接著把數(shù)據(jù)寫入須初始化的單元，在數(shù)據(jù)寫完后，必須將寄存器 B 中的置位位 (SET)清 0，以便時(shí)鐘電路能夠自動(dòng)校正時(shí)鐘和日歷數(shù)據(jù) .下表則說明了以二進(jìn)制碼方式和 BCD 碼方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的格式。 日歷時(shí)鐘芯片選用 DALLS 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的 DS12887 芯片，該芯片具有 下述特點(diǎn) : 管腳與日歷時(shí)鐘芯片 MC146818B 及 DS1287 兼容 . 在斷電情況下，數(shù)據(jù)可保存 10 年不變。也就是說，當(dāng)此時(shí)處于白天時(shí)，計(jì)價(jià)器會(huì)報(bào)出夜間單價(jià)，并按夜間單價(jià)計(jì)價(jià)，若運(yùn)行一段時(shí)間后，又恢復(fù)到白天單價(jià)。根據(jù)這項(xiàng)要求，在軟件設(shè)計(jì)中加入了晝夜判斷子程序，在計(jì)車資前，先執(zhí)行該子程序，并按照?qǐng)?zhí)行結(jié)果取單價(jià)。 第 四 章 現(xiàn)有出租車計(jì)價(jià)器的各項(xiàng)改進(jìn)工作 在本章中，詳細(xì)介紹了對(duì)上述提出的現(xiàn)有出租車計(jì)價(jià)器存在的各項(xiàng)問題的解決方案及其實(shí)施工作。采用 IC 卡獨(dú)立供電方式，當(dāng)出現(xiàn) IC 卡電源短路情況時(shí)，電 源穩(wěn)壓器因輸出過載而形成短路保護(hù)，輸出低電平， CPU 檢測(cè)到低電平時(shí)，對(duì) IC 卡的供電便 會(huì)中斷。其具體連接為： PCI 口接卡座的復(fù)位端 RST， PC0 口 接卡座的時(shí)鐘脈沖端 CLK， PC2 口接卡座的數(shù)據(jù)輸入輸出端 I/O， PC3口接卡座的 VDD 端。 卡管理模塊 該功能通 過 IC 卡完成。該微打采用了單獨(dú)的單片機(jī)系統(tǒng)，考慮到微打自身的性能要求，使用 Intel 公司的 8 051芯片。 打印模塊 打印出租車專用發(fā)票，包括車牌號(hào)、上車時(shí)間、下車時(shí)間、等候時(shí)間、營(yíng)運(yùn)里程、單價(jià) 、金額及日期等。 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 14 頁 時(shí)鐘模塊 本系統(tǒng)采用 DSl2887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。 語音芯片工作時(shí)，系統(tǒng)首先將主程序指針轉(zhuǎn)入放音處理程序，根據(jù)發(fā)音地址尋找 ISDl420 中 的發(fā)音單元，然后將信號(hào)送到揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。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?？哲嚐粜盘?hào) 用于判斷出租車是否處于空車狀態(tài)。它的工作原理可以用以下公式進(jìn)行描述 : 假如圖示為一出租車車輪，以角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)，在某段營(yíng)運(yùn)時(shí)間 范圍內(nèi)計(jì)量的圈數(shù)和金額為 : T, )/2JI 圈數(shù) T,營(yíng)運(yùn)起始時(shí)間 T,:營(yíng)運(yùn)終止時(shí)間 公里后，則按超過的里程加價(jià)。 S1 按下 ？ S4 按下 ？ 設(shè)定默認(rèn) 單價(jià)（白天） 啟動(dòng)計(jì)價(jià)器 里程中斷？ 到一公里？ 總路程加 1 總金額加 1 傳感有信號(hào)？ 停止計(jì)價(jià)和 里程計(jì)數(shù) 是 是 是 是 否 否 否 設(shè)定晚上單價(jià) 按下 S4？ 設(shè)定中途等待單價(jià) S4 按下 ？ 返回時(shí)間顯示 是 是 是 否 否 否 顯示金額及單價(jià) S3 按下 ？ 否 是 顯示路程和單價(jià) S3 按下 ？ 是 否 圖 2221 主程序流程圖 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 11 頁 圖 2222 計(jì)價(jià)流程圖 （ 3）單價(jià)時(shí)間調(diào)整流程圖如圖 2223 所示。 (5)顯示子程序服務(wù)程序 由于是分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到 4 個(gè)顯示子程序，分別是：時(shí)分秒顯示子程序（ HMS_DIS）、金額單價(jià)顯示子程序（ CP_DIS）、路程單價(jià)顯示子程序 (DP_DIS)、單價(jià)調(diào)節(jié)子程序 (PA_DIS)。其程序流程如圖所示 . (3)里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序 每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號(hào)就使單片機(jī)中斷一次，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖計(jì)滿 1000 次時(shí)，就有程序?qū)?dāng)前總額，使微機(jī)進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中。其程序流 程如圖所示 .當(dāng)按下 S1 時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷出行駛里程是否已超過起價(jià)公里數(shù)。 按鍵單元的設(shè)計(jì) 電路共采用了四個(gè)按鍵， S S S S4，其功能分別是： S1 分屏顯示切換按鍵， S2 功能設(shè)定按鍵， S3 .＋ ./白天晚上切換按鍵， S4 .－ ./中途等待開關(guān)。AT24C02 是 ATMEL 公司的 2KB 字節(jié)的電可擦除 存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到 ，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 年以上，而且采用 8 腳的 DIP 封裝，使用方便。 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 6 頁