【正文】 還有就是，本設(shè)計的計價程序（如圖 53），巧妙的利用了定時中斷 TIMER1和外部中斷的配合，多種計價模式利用不同的標(biāo)志位，在一個公式里進(jìn)行計算，且互不影響，避免了程序冗余，節(jié)省了硬件空間 。若已超過，則根據(jù)里程值、每千米的單價和起價來計算出當(dāng)前的累計價格并將結(jié)果存于價格寄存器中，將當(dāng)前時間和累計價格送 MAX7219 驅(qū)動的 LCD 顯示電路顯示出來。 圖 419 并行接口時序圖 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 29 超速提醒電路 有些出租車司機(jī)為了獲取更多的時間 來多送一個乘客，他們在送客過程中以高速行駛來榨取時間，而引起一些交通事故，為了制止這些事故發(fā)生，在系統(tǒng)程序中通過軟件檢測行駛速度，當(dāng)速度高于設(shè)置的最高速度時以紅色 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。語音模塊與單片機(jī)的接口如圖 418 所示。由于抖動，會造成被查詢的開關(guān)狀態(tài)無法準(zhǔn)確讀出。當(dāng) S1 按下，進(jìn)入查詢（ S2）、清除（ S3）、復(fù)位（ S4）、打印（ S6）四種模式。 從單片機(jī)串口輸出的信號先送到左邊的移位寄存器（ 74HC164） ,由于移位脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達(dá)到顯示的目的。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代 碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中 CPU 的開銷小 、編程簡單，便于監(jiān)視和控制但是占用接口線多，硬件電路復(fù)雜，成本高。用 2片 MAX7219級連進(jìn)行驅(qū)動顯示，把上一片的數(shù)據(jù)輸出口和下一片的數(shù)據(jù)輸入口連接使用。當(dāng)施加的磁場達(dá)到釋放點(diǎn) (即 rPB)時，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)為“關(guān)”。利西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 19 用單片機(jī) T1的計數(shù)功能完成 100 次的計數(shù)后，產(chǎn)生一中斷未完成路程的測量。振蕩電路脈沖經(jīng)過西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 18 二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生 ALE信號，此時得到的信號是機(jī)器周期信號。為使能從 0000H到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令， EA必須接 GND。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE脈沖將會跳過。 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 17 表 42 AT89C52引腳及相對應(yīng)的功能 引腳號 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0 (外部中斷 0) INT0 (外部中斷 0) T0（定時器 0外部輸入） T1（ 定時器 1外部輸入） WR (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RST： 復(fù)位輸入。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 P1口： P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， p1輸出緩沖器能驅(qū)動4個 TTL邏輯電平。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，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。在里程測速方面，霍爾元件 體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小 ，因此我們采用霍爾傳感器 A44E；在顯示方面，本次采用的是 LCD,因?yàn)?LCD 技術(shù)比較成熟，價格也不是很高，綜合考慮還是選擇LCD；在其他方面，我們運(yùn)用到了 AT24C1024 掉電存儲單元以及六個控制按鍵。 圖 31 方案一 方 案二：采用 EDA 技術(shù)，根據(jù)層次化設(shè)計理論，該設(shè)計問題自頂向下可分為分頻模塊，控制模塊 計量模塊、譯碼和動態(tài)掃描顯示模塊，其系統(tǒng)框圖如圖 32所示： 里程傳感器 電源電路 及 保護(hù)電路 移位寄存器 金額顯示 單價顯示 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 10 圖 32 方案二 方案三：采用數(shù)字電子技術(shù)，利用 555 定時芯片構(gòu)成多諧振蕩器，或采用外圍的晶振電路作為時鐘脈沖信號，采用計數(shù)芯片對脈沖的計數(shù)和分頻，最后通過譯碼電路對數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼， 將譯碼所得的數(shù)據(jù)送給數(shù)碼管顯示，下圖為該方案的流程框圖，方案三如圖 33 所示： 圖 33 方案三 方案四：采用 單片機(jī) AT89C52 控制電路、 A44E 霍爾傳感器電路、 AT24C1024存儲電路、 DS1302 時鐘電路、 ISD2560 語音播報電路、票據(jù)打印電路、按鍵調(diào)整電路、 MAX7219 驅(qū)動顯示電路及電源電路組成。計時范圍 059min，精確到 1min。同時具有運(yùn)行 、 暫停 、 停止等狀態(tài)，可以顯示運(yùn)行的時間，同時可以顯示暫停的時間，具有累加功能，暫停和運(yùn)行時間在暫停和運(yùn)行前一次的狀態(tài)上計時。 票據(jù)打印 當(dāng)出租車到達(dá)指定地點(diǎn)，司機(jī)翻起空車牌時，便產(chǎn)生一個信號，通知單片機(jī) AT89C52，單片機(jī)啟動打印服務(wù)，將行車的中途等待時間、營運(yùn)里程、單價、金額、日期及上下車時間等數(shù)據(jù)打印成出租車專用發(fā)票。可是為了讓計價器更人性化更 實(shí)用 ，就得增加其功能，這樣會使自己計價器更突出，特點(diǎn)更鮮明。因此采用 16 位高亮度 LCD 數(shù)碼管顯示。綜合上述比較這次設(shè)計選用霍爾傳感器。轉(zhuǎn)盤上間斷的孔可以開閉照射到光電三極管上的光源，進(jìn)而觸發(fā)光電三極管和放大器，使之像開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉輸出信號。單片機(jī)將營運(yùn)數(shù)據(jù)信息存儲到儲存器中，等待出租車再次啟動后，單次金額與里程等信息清零復(fù)位，完成一次計價。它分為幾個部分來組成，有里程測量部分、顯示部分、按鍵部分、單片機(jī)?，F(xiàn)在 計價器已經(jīng)普及市場，為了使出租車計價器功能更多，綜合運(yùn)用更廣泛，更人性化，就需要增加其功能。內(nèi)部完全采用電子分列元件，因此主機(jī)體積比較大，只能安裝在車輛的儀表臺面上；采用愛普生的針式打印機(jī)，并可根據(jù)客戶的需要加裝打印機(jī)打印發(fā)票；發(fā)票從計價器的上蓋上出紙；主機(jī) 內(nèi)部帶有安裝揚(yáng)聲器的空間，如果需帶空重車語音的情況時，需配套有外部發(fā)音源的空車牌提供語音信號，整個主機(jī)都充當(dāng)了揚(yáng)聲器的音腔，因此空重車語音音質(zhì)比較好；里程測量傳感器采用普通信號的傳感器，不利于設(shè)備的防作弊和抗干擾等性能。 現(xiàn)在我們就以南京通用電器有限公司三款計價器為例進(jìn)行分析， TY2021E 該計價器為本廠第四代正在開發(fā)改進(jìn)中的型號，采用 LCD數(shù)碼管 5屏顯示和出租車營運(yùn)數(shù)據(jù)相關(guān)的“單價”、“計程”、“計時”、“金額”、“當(dāng)前時間”等內(nèi)容。只有更加精良準(zhǔn)確和更人性化的計價器才能保證出租成行業(yè)健康正常的向前發(fā)展。系統(tǒng)的軟 件設(shè)計主要有：主程序模塊、定時中斷模塊、里程計數(shù)中斷模塊、中途等待中斷模塊、顯示子程序模塊、鍵盤服務(wù)模塊、串行通信和票據(jù)打印等模塊的軟件設(shè)計。結(jié)果表明：該計價器具有集計程、計時、計費(fèi)、存儲、查看、統(tǒng)計等多種計量功能并且具有防止司機(jī)作弊、語音、打印和顯示等多種功能。 出租車計價器設(shè)計的運(yùn)用分析 伴隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，出租車作為一樣重要的交通工具已經(jīng)逐漸走入人們的生活，為人們的出行提供了很大的方便。隨著城市旅游業(yè)的發(fā)展，出租車行業(yè)已成為城市的窗口，象征著一個城市的文明程度。增加了和外接 GPS 主機(jī)通訊的功能，實(shí)現(xiàn)了營運(yùn)數(shù)據(jù)無線上傳的功能，便于出租車公司的日常管理。國內(nèi)出租車計價器已經(jīng)經(jīng)歷 4個階段的發(fā)展。西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 4 2 本次出租車計價器設(shè)計的理論依據(jù) 圖 21 出租車計價器 現(xiàn)在市面上的出租車基本只具有自動計費(fèi)，上電后顯示最初的起步價，里程計費(fèi)單價，等待時間計費(fèi)單價。整個系統(tǒng)由單片機(jī)控制電路、霍爾傳感器電路、存儲電路、時鐘電路、語音播報電路、票據(jù)打印電路、按鍵調(diào)整電路、驅(qū)動顯示電路及電源電路組成。主要由發(fā)光二極管（ LED）、光敏二極管（光電二極管）和整形（控制）電路組成。所以要 綜合考慮計價器和車速傳感器的各方面因素。本次設(shè)計選用的 LCD 作為顯示屏，雖然 LCD 相對于 LED落后。經(jīng)單片機(jī)計算得出金額，最后輸送給顯示器。在設(shè)計過程中，先把語音信息存儲到 ISD2560 內(nèi)部的不同起點(diǎn)地址中。比市場上的一些計價器使用更方便，功能更全，還具有有效防止司機(jī)作弊和系統(tǒng)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。 ①當(dāng)里程 2km 時，按起價計算費(fèi)用 ②當(dāng)里程 2km 時，每公里按 元計費(fèi) ③等待累計時間 10min 時，按 元 /min 計費(fèi) （ 2）顯示功能 ①顯示行駛里程：用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“ XXXX” ,單位為 km。 設(shè)計的方案論證與比較 方案 一 ：采用數(shù)字電路控制。 方案四，不但控制簡單，而且成本低廉，設(shè)計電路簡單。 AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能 ： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 38位 I/O口線，看門狗定時器， 2個數(shù)據(jù)指針，三個 16位定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 表 41 AT89C52引腳及相對應(yīng)的功能 引腳號 第二功能 T2（定時器 /計數(shù)器 T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2口 ： P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口 ， P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個 TTL邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。 PSEN： 外部 程序存儲器選通信號（ PSEN） 是外部程序存 儲器選通信號。 晶振電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端 為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。 RERST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2個機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。在輸入端輸入電壓 CCV，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理，當(dāng)霍耳片處在磁場中時，在垂直于磁場的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會產(chǎn)生霍爾傳感器 小磁鐵 車輪 AT89C52單片機(jī) 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 20 霍耳電勢差 HV 輸出，該 HV 信號經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC門輸出。 (設(shè)車輪周長為 1m ,則霍爾傳感器每產(chǎn)生 100 個脈沖便表示車已行程 ,根據(jù)際情況在程序中進(jìn)行設(shè)置 )。因此應(yīng)用廣泛。 圖 414 S1切換顯示屏 在出租車不走的時候，按下 S1，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分屏顯示，車在行走的時候只有總金額和單價顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時候，客戶要求查看總的里程的時候，就可以按下 S1切換到里程和單價顯示屏，供客戶查詢。 按鍵的功能 電路共采用 6 個按鍵， S S S S S S6，其功能是： （ 1）在基本模式下：按下 S1，進(jìn)入單程和往返兩種模式。 I/O 口通過按鍵與地相連， I/O 口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。 圖 416 按鍵過程 電源電路圖 本次設(shè)計電源模塊由于使用標(biāo)準(zhǔn) USB 接口直接輸入 5V直流電源，所以不用降壓整流模塊，只是在開關(guān)后端接入一個 47UF 電解電容和一個無極電容 104 進(jìn)行濾波，并使 用一個 LED 發(fā)光二極管作為電源指示燈如圖 417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 2B U Z 1B U Z Z E RR V 110 kR110 kQ1N P N 圖 418 語音播報電路 票據(jù)打印設(shè)計 當(dāng)出租車到達(dá)指定地點(diǎn)，司機(jī)翻起空車牌時，便產(chǎn)生一個信號，通知單片機(jī) AT89C52，單片機(jī)啟動打印服務(wù)，將行車的中途等待時間、營運(yùn)里程、單價、金額、日期及上下車時間等數(shù)據(jù)打印 成出租車專用發(fā)票，微型打印機(jī)接口電路。在整個軟件設(shè)計過程中一些變量使用全局