【文章內(nèi)容簡介】 )永久時鐘功能，在非營運狀態(tài)下，日歷時鐘芯片的使用使計價器可以顯示永久時鐘；(3)存儲功能，可存儲多項營運數(shù)據(jù)，便于查詢。新型數(shù)據(jù)存儲器的應(yīng)用使得計價器的營運數(shù)據(jù)在掉電情況下還可以保存 10 年。第一章 出租車計價系統(tǒng)的設(shè)計要求與設(shè)計方案 出租車計價器系統(tǒng)組成此出租車計費系統(tǒng)以單片機為系統(tǒng)核心，利用 89C51 單片機配合六個數(shù)碼管組成的顯示模塊及 ISD1420 語音模塊等，實現(xiàn)基本的出租車計價器功能。本系統(tǒng)是由 89C51 單片機、數(shù)碼管顯示模塊、計數(shù)脈沖發(fā)生器、 系統(tǒng)實時時鐘及語音等模塊組成。系統(tǒng)框圖如圖 11 所示:89C51單片機脈沖發(fā)生器鍵盤電源掉電保護時鐘模塊語音模塊圖11 系統(tǒng)功能圖 系統(tǒng)主要功能本課程設(shè)計所設(shè)計的出租車計價器的主要功能有：里程計量及費用計算功能、實時時鐘功能、按鍵功能。 方案論證與比較方案一：采用數(shù)字電路控制。采用傳感器件，輸出脈沖信號過放大整形作為移位寄存器的脈沖，實現(xiàn)計價，但是考慮到這種電路過于簡單，性能不穩(wěn)定，而且不能調(diào)節(jié)單價，也不能根據(jù)天氣調(diào)節(jié)計費標(biāo)準(zhǔn)，電路不夠?qū)嵱谩７桨付翰捎脝纹瑱C控制。利用單片機豐富的 I/O 端口，及其控制的靈活性，實現(xiàn)基本的里程計價功能和價格調(diào)節(jié)、時鐘顯示功能。通過比較以上兩種方案，單片機方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能， 而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級， 所以我們采用后一種方案。第二章 出租車計價系統(tǒng)的硬件設(shè)計 出租車的硬件框圖 89C51單片機鍵盤控制掉電存儲里程計算單元 串口顯示驅(qū)動電路總金額顯示單價顯示圖 22 單片機控制方案 單片機的電路圖及說明AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元，內(nèi)置功能強大的微型計算機 AT89C51 提供了高性價比的解決方案。 AT89C51 是一個低功耗高性能單片機，40 個引腳，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口，2 個 16 位可編程定時計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。圖22 AT89C5 1引腳配置 按鍵掃描模塊(1)按鍵掃描模塊電路圖及說明:整個系統(tǒng)只有五個按鍵，一個“啟動/停止”，四個功能調(diào)整按鍵；本模塊功能:掃描按鍵功能，返回掃描。 圖 231圖 232 顯示模塊 本設(shè)計是用六個七段數(shù)碼管動態(tài)掃描來實現(xiàn)的時鐘與計價的顯示。圖 24 數(shù)碼管封裝圖及數(shù)據(jù)線與數(shù)碼管管腳關(guān)系 掉電保護模塊(1) 本電路掉電保護采用了 24C02 芯片來完成此部分功能。掉電存儲單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當(dāng)前設(shè)定的單價信息。AT24C02 是 ATMEL 公司的 2KB 字節(jié)的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，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。其電路如圖 25 所示。圖 25 掉電存儲電路原理圖圖中 RR10 是上拉電阻，其作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于 AT24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL（移位脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。每當(dāng)設(shè)定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器內(nèi)的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。 脈沖發(fā)生器模塊圖26 脈沖發(fā)生器模塊NE555定時器具有定時精度高、工作速度快、可靠性好、電源電壓范圍寬（318V）、輸出電流大（可高達200mA）等優(yōu)點，可組成各種波形的脈沖振蕩電路、定時延時電路、是一種電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能中規(guī)模集成電路。只需在外部配接適當(dāng)?shù)淖枞菰憧山M成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等多種應(yīng)用電路，在這個電路中是多諧振蕩器，它電路簡單、性能穩(wěn)定，波形標(biāo)準(zhǔn)。 時鐘模塊圖 27 時鐘模塊① DS1302功能內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和 31 字節(jié)靜態(tài)RAM 通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘/日歷電路提供秒分時日日期月年的信息每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整時鐘操作可通過AM/PM 指示決定采用24 或12 小時格式DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信僅需用到三個口線1 RES 復(fù)位2 I/O 數(shù)據(jù)線3 SCLK串行時鐘時鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達31 個字節(jié)的字符組方式通信DS1302 工作時功耗很低保持?jǐn)?shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于1Mw。②特性：實時時鐘具有能計算2100 年之前的秒分時日日期星期月年的能力還有閏年調(diào)整的能力；31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM；串行I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少； ； 時,小于300nA。讀 /寫時鐘或RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式；8腳DIP封裝或可選的8腳SOIC封裝根據(jù)表面裝配；簡單3 線接