【導(dǎo)讀】能化出租車計價器。在深入了解國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀之后，從硬件和軟件兩方面出。發(fā)，完成了出租車計價系統(tǒng)的設(shè)計。本課題具有一定的現(xiàn)實意義。音播報，票據(jù)打印等功能，并且在液晶屏上顯示信息。系統(tǒng)充分發(fā)揮人性化的特點，利。比較真實地模擬出租車的空車、載客、到站及對各狀況的費率的計算、統(tǒng)計、顯。系統(tǒng)所設(shè)計的由單片機控制的出租車計價器，為出租車行業(yè)提供了新的應(yīng)用領(lǐng)域，使計費功能得到了完善。

　　

【正文】 斷標志位與對應(yīng)的中斷使能位的設(shè)置是不相關(guān)的，當中斷使能位設(shè)置為 0 時，雖然不產(chǎn)生中斷信號，但當中斷的條件滿足時，中斷標志就會被置 1。所以，中斷標志位是一種狀態(tài)位，用戶可通過軟件查詢這些狀態(tài)位，當某個中斷標志位是 1 時，表示此中斷已經(jīng)產(chǎn)生了一次。每讀取一次寄存器 C 的內(nèi)容后，這些標志位都會被清 0。當某個中斷標志位及中 斷使能位都為有效時，才會使 IRQ 腳產(chǎn)生有效信號 (低電平 )。在出租車 計價器中，日歷時鐘芯片工作于校準中斷方式。 [15， 16] 對于校準中斷，日歷時鐘芯片 DS12887 內(nèi)部具有一個時鐘電路，它在每秒鐘都會產(chǎn)生一個校準信號來校準寄存器中的日歷和時鐘數(shù)據(jù)。在校準周期中，同樣會將定時單元中的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的時鐘單元數(shù)據(jù)進行比較，若二者相同，則發(fā)出定時到的信號。在內(nèi)部電路進行時鐘校準時，不能對時鐘及日期寄存器進行訪問，否則會打亂寄存器中的數(shù)據(jù)。為了避免這種情況的產(chǎn)生，可以采取兩種方法： 會發(fā)出中斷信號，表明有多于 999MS 的時間可用于讀取有效的時鐘及日歷數(shù)據(jù)。在中斷響應(yīng)完畢后，必須讀取寄存器 C，將中斷標志清 0。 A中的校準標志位 UIP 來判斷校準周期是否正在進行中。在寄存器 A 中有一個校準進行標志位 UIP，它是一個狀態(tài)標志位，它在每秒針產(chǎn)生一個高電平。當它為 1 時，表明校準周期馬上要進行，此時不能讀取時鐘及日期數(shù)據(jù)；當它為 0 時，表明有 244 微秒的時間可用來讀取數(shù)據(jù)，因此中斷服務(wù)程序讀取數(shù)據(jù)時應(yīng)避免超過 244 微秒。 21 ISD 1420111109876543215141312A 0A 1A 2A 3A 4A 5NCNCA 6A 7NCMi cAGCAna O utNCXCLKSSDVS SAVSP +16171819202122232425262728 CCDVR E CREC L E DPL AY EPL AY LAna I nMi c RefSP CCAV 語音播放模塊 現(xiàn)代儀器儀表越來越智能化，其中的一個重要標志是儀器儀表的語音功 能。現(xiàn)在的出租車計價器已經(jīng)具備了語音的功能，如：當乘客上車時，可以語音報價并問好，當乘客下車時，語音提示結(jié)帳等。但隨著出租車數(shù)量的增長，一些有廣告意識的企業(yè)希望能在出租車上用語音功能做廣告宣傳。這樣必須分析現(xiàn)有的語音功能是如何實現(xiàn)的，探索出一條語音數(shù)據(jù)的采集及處理方法。 考慮到計價器產(chǎn)品的微型化、智能化，語音芯片采用了集成度較高的 ISDl420 芯片，其最大特點是采用 EEPROM 進行模擬信息直接存取而不必經(jīng)過 A/D 和 D／ A 轉(zhuǎn)換。它內(nèi)部帶有話筒放大器、自動增益控制時鐘、揚聲器驅(qū)動電路等，采用 +5V 電源供電。 在此我 選擇了 ISD1420 語音芯片完成這部分的功能。 [17] ISD1420 芯片的引腳功能及性能 ISD1420 芯片的引腳如圖 所示。下面介紹各引腳名稱及作用 。 電源（ VCCA, VCCD）：為芯片的模擬和數(shù)字的正電源端，芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路采用不同的的電源總線，最好分別走線，并且分別引到外封裝上，盡可能在靠近電源處再相連，去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片，這樣可使噪聲最小。 地線 (VSSA,VSSD)：為芯片的模擬和數(shù)字地線，芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩個引腳最好在引腳焊盤上相 連。 圖 ISD1420的引腳 Pin of ISD1420 錄音 (REC )：低電平有效。只要 REC 變低（不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音），芯片即開始錄音。錄音期間， REC 必須保持為低。 REC 變高或內(nèi)存錄滿后，錄音周期結(jié)束，芯片自動寫入一個稱為 EOM 的信息結(jié)束標志，使以后的重放操作可以及 時停止，之后芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。 出租車計價系統(tǒng)的設(shè)計 22 邊沿觸發(fā)放音 (PLAYE )：此端出現(xiàn)下降沿時，芯片開始放音。放音持續(xù)到出現(xiàn)EOM 標志或內(nèi)存結(jié)束，之后芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。開始放音后，可以釋放 PLAYE 。 電平觸發(fā)放音 (PLAYL )：此端從高變低時，芯片開始放音。放音持續(xù)至此端回到高電平，或遇到 EOM 標志，或內(nèi)存結(jié)束。放音結(jié)束后芯片自動進入節(jié)電狀態(tài)。 話筒輸入 (Mic)：此端與片內(nèi)麥克風(fēng)前置 放大器相連，可以放大 1mV~20mV 范圍內(nèi)的信號。內(nèi)部的增益可控放大器輸入阻抗 10k? 最大增益 24dB。一般柱極體話筒給出的電平足夠驅(qū)動該放大器。外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到此端。 錄音指示（ RECLED ）：處于錄音狀態(tài)時，此端為低，可驅(qū)動 LED。此外，放音遇到 EOM 標志時，此端輸出一個低電平脈沖。 話筒參考（ Mic Ref）：此端是話筒輸入?yún)⒖级恕．斠圆罘中问竭B接話筒時，可減小噪聲，提高共模抑制比。如果不用，應(yīng)該懸空。 自動增益控制（ AGC）： AGC 引腳與內(nèi)部自動增益放大器相連，它的輸出電平可使前置放大器的增益自動調(diào)節(jié)以便維持進入濾波器的信號為最佳電平，這樣可使錄制變化很大的音量時失真都能保持最小。 AGC 電路的特征由兩個時間常量來描述，即相應(yīng)時間和釋放時間。 模擬輸出（ Ana Out）：此端為前置放大器輸出。前置電壓增益取決于 AGC 端的電平。在典型應(yīng)用中，這個輸出由電容耦合到模擬輸入 (Ana In)腳。 模擬輸入 (Ana In)：此端為模擬輸入引腳，它與片內(nèi)輸入阻抗約為 ? 的輸入放大器相接。當用話筒輸入時，連接模擬輸入和模擬輸出的耦合電容確定了這部分電路的頻響下限。在工作電壓為 ~ 時，通常用 ? 電阻與耦合電容串聯(lián)，以稍稍降低共給儲存陣列的電壓，從而防止失真，當然這也是頻率有一點變化。其他音源可通過電容耦合直接連至本端。 喇叭輸出 (SP+,SP)：這兩個輸出引腳能直接驅(qū)動 16? 以上的喇叭，選用 16? 喇叭時功率約為 。單端使用時必須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出及不用電容又能將功率提高至 4 倍。錄音時，它們都呈高阻態(tài)；節(jié)電模式下，它們保持為低電平。 表 ISD1420性能對照表 performance table of ISD1420 型號 時間 /s 輸入采樣頻率 /KHz 地址分段數(shù) 信息分辨率 /ms 外部時鐘頻率 /KHz ISD1420 20 160 125 23 外部時鐘 (XCLK)：芯片內(nèi)部已經(jīng)有采樣時鐘，并且在出廠前已調(diào)校，可保證標稱的最小錄放時間。若 要求更高精度或系統(tǒng)同步，可從本端輸入外部時鐘，頻率如表 “外部時鐘頻率”所示。由于內(nèi)部的頻率防混疊及平滑濾波器已設(shè)定，故上述推薦的時鐘頻率不應(yīng)改變。對輸入時鐘的占空比沒有要求，因為內(nèi)部已經(jīng)進行了分頻。此端內(nèi)部有下拉電阻，不用外部時鐘時應(yīng)接地。 地址 (A0～ A7)：地址端共有 8 路，可以尋 256 個地址，有兩個作用，取決于最高（ MSB）兩位 A A6 的狀態(tài)。當 A7或 A6有一個為 0 時，所有輸入均為地址位， 作為當前錄放操作的起始地址。 當 A7和 A6 均為 1 時，低 5 位用于選擇操作模式 。所有輸入地址端只能輸入，地址在 PLAYE 、 PLAYL 或 REC 的下降沿鎖存。 ISD1420 芯片與 AT89C51 的接口電路 語音模塊與主系統(tǒng)的接口如圖 所示 。 設(shè)計過程中，先將固定語音部分 (上、下車用語 )信息存儲到 ISDl420 內(nèi)部的不同起點地址中。營運過程中根據(jù)上 、 下車的不同營運狀態(tài)來實現(xiàn)不同語音功能播放。語音芯片工作時，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，然后將信號送到揚聲器發(fā)出聲音。主 CPU 完成送音程序后，立刻轉(zhuǎn)入其他子程序。 圖 ISD1420與 AT89C51連接圖 Connection diagram of ISD1420 and AT89C51 出租車計價系統(tǒng)的設(shè)計 24 液晶顯示驅(qū)動模塊 計價器在工作當中，所計量的數(shù)據(jù)，如單價，候時，車資等均應(yīng)顯示給乘客，使乘客一目了然。這樣，在計價器的設(shè)計當中，就需要加入顯示系統(tǒng)。本設(shè)計采用 LCD 液晶顯示，滿足多功能多樣化 顯示，且可靠性強。 TG12864E 液晶模組的功能 TG12864E 是一種圖形點陣液晶顯示器，它主要由行驅(qū)動器 /列驅(qū)動器及 128 64 全點陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示 ,也可以實現(xiàn) 8 4 個（ 16 16 點陣）漢字。 [18] 主要技術(shù)參數(shù)和性能：電源： VCC： +～ +5V： 模塊內(nèi)自帶 10V負壓，用于 LCD的驅(qū)動電壓；顯示內(nèi)容： 128（列） 64（行）點，全屏幕點陣；七種指令，與 CPU接口采用 8位數(shù)據(jù)總線并行輸入輸出和 8條控制線，占空比 1/64； 工作溫度： 10℃ ～ +60℃，儲存溫度： 20℃ ～ +70℃，可選擇寬溫： 20℃ ～ +70℃。 外形尺寸圖 TG12864E液晶模組的外形尺寸祥見圖 ： 圖 TG12864E外形尺寸 Dimension of TG12864E 結(jié)構(gòu)框圖 TG12864E的結(jié)構(gòu)框圖如圖 ： 25 圖 TG12864E的結(jié)構(gòu) Structure of TG12864E 引腳說明： PA口：數(shù)據(jù)及指令 PD4,PD5,PD6,PD7 DB3： RS端口 (H:數(shù)據(jù)信號 L:指令信號 ) DB4： R/W端口 (H:讀模式 L:寫模式 ) DB5： E端口（ H:輸出數(shù)據(jù) H→ L:鎖存數(shù)據(jù) ) DB6：背光控制 DB7： RET低電平復(fù)位 其中，背光功能如表 ： 表 TG12864E的背光功能 Backlight of TG12864E 背光方式 背光顏色 背光電流 LED背光 黃綠色 110mA 模塊的外部接口 外部接口信號如下表 ： CLK1,CLK2, FRMM,CL2 D/I,R/W,E /RET DB0DB7 A IC2 IC1 LCD PANEL 128 64 dots IC3 LED 64 64 64 CS K 出租車計價系統(tǒng)的設(shè)計 26 表 TG12864E的外部接口 External interface of TG12864E 管腳號 管腳名稱 LEVER 管腳功能描述 1 VSS 0V 電池地 2 VDD 電源電壓 3 V0 液晶顯示驅(qū)動電壓輸入 4 D/I H/L D/I=H，表示 DBO～ DB7為顯示數(shù)據(jù)， =L，則為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W H/L R/W=H， E=H，數(shù)據(jù)被讀到 DB0～ DB7，若 =L，數(shù)據(jù)被寫到 IR或 DR 6 E H/L 使能信號： R/W=L， E信號下降沿鎖存 DB0～ DB7 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H：串行模式， L：并行模式 16 NC H/L 17 /RST H/L 復(fù)位信號 18 NC 19 LEDK 0V 背光接地 20 LEDA + 背光電源 + 液晶顯示驅(qū)動模塊電路圖 本系統(tǒng)的液晶顯示驅(qū)動電路如圖 ， DB0～ DB7端口與 8155的 PA0～ PA7端口相連， D/I， R/W， E， RST分別與 PC0～ PC3端口相連，作為特殊控制信號端。而 LEDA和 LEDK端口則采取接地方式。 27 圖 TG12864E的驅(qū)動電路 Drive circuit of TG12864E 票據(jù)打印模塊 在新型出租車計價器中增加的一個主要功能是打印功能。若要完成這一功能，首先要根據(jù)計價器的特點從市場上眾多類型的微型打印機中挑選出合適的型號；其次應(yīng)分析所選型號打印機的工作原理，根據(jù)它的工作原理設(shè)計并制作出打印機的 硬件電路及驅(qū)動軟件。 打印機的選擇 打印機是微型計算機系統(tǒng)中最基本的也是最主要的輸出設(shè)備。隨著單片機在自動控制領(lǐng)域中越來越廣泛的應(yīng)用，打印功能以及打印機的需求也隨之增長起來。將打印功能應(yīng)用于出租車計價器上，統(tǒng)一出租車行業(yè)使用的發(fā)票是新型計價器發(fā)展的趨勢。 打印機的種類很多：根據(jù)印字原理，可分為擊打式打印機和非擊打式打印機兩大類。擊打式打印機就是利用機械能將字符擊打在打印紙上；而非擊打式打印機則是通過非機械能，如熱敏，靜電等方式將字符印在打印紙上。常見的打印機有以下幾種： （ 1）點陣針式打印機： 擊打式打印機以點陣針式打印機為主，這種打印機結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。若在軟件中加入漢字字庫，則它既可打印英文字符又可打印漢字字符。日常使用消耗低，缺點是它的價格較貴，且打印時噪聲大。 （ 2）字符式打印機：字符式打印機屬于擊打式打印機的一種。它是將數(shù)字字符、英文字符及常用符號刻在一個滾