【導(dǎo)讀】鍵技術(shù)的處理方法。對Proteus與Keilc51集成開發(fā)環(huán)境進行連調(diào)。作弊、語音、打印和顯示等多種功能。與已有的系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)還具有超速提醒等。該文闡述了設(shè)計的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。模塊、串行通信和票據(jù)打印等模塊的軟件設(shè)計。

　　

【正文】 時間，緊接著進入加速（ S3）、等待（ S4）暫停（ S5）、打印（ S6）。金額計算，返回初始模式。 鍵盤接口電路 電路采用獨立鍵盤，電路配置靈活，軟件實現(xiàn)簡單，每個按鍵占用一根 I/O口線，每個按鍵電 路相對獨立。 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。 I/O 口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。 鍵盤接口電路如圖 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 鍵盤接口電路 按鍵開關(guān)的去除抖動功能 目前 AT89C52 單片機應(yīng)用系統(tǒng)上的按鍵常采用機械觸點式按鍵 ,它在斷開、閉合時輸入電壓波形如圖 416所示 .可以看出機械觸點在閉合及斷開瞬間均有抖動過程 ,時間長短與開關(guān)的機械特性有關(guān) ,一般為 5~10ms。由于抖動，會造成被查詢的開關(guān)狀態(tài)無法準(zhǔn)確讀出。例如 ，一次按鍵產(chǎn)生的正確開關(guān)狀態(tài)，由于鍵西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 27 的抖動， CPU 多次采集到低電平信號，會被誤認(rèn)為按鍵被多次按下，就會多次進行鍵輸入操作，這是不允許的。為了保證 CPU對鍵的一次閉合僅在按鍵穩(wěn)定時作一次鍵輸入處理，必須消除產(chǎn)生的前沿（后沿）抖動影響。 通常消除抖動影響的方法有硬件、軟件兩種。當(dāng)按鍵較少時，可采用硬件方法消除抖動。 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。V CCD+DG N DUS B _ B+5 V123P O W E RS W 1S W S P S TD1LE D R E DC147 u FC210 4R322 0+5 v 圖 417 電源模塊電路圖 語音播報電路 考慮到計價器的微型化、智能化，語音芯片采用集成度較高的 ISD2560 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 AlD 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。語音模塊與單片機的接口如圖 418 所示。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，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，然后將信號送到揚聲器發(fā)出聲音。當(dāng)空西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 28 車燈掰下、乘客上車時， ISD2560 語音播報電路進行語音播報 1(歡迎乘坐本出租車?? ) ； 當(dāng)空車燈打上、乘客下車時，進行播報 2(謝謝再次乘坐本出租車，請交金額 l39。..) 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)出租車到達指定地點，司機翻起空車牌時，便產(chǎn)生一個信號，通知單片機 AT89C52，單片機啟動打印服務(wù)，將行車的中途等待時間、營運里程、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，微型打印機接口電路。本設(shè)計中所用微打是 EPSON 公司生產(chǎn)的 TP附 16 微型打印機，微打與單片機通過并行接口相連，當(dāng)所需要打印的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在打印機 1/001/07 上時， STB只要從高電平轉(zhuǎn)到低電平，再從低電平轉(zhuǎn)到高電平，就可把數(shù)據(jù)送入打印機。這時打印機將 BUSY 線置為忙 (高電平 )，禁止新數(shù)據(jù)輸入，當(dāng)打印機取走數(shù)據(jù)并處理完畢后， BUSY 線被置為閑 (低電平 )，同時送出回答脈 ACK，通知系統(tǒng)，可以再次輸入數(shù)據(jù)。 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不要超速行駛，以避免交通事故發(fā)生。西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 30 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)主要模塊的介紹 本設(shè)計采用模塊化編程的方法，先將底層驅(qū)動程序（如 LCD1602 液晶、 DS1302 時鐘等）編制成函數(shù)，經(jīng)過硬件測試通過，方便上級函數(shù)調(diào)用。然后將整個設(shè)計按功能自頂層到底層分成八大模塊，即主程序模塊、定時中斷程序模塊、測速計價模塊、中 途等待中斷模塊、顯示程序模塊、鍵盤程序模塊、串行通信和票據(jù)打印模塊 8個模塊，最后逐個撰寫、編譯、調(diào)試、聯(lián)調(diào)，直至全部程序正常運行，全部功能實現(xiàn)。 主程序模塊 軟件設(shè)計部分可分為主程序控制程序、外部中斷?？哲嚐粜盘栔袛喑绦?、外部中斷 1 里程計算程序、 TO 等待時間計數(shù)中斷程序、 MAX7219 串口靜態(tài) 16 位 LCD顯示程序、 DS1302 時鐘程序、 ISD2560 語音播報程序， AT24C1024 數(shù)據(jù)存儲程序、打印程序和鍵盤服務(wù)程序等。在整個軟件設(shè)計過程中一些變量使用全局變量形式，以供主程序調(diào)用，在主程序模塊中，需 要完成對各芯片的初始化、各中斷的初始化；另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動 /清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價格寄存器，并對它們進行初始化。然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容分別完成啟動、清除、計程和計價等不同操作，主程序流程如圖 51 所示。 當(dāng)空車信號燈打下時，表示有乘客上車，就進行語音播報 1，并啟動計價，然后根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷出行駛里程是否己超過起價千米數(shù)。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。當(dāng)中途塞車 (等待或低速行駛 )時，在一定時間內(nèi)沒有檢測到傳感器的脈沖信號就啟動 TO 計時器進行計時，當(dāng)超過規(guī)定的等待時間后，計價器就根據(jù)等待價格進行當(dāng)前金額的累加與顯示，并在計價器上顯示等待時間；當(dāng)?shù)竭_目的地的時候，司機把空車燈打上，就停止計價，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對應(yīng)的單價，并進行語音播報 2 和票據(jù)打印。等乘客下車后，啟動出租車，計價器檢測到傳感器的脈沖信號，系統(tǒng)自動對顯示清零，并重新進行初始化過程，完成一次計價。西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 31 開 始數(shù) 據(jù) 芯 片 初 始 化數(shù) 據(jù) 查 詢 與 設(shè) 置白 天 / 晚 上數(shù) 據(jù) 查 詢 與 設(shè) 置數(shù)據(jù)查詢時 鐘 顯 示讀 取 白 天 單 價 讀 取 晚 上 單 價有 乘 客 ？語 音 播 報 1乘 客 下 車 ？數(shù)據(jù)儲存2 K M 內(nèi) ？等 待 時 間 內(nèi)計 價 1 計 價 2 計 價 3 計 價 4L C D 顯 示數(shù) 據(jù) 顯 示 + 語 音播 報 + 打 印等 待 時 間 內(nèi)白天是否是 否否 是是否是黑夜否 是圖 51主程 序流程圖 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 32 定時中斷程序模塊 在定時中斷服務(wù)程序中，每 100ms 產(chǎn)生一次中斷，當(dāng)產(chǎn)生 10 次中斷的時候，也就到了一秒，送數(shù)據(jù)到相應(yīng)的顯示緩沖單元，并調(diào)用顯示子程序?qū)崟r顯示。定時中斷服務(wù)程序流程圖如圖 52 所示。 開 始保 護 現(xiàn) 場重 置 計 數(shù) 初 值中 斷 1 0 次數(shù) 據(jù) 顯 示 緩 沖 單 元調(diào) 用 顯 示 子 程 序恢 復(fù) 現(xiàn) 場 并 中 斷 返 回是否 圖 52 定時中斷服務(wù)程序流程圖 測速計價模塊 此模塊為本設(shè)計特色模塊，首先區(qū)分了晝夜差價，然后通過測速，在車速大于 12km/h 時，按里程計價；在車速小于 12km/h 時，按時間計價，并且加入了超距離返程價。這種設(shè)計兼顧了雇傭雙 方的利益， 保障了計價器的重要標(biāo)準(zhǔn) — 公平公正。此外，具體的計價要求，本設(shè)計參照了成都出租車租價及結(jié)構(gòu)的一份調(diào)查。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，在一個公式里進行計算，且互不影響，避免了程序冗余，節(jié)省了硬件空間 。 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 33 計 價 開 始致 歡 迎 詞打 開 中 斷單 價 = 2 . 4 ￥白 天 \ 黑 夜單 價 = 3 ￥讀 時 間 值里 程 + 1測 速車 速 ﹥ 1 2 k m / h計 時 = 1T M R I I F = 1？I N T F = 1 ?顯 示 時 間 \車 費計 算 車 費否否是是白 天 黑 夜是否圖 53 測速計價模塊流程圖 中途等待中斷模塊 所謂的中途等待中斷就是當(dāng)在計數(shù)狀態(tài)下霍爾開關(guān)沒有輸出信號，片內(nèi)的T1定時器便被啟動，每當(dāng)計時到 達 10 分鐘，就對當(dāng)前金額加上中途等待的單價，以后每十分鐘都自動加上中途等待的單價。當(dāng)中途等待結(jié)束的時候，也就自動切換到正常的計價。 顯示程序模塊 1602 液晶是字符型液晶，它的內(nèi)部自帶字符庫，它可以寫兩行的字符，同時每行可以寫 40個字符，在寫顯示程序的時候，我們先寫命令，再設(shè)定字符顯示，最后寫數(shù)據(jù)，在每寫一次命令或數(shù)據(jù)都需要判斷液晶是否忙。液晶顯示程序流程圖如圖 54所示： 西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 34 L C D初 始 化LCD寫 命 令LCD判 忙=0?寫 完 成 ？設(shè) 置 字 符 位 子寫 數(shù) 據(jù)判 忙=0?寫 完 成 ？結(jié) 束是是是是否否否否開 始 圖 54 液晶顯示程序流程圖西南科技大學(xué)應(yīng)用 型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 35 鍵盤程序模塊 對于獨立式鍵 盤判鍵，首先看有鍵按下不，如果有鍵按下則延時一會兒，在判斷是否真的有鍵按下，如