【正文】 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。 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 第 26 頁 參考文獻(xiàn) 張友德，等 .《 單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) 》 .復(fù)旦大學(xué)出版社， 1996. 王卓人，等 . 《 IC 卡的技術(shù)與應(yīng)用 》 .電子工業(yè)出版社， 1999. 劉向東，等 . 《 打印機(jī)結(jié)構(gòu)原理與使用維修 》 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1998. 蔡美琴等 . 《 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用 》 .高等教育出版社 2021. 張?chǎng)巍⑷A臻、陳書謙．《單片機(jī)原理及應(yīng)用》．電子工業(yè)出版社， 2021． 馬忠梅 籍順心等 . 《 單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 》 .北京航空航天大學(xué)出版社 2021. 黃智偉 . 《 FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 》 .電子工業(yè)出版社 .2021. 趙不賄等 《 在系統(tǒng)可編程器件與開發(fā)技術(shù) 》 機(jī)械工業(yè)出版社 2021. 《出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)》 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。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。 打印驅(qū)動(dòng)程序 的設(shè)計(jì) 對(duì)于打印機(jī)，有兩個(gè)外部的控制按鍵 :一個(gè)鍵負(fù)責(zé)走紙能 。 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。 打印數(shù)據(jù)的保存 在使用打印機(jī)打印發(fā)票前，出租車 計(jì)價(jià)器的各項(xiàng)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)根據(jù)行駛里程而變動(dòng)，這樣在打印之前，必須有一個(gè) “黑匣子 ”隨時(shí)保存各項(xiàng)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù) .且應(yīng)考慮到即使是在突然斷電的情況下，數(shù)據(jù)也不能丟失 .因此利用了 EEPROM 24C16 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將它作為 “黑匣子 ”保存營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)。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。由于主機(jī) 80C31 的資源已經(jīng)沒有剩余、因此打印機(jī)不能用它控制。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。 150II 打印機(jī)的內(nèi)部電路及輸出的接口信號(hào)共分四組，如下圖所示。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。 150II 打印機(jī)一行可打印 96 個(gè)點(diǎn)，若英文字符采用 5 乘 7 點(diǎn)陣的話，則一行可打印 16 個(gè)字符。 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。 綜合上述 3 種打印機(jī)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮到計(jì)價(jià)器本身的特點(diǎn)，選擇針式打印機(jī)。 熱敏式打印機(jī) 熱敏式打印機(jī)屬于非擊打式打印機(jī)。這種打印機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，打印出的字符清晰，日常消耗低。 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。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。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。 打印機(jī)的種類很多門 :根據(jù)印字原理，可分為擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)兩大類。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。其次應(yīng)分析所選型號(hào)打印機(jī)的工作原理，根據(jù)它的工作原理設(shè)計(jì)并制作出打印機(jī)的硬件電路及驅(qū)動(dòng)軟件。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。因此軟件的抗干擾就是要及時(shí)攔截失控程序流向，把程序序引向恢復(fù)處理程序，盡可能無攪動(dòng)的恢復(fù)系統(tǒng)正常工作 . 程序彈飛后，可以落在 ROM 中任何一個(gè)地址，很可能把程序中的一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼執(zhí)行，造成程序混亂 .我們?cè)趯?duì)程序進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，盡可能采用單字節(jié)指令，使彈飛的程序自然納入正軌。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)。在使用中，有些城市要求空貼價(jià)為單價(jià)的 160%, 而在原程序中，這一數(shù)據(jù)是已經(jīng)設(shè)置好的，因此將取單價(jià)的子程序進(jìn)行改動(dòng)，在取單價(jià)前，先將空貼數(shù)據(jù)單元的內(nèi)容重新設(shè)置 , 這樣每當(dāng)加價(jià)前，取出的數(shù)據(jù)都是按 160%的空貼單價(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。首先找到存儲(chǔ)行駛里程的單元，然后去掉起租里程判斷程序，直接將行駛的里程與 公里比較。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?，F(xiàn)有的計(jì)價(jià)器考慮到上述情況，將軟件分為兩部分，一部分是執(zhí)行程序，一部分是設(shè)計(jì)程序。 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。將讀取 的小時(shí)數(shù)據(jù)與前次保留下來的小時(shí)數(shù)據(jù)相比較，若二者相差在正負(fù)一個(gè)小時(shí)范圍內(nèi)，則現(xiàn)在的時(shí)鐘數(shù)據(jù)可以使用，若相差在正負(fù)一個(gè)小時(shí)之外，則將現(xiàn)在讀取的時(shí)鐘數(shù)據(jù)作廢。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。但這種方法需要在現(xiàn)有的電路上增加硬件設(shè)備，造成產(chǎn)品的成本提高，因此不易采用。 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 。例如 :現(xiàn)在小時(shí)數(shù)據(jù)為 13點(diǎn)，則當(dāng) RD 信號(hào)有效時(shí)， DO 至 D7 依次為 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 0 0 1 1 但由于干擾脈沖的影響。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)。在出租車計(jì)價(jià)器中，日歷時(shí)鐘芯片工作于校準(zhǔn)中斷方式 . 校準(zhǔn)中斷 日歷時(shí)鐘芯片 DS12887 內(nèi)部具有一個(gè)時(shí)鐘電路，它在每秒鐘都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)校準(zhǔn)信號(hào)來校準(zhǔn)寄存器中的日歷和時(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。若在這 3 個(gè)定時(shí)單元中都寫入該范圍的數(shù)據(jù)，則芯片在每秒鐘發(fā)出一次中斷信號(hào) . 中斷 為了使芯片 的功能更加完善， DS12887 內(nèi)部設(shè)置了 3 個(gè)獨(dú)立的中斷源，包括定時(shí)中斷，周期中斷以及校準(zhǔn)中斷 .定時(shí)中斷的設(shè)置在上文中已經(jīng)闡述了，它所引起的中斷頻率可以從每秒鐘產(chǎn)生一次至每天產(chǎn)生一次。 《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) 。當(dāng)選擇 12 小時(shí)方式時(shí)，為了區(qū)分上午和下午，就用數(shù)據(jù)的高位來表示 .若數(shù)據(jù)的第 8 位為 1，則代表此時(shí) 是下午 。 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。小時(shí)數(shù)據(jù)方式可采用 12 小時(shí)形式或 24小時(shí)形式記錄。 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。 晝夜判斷功能的實(shí)現(xiàn)是根據(jù)從日歷時(shí)鐘芯片中讀取的時(shí)鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行的，因此若解決存在的問題，關(guān)鍵要了解日歷時(shí)