機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 鄂東職院機(jī)電工程系2008屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：出 租 車 計(jì) 價(jià) 系 統(tǒng)學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 班 級(jí)： 0516班 完成時(shí)間： 2007年11月28日 鄂東職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名王鑫專業(yè)班級(jí)機(jī)電0516學(xué)號(hào)56課題名稱出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)指導(dǎo)教師及職稱楊 寶 平（以下內(nèi)容指導(dǎo)教師可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整）一、課題介紹1、目的 使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化的運(yùn)用2、任務(wù) 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及軟件框圖3、擬重點(diǎn)解決的問(wèn)題 （1）計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)硬件框圖（2）系統(tǒng)采用8052作為中央cpu單元，主要分為語(yǔ)音模塊、 顯示模塊、時(shí)鐘模塊、 打印模塊和ic卡管理模塊 （3

2、）分別介紹系統(tǒng)的各項(xiàng)功能特性。二、主要內(nèi)容1、主要技術(shù)指標(biāo) 計(jì)價(jià)器；單片機(jī)；微型打印機(jī)；ic卡2、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)手段采用單片機(jī)控制。利用單片機(jī)豐富的io端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)本的里程計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)節(jié)、時(shí)鐘顯示功能、打印功能等。由于驗(yàn)證條件有限，我們采用電動(dòng)機(jī)附帶霍爾元件作為車輪，電機(jī)為3v 的直流電機(jī)，每分的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到幾千轉(zhuǎn)，我們?cè)O(shè)定電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)1 米，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到1000圈時(shí)，就表示已經(jīng)到達(dá)了一公里，系統(tǒng)自動(dòng)將當(dāng)前的單價(jià)加到總金額上。設(shè)定白天的單價(jià)是2.5 元，起步價(jià)為5 元（包含3 公里），分別行駛不同里程測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。3、主要工作程序1. 對(duì)現(xiàn)有出租車

3、計(jì)價(jià)器進(jìn)行了深入細(xì)致的分析。出租車計(jì)價(jià)器雖然體積小，但它卻要具備多項(xiàng)功能，我們通過(guò)對(duì)硬件電路及軟件程序的分析，充分了解了現(xiàn)有計(jì)價(jià)器的各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)原理.2. 由于計(jì)價(jià)器的工作環(huán)境惡劣，因此功能的實(shí)現(xiàn)必須可靠。但在實(shí)際運(yùn)行中，它難免會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)計(jì)價(jià)器的分析，我們解決了現(xiàn)有計(jì)價(jià)器存在的問(wèn)題，如亂報(bào)單價(jià)問(wèn)題。3. 在出租車計(jì)價(jià)器原有的軟件基礎(chǔ)上，為滿足客戶要求做了多種改動(dòng)方案.出租車計(jì)價(jià)在不同的地方有不同的方式，例如:起租里程不同;加價(jià)距離不同:等候時(shí)間不同等等。4. 完成了微型打印機(jī)的硬件及軟件設(shè)計(jì)工作.打印機(jī)的種類多，在綜合考慮其性價(jià)比基礎(chǔ)之上，選擇點(diǎn)陣針式打印機(jī)，并繪制了打印機(jī)的硬件電路

4、，編寫出了打印驅(qū)動(dòng)程序。三、主要儀器設(shè)備計(jì)價(jià)器；單片機(jī)；微型打印機(jī)；ic卡四、主要資料及參考文獻(xiàn)1、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，1996.2、王卓人，等. ic卡的技術(shù)與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，1999. 3、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，1998.4、蔡美琴等. mcs-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用.高等教育出版社2004.5、張?chǎng)?、華臻、陳書謙單片機(jī)原理及應(yīng)用電子工業(yè)出版社，20056、馬忠梅 籍順心等. 單片機(jī)的c語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì).北京航空航天大學(xué)出版社2005.7、黃智偉. fpga系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐.電子工業(yè)出版社.2005.8、趙不賄等

5、在系統(tǒng)可編程器件與開(kāi)發(fā)技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社2001.五、預(yù)期設(shè)計(jì)（論文）成果（1） 不同情況具有不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。（2） 能進(jìn)行手動(dòng)修改單價(jià)（3） 具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能（4） io 口分配的簡(jiǎn)易要求（5） 數(shù)據(jù)輸出（6） 能夠在掉電的情況下存儲(chǔ)單價(jià)等數(shù)據(jù)（7） 能夠顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間（8） 打印票據(jù)任務(wù)下達(dá)時(shí)間2007 年 05 月 20 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始與完成時(shí)間2007 年 06 月 01 日至2007 年 12 月 10 日預(yù)計(jì)畢業(yè)答辯時(shí)間2007 年 12 月 15 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 度 安 排周次工作內(nèi)容檢 查 方 式第七周 至 第八周開(kāi)題報(bào)告第八周 至 第九周收集資料第九周 至

6、 第十周整理資料第十一周 至 第十二周畢業(yè)設(shè)計(jì)第十二周 至 第十三周畢業(yè)答辯專業(yè)教研室負(fù)責(zé)人意見(jiàn)簽名：年月日系審核意見(jiàn)（系 公 章）年月日任務(wù)下達(dá)人簽字年月日任務(wù)接受人簽字年月日備注：1、此表由各專業(yè)教研室統(tǒng)一規(guī)格后打印。2、本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫相關(guān)欄目，經(jīng)系審核同意后，系、指導(dǎo)教師和學(xué)生各執(zhí)一份。3、本任務(wù)書須與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一并按要求裝訂存檔。鄂東職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處誠(chéng) 信 聲 明本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)是在楊寶平教師的指導(dǎo)下，根據(jù)任務(wù)書的要求，獨(dú)立撰寫的。本設(shè)計(jì)（論文）中所引用的其他個(gè)人或集體已發(fā)表的文字和研究成果，或?yàn)楂@得教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位

7、或證書所使用過(guò)的材料，均已明確注明。凡為本文的撰寫所提供的各種形式的幫助，本人在致謝中已經(jīng)明確表達(dá)了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：王鑫2007年11月23日目錄第一章 出租車的歷史 1 1.1出租車計(jì)價(jià)器發(fā)展概況 11.2 出租車行業(yè)的管理現(xiàn)狀 1第二章 出租車計(jì)價(jià)器的制作 22.1電路的功能單元設(shè)計(jì) 22.1.1 里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì) 22.1.2 數(shù)據(jù)顯示單元的設(shè)計(jì) 42.1.3 at24c02 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì) 62.1.4 按鍵單元的設(shè)計(jì) 72.1.5 設(shè)計(jì)總框圖 72.1.6 設(shè)計(jì)總體電路圖 72.2、程序設(shè)計(jì) 82.2.1 模塊介紹 82.2

8、.2 程序流程圖 9第三章 現(xiàn)有的出租車計(jì)價(jià)器總體功能結(jié)構(gòu)分析123.1 出租車計(jì)價(jià)操作流程概述123.1.1 出租車計(jì)價(jià)器的工作原理123.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及功能特性123.2.1 語(yǔ)音模塊123.2.2 顯示模塊133.2.3 時(shí)鐘模塊143.2.4 打印模塊143.2.5 ic卡管理模塊153.3系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)16第四章 現(xiàn)有出租車計(jì)價(jià)器的各項(xiàng)改進(jìn)工作164.1 日歷時(shí)鐘芯片與亂加單價(jià)問(wèn)題的解決164.1.1日歷時(shí)鐘芯片ds12887功能概述174.1.2亂報(bào)單價(jià)問(wèn)題的解決204.2 軟件的改進(jìn)及其抗干擾措施214.3軟件的抗干擾措施22第五章 打印機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及其程序的設(shè)計(jì)225.1 打印機(jī)

9、的選擇235.2 m-150ii針式打印機(jī)原理235.3打印機(jī)硬件接口電路的設(shè)計(jì)245.4 打印數(shù)據(jù)的保存255.5打印驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)25參考文獻(xiàn)26結(jié)束語(yǔ)27致謝詞28附件129附件237題目：出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)摘要：計(jì)價(jià)器顯示的營(yíng)運(yùn)金額是營(yíng)運(yùn)里程與價(jià)格的函數(shù)（等候時(shí)間一般折算成一定比例的里程來(lái)計(jì)算）。出租車計(jì)價(jià)器通過(guò)傳感器與行駛車輛連接。出租汽車的實(shí)際里程通過(guò)傳感器的脈沖信號(hào)在計(jì)價(jià)器里折算成一定的計(jì)價(jià)營(yíng)運(yùn)里程。目前市場(chǎng)上出租車計(jì)價(jià)器功能主要有具有數(shù)據(jù)的復(fù)位功能、白天/晚上轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)輸出功能、計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)功能等等，但能夠進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)數(shù)據(jù)信息的出租車計(jì)價(jià)器還是比較少見(jiàn)的，針對(duì)這一點(diǎn)我們來(lái)設(shè)計(jì)一款多

10、功能出租車計(jì)價(jià)器，在原有功能的基礎(chǔ)上增加單價(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(yǔ)音播報(bào)數(shù)據(jù)信息等功能。關(guān)鍵詞：計(jì)價(jià)器；單片機(jī)；微型打印機(jī)；ic卡出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第1頁(yè)第一章 出租車的歷史1.1出租車計(jì)價(jià)器發(fā)展概況出租車行業(yè)在我國(guó)是八十年代初興起的一項(xiàng)新興行業(yè)，隨著出租車的產(chǎn)生，計(jì)價(jià)器也就應(yīng)運(yùn)而生。但當(dāng)時(shí)在全國(guó)還沒(méi)有一家企業(yè)能夠生產(chǎn)，因而那個(gè)時(shí)期的計(jì)價(jià)器是由臺(tái)灣引進(jìn)。臺(tái)灣是計(jì)價(jià)器的主要生產(chǎn)場(chǎng)地，目前全世界的計(jì)價(jià)器中有90%為臺(tái)灣所生產(chǎn)?，F(xiàn)今我國(guó)生產(chǎn)計(jì)價(jià)器的企業(yè)有上百家，主要是集中在北京、上海，沈陽(yáng)和廣州等地.我國(guó)第一家生產(chǎn)計(jì)價(jià)器的是重慶市起重機(jī)廠，最早的計(jì)價(jià)器全部采用機(jī)械齒輪構(gòu)，只能

11、完成簡(jiǎn)單的計(jì)程功能，可以說(shuō)，早期的計(jì)價(jià)器就是個(gè)里程表。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第二代計(jì)價(jià)器。它采用了手搖計(jì)算機(jī)與機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了半機(jī)械半電子化。此時(shí)它在計(jì)程的同時(shí)還可完成計(jì)價(jià)的工作.大規(guī)模集成電路的發(fā)展又產(chǎn)生了第三代計(jì)價(jià)器，也就是全電子化的計(jì)價(jià)器。它的功能也在不斷完善.當(dāng)單片機(jī)出現(xiàn)并應(yīng)用于計(jì)價(jià)器后，現(xiàn)代出租車計(jì)價(jià)器的模型也就基本具備了，它可以完成計(jì)程，計(jì)價(jià)，顯示等基本工作。單片機(jī)以及外圍芯片的不斷發(fā)展促進(jìn)了計(jì)價(jià)器的發(fā)展。出租車計(jì)價(jià)器在最初使用時(shí)具備的主要功能是根據(jù)行駛里程計(jì)價(jià)，要求精度高，可靠性好.隨著電子技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)計(jì)價(jià)器的不斷改進(jìn)和完善，便產(chǎn)生了諸多的附加功能。例如:(1

12、)led顯示功能，數(shù)碼管的使用讓計(jì)價(jià)器實(shí)現(xiàn)多屏顯示的功能，可同時(shí)顯示各項(xiàng)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)，使乘客一目了然;(2)永久時(shí)鐘功能，在非營(yíng)運(yùn)狀態(tài)下，日歷時(shí)鐘芯片的使用使計(jì)價(jià)器可以顯示永久時(shí)鐘;(3)存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)多項(xiàng)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)，便于查詢。新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的應(yīng)用使得計(jì)價(jià)器的營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)在掉電情況下還可以保存10年;(4)語(yǔ)音功能，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)價(jià)及語(yǔ)音提示等?？梢哉f(shuō)計(jì)價(jià)器的發(fā)展史反應(yīng)了現(xiàn)代科技的發(fā)展史。1.2 出租車行業(yè)的管理現(xiàn)狀在我國(guó)，經(jīng)濟(jì)尚處于發(fā)展階段，由于人民的生活水平以及道路交通的限制，私家汽車的擁有率在短期內(nèi)不會(huì)有較大提高，因此出租車扮演著重要角色。出租車計(jì)價(jià)器則是出租車上必不可少的重要儀器，它是負(fù)責(zé)出租車營(yíng)

13、運(yùn)收費(fèi)的專用智能化儀表.由于出租車數(shù)量的快速增長(zhǎng)，出租車的行業(yè)管理也就產(chǎn)生了一系列問(wèn)題。在我國(guó)的各大城市中，對(duì)出租車行業(yè)的管理方式歸納起來(lái)可以分為兩大類:第一類管理模式是由出租車出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第2頁(yè)司機(jī)以向私人老板承包的方式進(jìn)行的，司機(jī)只須每天向老板交納一定的租賃費(fèi)用，最終由老板按出租車數(shù)量向地方和國(guó)家交一定的費(fèi)用即可。因此這種管理模式相對(duì)簡(jiǎn)單，但存在的問(wèn)題也較多，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：1.稅收嚴(yán)重流失2.現(xiàn)有的出租車票據(jù)不統(tǒng)一:目前國(guó)內(nèi)出租車普遍使用的發(fā)票為客運(yùn)汽車發(fā)票，眾所周知，汽車客運(yùn)發(fā)票的面值一般來(lái)講為整數(shù)，如5角，1元，10元一張等。這在實(shí)際使用中一是會(huì)給乘客帶來(lái)不便。例如，計(jì)價(jià)器顯

14、示計(jì)價(jià)13.4元，而客運(yùn)汽車發(fā)票面值為5元一張和10元一張，此時(shí)司機(jī)給乘客的發(fā)票或者為15元，或者為10元，與實(shí)際計(jì)價(jià)肯定存在誤差，給乘客帶來(lái)不便;二是給單位造成損失。在有些情況下，司機(jī)多給乘客發(fā)票，乘客若憑此發(fā)票報(bào)銷，會(huì)給單位財(cái)政帶來(lái)?yè)p失。第二章 出租車計(jì)價(jià)器的制作利用單片機(jī)豐富的io端口，及其控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)基本的里程計(jì)價(jià)功能和價(jià)格調(diào)節(jié)、時(shí)鐘顯示功能。其原理如圖2所示。 圖2單片機(jī)控制方案2.1電路的功能單元設(shè)計(jì)2.1.1里程計(jì)算、計(jì)價(jià)單元的設(shè)計(jì)里程計(jì)算是通過(guò)安裝在車輪上的霍爾傳感器a44e檢測(cè)到的信號(hào)，送到單片機(jī)，經(jīng)處理計(jì)算,送給顯示單元的。其原理如圖2-1-1所示。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第

15、3頁(yè) 圖2-1-1傳感器測(cè)距示意圖由于a44e 屬于開(kāi)關(guān)型的霍爾器件，其工作電壓范圍比較寬（4.518v），其輸出的信號(hào)符合ttl 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的io 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到1mhz。 圖2-1-2 集成開(kāi)關(guān)型霍耳傳感器原理圖a44e 集成霍耳開(kāi)關(guān)由穩(wěn)壓器a、霍耳電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍耳片)b、差分放大器c、施密特觸發(fā)器d 和oc 門輸出e 五個(gè)基本部分組成。在輸入端輸入電壓cc v ，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢(shì)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(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍耳電勢(shì)差h v 輸出，該h v 信號(hào)經(jīng)放大器放

16、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。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到.工作點(diǎn).(即op b )時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓(相對(duì)于地電位)，使三極管導(dǎo)通，此時(shí)oc 門輸出端輸出低電壓，通常稱這種狀態(tài)為.開(kāi).。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到.釋放點(diǎn).(即rp b )時(shí)，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).。這樣兩次電壓變換，使霍耳開(kāi)關(guān)完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。其集成霍耳開(kāi)關(guān)外形及接線如圖2-1-3 所示。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第4頁(yè) 圖2-1-3 集成霍耳開(kāi)關(guān)外形及接線我們選擇了p3.2 口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車輪的周長(zhǎng)是1

17、 米），霍爾開(kāi)關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到1000 次時(shí)，也就是1 公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式：當(dāng)前單價(jià) 公里數(shù)=金額。2.1.2數(shù)據(jù)顯示單元的設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)要求有單價(jià)（2 位）、路程（2 位）、總金額（3 位）顯示輸出，加上我們另外擴(kuò)展了時(shí)鐘顯示（包含時(shí)分秒的顯示），采用lcd 液晶段碼顯示，在距離屏幕1 米之外就無(wú)法看清數(shù)據(jù)，不能滿足要求，而且在白天其對(duì)比度也不能夠滿足要求，因此我們采用6 位led數(shù)碼管的分屏顯示，如圖2-2-4ad 所示： 圖2-1-2-1 a 時(shí)鐘顯示（圖中顯示為12 點(diǎn)34 分46 秒） 圖2-1-2-1 b 總金額

18、和單價(jià)顯示（圖中顯示為總金額12.3 元,每公里4.6 元）出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第5頁(yè) 圖2-1-2-1c 路程和單價(jià)顯示（圖中顯示為總路程12 公里,當(dāng)前單價(jià)4.6 元）圖2-1-2-1 d單價(jià)調(diào)整顯示（圖中顯示為右起白天單價(jià)4 .6 元/晚上7.8 /中途等待1.2 元）數(shù)據(jù)的分屏的顯示是通過(guò)按鍵s1 來(lái)實(shí)現(xiàn)切換的，如圖2-1-5所示。 圖2 -2-2 s1 切換顯示屏在出租車不走的時(shí)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(shí)候只有總金額和單價(jià)顯示屏在顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，客戶要求查看總的里程的時(shí)候，就可以按下s1 切換到里程和單價(jià)顯示屏，供客戶查詢。顯示電路的電路原理圖如圖2-1

19、-3所示。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第6頁(yè) 圖2-1-2-3顯示器原理圖從單片機(jī)串口輸出的信號(hào)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。移位寄存器74hc164還兼作數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)，插頭1（header1）接電源，插頭2（header2）接數(shù)據(jù)和脈沖輸出端。電路中的三個(gè)整流管d1d3 的作用是降低數(shù)碼管的工作電壓，增加其使用壽命。2.1.3at24c02 掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開(kāi)的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息。at24c02 是atmel 公司的2kb 字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以到2.5v，

20、額定電流為1ma，靜態(tài)電流10ua(5.5v)，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2-1-3-1 所示。 圖2-1-3-1 掉電存儲(chǔ)電路原理圖出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第7頁(yè)圖中r8、r10 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(jī)傳送數(shù)據(jù)。每當(dāng)設(shè)定一次單價(jià)，系統(tǒng)就自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將單價(jià)信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)器內(nèi)的單價(jià)等信息，讀到緩存單元中，供主程序使

21、用。2.1.4按鍵單元的設(shè)計(jì)電路共采用了四個(gè)按鍵，s1、s2、s3、s4，其功能分別是：s1 分屏顯示切換按鍵，s2功能設(shè)定按鍵，s3 ./白天晚上切換按鍵，s4 ./中途等待開(kāi)關(guān)。2.1.5設(shè)計(jì)總框圖 圖2-5 總體設(shè)計(jì)框圖2.1.6設(shè)計(jì)總體電路圖出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第8頁(yè) 圖2-6總體電路圖2.2程序設(shè)計(jì)2.2.1模塊介紹該計(jì)程計(jì)價(jià)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)模塊：(1)主程序模塊在主程序模塊中，需要完成對(duì)各接口芯片的初始化、出租車起價(jià)和單價(jià)的初始化、中斷向量的設(shè)計(jì)以及開(kāi)中斷、循環(huán)等待等工作。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器和價(jià)格寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。然后，主

22、程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動(dòng)、清除、計(jì)程和計(jì)價(jià)等不同的操作。其程序流程如圖所示.當(dāng)按下s1時(shí)，就啟動(dòng)計(jì)價(jià)，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計(jì)算和判斷出行駛里程是否已超過(guò)起價(jià)公里數(shù)。若已超過(guò)，則根據(jù)里程值、每公里的單價(jià)數(shù)和起價(jià)數(shù)來(lái)計(jì)算出當(dāng)前的累計(jì)價(jià)格，并將結(jié)果存于價(jià)格寄存器中，然后將時(shí)間和當(dāng)前累計(jì)價(jià)格送顯示電路顯示出來(lái)。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時(shí)候，由于霍爾開(kāi)關(guān)沒(méi)有送來(lái)脈沖信號(hào)，就停止計(jì)價(jià)，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對(duì)應(yīng)的單價(jià)，到下次啟動(dòng)計(jì)價(jià)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)顯示清零，并重新進(jìn)行初始化過(guò)程。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第9頁(yè)(2)定時(shí)中斷服務(wù)程序在定時(shí)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(shí)

23、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(shí)顯示。其程序流程如圖所示.(3)里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序每當(dāng)霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平信號(hào)就使單片機(jī)中斷一次，當(dāng)里程計(jì)數(shù)器對(duì)里程脈沖計(jì)滿1000 次時(shí)，就有程序?qū)?dāng)前總額，使微機(jī)進(jìn)入里程計(jì)數(shù)中斷服務(wù)程序中。在該程序中，需要完成當(dāng)前行駛里程數(shù)和總額的累加操作，并將結(jié)果存入里程和總額寄存器中。其程序流程如圖所示.(4)中途等待中斷服務(wù)程序當(dāng)在計(jì)數(shù)狀態(tài)下霍爾開(kāi)關(guān)沒(méi)有輸出信號(hào)，片內(nèi)的t1 定時(shí)器便被啟動(dòng)，每當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá)10分鐘，就對(duì)當(dāng)前金額加上中途等待的單價(jià)，以后每十分鐘都自動(dòng)加上中途等待的單價(jià)。當(dāng)中途等待結(jié)束的時(shí)候，也就自動(dòng)切換到正常的計(jì)價(jià)。

24、(5)顯示子程序服務(wù)程序由于是分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到4 個(gè)顯示子程序，分別是：時(shí)分秒顯示子程序（hms_dis）、金額單價(jià)顯示子程序（cp_dis）、路程單價(jià)顯示子程序(dp_dis)、單價(jià)調(diào)節(jié)子程序(pa_dis)。其程序流程如圖所示.（6）鍵盤服務(wù)程序鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦右按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。其程序流程如圖所示.2.2.2程序流程圖（1）主程序流程圖如圖2-2-2-1 所示。開(kāi)始初始化數(shù)據(jù)出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第10頁(yè)否s1按下？是是s4按下？否設(shè)定晚上單價(jià)設(shè)定默認(rèn) 單價(jià)（白天）否按下s4？是啟動(dòng)計(jì)價(jià)器設(shè)

25、定中途等待單價(jià)圖2-2-2-1 主程序流程圖否是到一公里？是否否是顯示金額及單價(jià)s3按下？顯示路程和單價(jià)s3按下？總路程加1總金額加1是里程中斷？停止計(jì)價(jià)和里程計(jì)數(shù)是否s4按下？返回時(shí)間顯示是否傳感有信號(hào)？ （ 2）計(jì)價(jià)流程圖如圖2-2-2-2 所示。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第11頁(yè) 圖2-2-2-2計(jì)價(jià)流程圖（ 3）單價(jià)時(shí)間調(diào)整流程圖如圖2-2-2-3 所示。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第12頁(yè) 圖2-2-2-3 單價(jià)時(shí)間調(diào)整流程圖第三章 現(xiàn)有的出租車計(jì)價(jià)器總體功能結(jié)構(gòu)分析若要對(duì)現(xiàn)有的出租車計(jì)價(jià)器進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)，首先必須了解出租車的工作原理，其次要熟悉現(xiàn)有計(jì)價(jià)器的硬件及軟件結(jié)構(gòu)。在本章中，首先闡述了出租車計(jì)價(jià)器

26、的工作原理和操作過(guò)程，其次論述了現(xiàn)有計(jì)價(jià)器的硬件及軟件結(jié)構(gòu)。3.1 出租車計(jì)價(jià)操作流程概述3.1.1出租車計(jì)價(jià)器的工作原理出租車計(jì)價(jià)器是記錄出租車行駛里程并將里程折合為金額計(jì)算的儀表。它的工作原理可以用以下公式進(jìn)行描述:假如圖示為一出租車車輪，以角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)，在某段營(yíng)運(yùn)時(shí)間范圍內(nèi)計(jì)量的圈數(shù)和金額為:1. n= w(t2,-t, )/2ji圈數(shù)t,營(yíng)運(yùn)起始時(shí)間t,:營(yíng)運(yùn)終止時(shí)間s=n x c3公里后，則按超過(guò)的里程加價(jià)。3.1.2出租車計(jì)價(jià)流程出租車計(jì)價(jià)的操作流程如下:乘客上車空車3.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及功能特性計(jì)價(jià)器的系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。系統(tǒng)需要輸入的外部信號(hào)有傳感器信號(hào)和空車燈信號(hào)。 傳感器

27、與出租車轉(zhuǎn)軸相連，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈即發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，用于計(jì)算路程。空車燈信號(hào) 用于判斷出租車是否處于空車狀態(tài)。系統(tǒng)采用8052作為中央cpu單元，主要分為語(yǔ)音模塊、 顯示模塊、時(shí)鐘模塊、打印模塊和ic卡管理模塊。以下分別介紹系統(tǒng)的各項(xiàng)功能特性。 3.2.1語(yǔ)音模塊考慮到計(jì)價(jià)器產(chǎn)品的微型化、智能化，語(yǔ)音芯片采用了集成度較高的isdl420芯片，其最大 特點(diǎn)是采用eeprom進(jìn)行模擬信息直接存取而不必經(jīng)過(guò)a/d和da轉(zhuǎn)出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第13頁(yè)換。它內(nèi)部帶有話筒放大 器、自動(dòng)增益控制時(shí)鐘、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路等，采用+5v電源供電。語(yǔ)音模塊與主系統(tǒng)的接口如圖2所示，主系統(tǒng)通過(guò)8155擴(kuò)展芯片的pa口與isd

28、l420芯片相連。 設(shè)計(jì)過(guò)程中，先將固定語(yǔ)音部分(上、下車用語(yǔ))信息存儲(chǔ)到isdl420內(nèi)部的不同起點(diǎn)地址中 。營(yíng)運(yùn)過(guò)程中根據(jù)上、下車的不同營(yíng)運(yùn)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同語(yǔ)音功能播放。 語(yǔ)音芯片工作時(shí)，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(hào)送到揚(yáng)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。3.2.2顯示模塊顯示模塊用于顯示計(jì)價(jià)器在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的各種詳細(xì)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)，如時(shí)間、單價(jià)、總價(jià)、等候時(shí) 間及行車?yán)锍痰?。采用的元器件為顯示接口芯片8279及l(fā)ed數(shù)碼管，其接口電路如圖3所示。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第14頁(yè)3.2.3時(shí)鐘模塊本系統(tǒng)采用dsl28

29、87實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。它自身帶有地址鎖存功能，與主系統(tǒng)8052芯片的接口十 分簡(jiǎn)單，如圖4所示。ad0ad7為雙向地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線。as為地址選通輸入，其下電后，利用軟件對(duì)dsl2887進(jìn)行初始化，即各寄存器寫入初始值 。3.2.4打印模塊打印出租車專用發(fā)票，包括車牌號(hào)、上車時(shí)間、下車時(shí)間、等候時(shí)間、營(yíng)運(yùn)里程、單價(jià) 、金額及日期等。本系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)計(jì)了智能微打電路： 采用接口插板方式與主機(jī)相連，這特點(diǎn)使得出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第15頁(yè)計(jì)價(jià)器的票據(jù)打印在功能上與主系統(tǒng)一體化， 而在檢查、維修時(shí)又可單獨(dú)進(jìn)行。本系統(tǒng)中所用微打的打印頭是epson公司生產(chǎn)的model 15 0型打印頭。它是一種機(jī)械點(diǎn)陣式4針打印

30、機(jī)構(gòu)，有4個(gè)水平安裝、且在同一滑架上的電磁 鐵打針。該微打采用了單獨(dú)的單片機(jī)系統(tǒng)，考慮到微打自身的性能要求，使用intel公司的8 051芯片。微打與主單片機(jī)通過(guò)并行接口相連，其接口圖如圖5所示。當(dāng) 所需要打印的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在打印機(jī)i/o0i/o7上時(shí)，stb只要從高電平轉(zhuǎn)到低電平，再?gòu)?低電平 轉(zhuǎn)到高電平，就可把數(shù)據(jù)送入打印機(jī)。這時(shí)打印機(jī)將busy線置為忙(高電平)，禁止新數(shù)據(jù)輸 入，當(dāng)打印機(jī)取走數(shù)據(jù)并處理完畢后，busy線被置為閑(低電平)，同時(shí)送出回答脈沖ack通 知系統(tǒng)，可以再次輸入數(shù)據(jù)。 3.2.5ic卡管理模塊該功能通過(guò)ic卡完成。計(jì)價(jià)器營(yíng)運(yùn)當(dāng)中所需使用的一些計(jì)量參數(shù)，如：晝夜單價(jià)、起

31、租里程 、起租金額等，通過(guò)程序設(shè)置在ic卡中。同時(shí)，利用ic卡存儲(chǔ)司機(jī)的詳細(xì)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)及進(jìn)行ic卡 控管設(shè)置，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)查詢。在本系統(tǒng)中，ic卡座與8155的pc口相連。其具體連接為：pci口接卡座的復(fù)位端rst，pc0口 接卡座的時(shí)鐘脈沖端clk，pc2口接卡座的數(shù)據(jù)輸入輸出端i/o，pc3口接卡座的vdd端。ic卡的供電采用了獨(dú)立電源的方式，并受控于8052。當(dāng)有卡插入時(shí)，便開(kāi)始向ic卡提供所需 的電源。如果插入的是一張電源與地?fù)舸┑膲目ɑ蚪饘倨惖奈矬w，就會(huì)造成供電回路的 短路現(xiàn)象，干擾整個(gè)設(shè)備的工作。采用ic卡獨(dú)立供電方式，當(dāng)出現(xiàn)ic卡電源短路情況時(shí)，電 源穩(wěn)壓器因輸出過(guò)載

32、而形成短路保護(hù)，輸出低電平，cpu檢測(cè)到低電平時(shí)，對(duì)ic卡的供電便 會(huì)中斷。 出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第16頁(yè) 3.3系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)程序固化在單片機(jī)內(nèi)部rom中。主程序的程序框圖如 圖6所示，其中包含了若干子程序和中斷服務(wù)程序。子程序的功能包括系統(tǒng)初始化、鍵處理 、顯示、語(yǔ)音與數(shù)據(jù)的傳送處理等，中斷服務(wù)程序包括行駛脈沖的計(jì)數(shù)與處理，時(shí)間的計(jì)數(shù) 與處理，掉電保護(hù)處理、打印機(jī)處理等。第四章 現(xiàn)有出租車計(jì)價(jià)器的各項(xiàng)改進(jìn)工作在本章中，詳細(xì)介紹了對(duì)上述提出的現(xiàn)有出租車計(jì)價(jià)器存在的各項(xiàng)問(wèn)題的解決方案及其實(shí)施工作。4. 1 日歷時(shí)鐘芯片與亂加單價(jià)問(wèn)題的解決出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第17頁(yè)計(jì)價(jià)器在

33、工作中，對(duì)出租車所行駛里程的計(jì)價(jià)是分時(shí)進(jìn)行的。當(dāng)時(shí)間處于白天時(shí)間段時(shí)，例如7: ooam- 21: oopm，應(yīng)按白天單價(jià)計(jì)價(jià);當(dāng)時(shí)間處于夜間時(shí)，如21: pm一一-07: am，此時(shí)應(yīng)按夜間單價(jià)計(jì)價(jià)。根據(jù)這項(xiàng)要求，在軟件設(shè)計(jì)中加入了晝夜判斷子程序，在計(jì)車資前，先執(zhí)行該子程序，并按照?qǐng)?zhí)行結(jié)果取單價(jià)。在該子程序中判斷晝夜時(shí)間的主要依據(jù)就是日歷時(shí)鐘芯片中的時(shí)鐘數(shù)據(jù)。若子程序判斷出此時(shí)進(jìn)行了晝夜時(shí)間段的更替，則通過(guò)語(yǔ)音電路報(bào)出相應(yīng)時(shí)間段的單價(jià)，并按此單價(jià)加價(jià)。在計(jì)價(jià)器工作中，發(fā)現(xiàn)它存在有亂報(bào)單價(jià)問(wèn)題。也就是說(shuō)，當(dāng)此時(shí)處于白天時(shí)，計(jì)價(jià)器會(huì)報(bào)出夜間單價(jià)，并按夜間單價(jià)計(jì)價(jià)，若運(yùn)行一段時(shí)間后，又恢復(fù)到白天單

34、價(jià)。在夜間運(yùn)行時(shí)，也報(bào)出白天單價(jià)。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(wèn)題，關(guān)鍵要了解日歷時(shí)鐘芯片的特點(diǎn)。4.1.1日歷時(shí)鐘芯片ds12887功能概述。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):1.管腳與日歷時(shí)鐘芯片mc146818b及ds1287兼容.2.在斷電情況下，數(shù)據(jù)可保存10年不變。3.芯片內(nèi)部具有時(shí)鐘電路，可自動(dòng)記錄秒，分鐘，小時(shí)，星期，日，月，年等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式有兩種，二進(jìn)制和bcd碼形式。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。4.芯片內(nèi)部還包含有114字節(jié)的nvsram區(qū)，14字節(jié)專用寄

35、存器和時(shí)鐘數(shù)據(jù)寄存器。5.具有總線兼容的中斷信號(hào)irq, 3個(gè)獨(dú)立的中斷源.4.1.1.1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(lái)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.(1)時(shí)鐘，日歷單元的介紹出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第18頁(yè)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)

36、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(guò)對(duì)寄存器的訪問(wèn)，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(shuō)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。寄存器 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)

37、 數(shù)據(jù)范圍 二進(jìn)制碼表示范圍 bcd碼表示范圍0 秒 0-59 00-3b 00-591 秒定時(shí) 0-59 00-3b 00-592 分鐘 0-59 00-3b 00-593 分鐘定時(shí) 0-59 00-3b 00-594 12小時(shí)方式 24小時(shí)方式 1- 120-23 01-0cam81-8cpm00-17 01- 12am81-92pm 00-235 12小時(shí)定時(shí) 24小時(shí)定時(shí) 1- 120-23 01-0cam81-8cpm00-17 01-12am 81-92pm 00-236 星期 1-7 01-07 01-077 日 1-31 01-1f 01-318 月 1-12 01-1c 01

38、-129 年 0-99 00-63 00-99小時(shí)寄存器數(shù)據(jù)計(jì)時(shí)方式有兩種，一種是12小時(shí)計(jì)時(shí)方式，一種是24小時(shí)計(jì)時(shí)方式。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(lái)表示.若數(shù)據(jù)的第8位為1，則代表此時(shí)是下午;若第8位為0，則表示此時(shí)為上午.時(shí)鐘電路在每秒鐘都會(huì)對(duì)這10個(gè)單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，使它們都增加1秒，并判斷是否到達(dá)定時(shí)單元所設(shè)定的時(shí)間.需注意的是在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正時(shí)，不能訪問(wèn)這些單元，否則會(huì)使數(shù)據(jù)據(jù)產(chǎn)生混亂。出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第19頁(yè)(2).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:

39、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);若在小時(shí)定時(shí)單元和分鐘定時(shí)單元寫入該范圍的數(shù)據(jù)，則芯片在每分鐘發(fā)出一次中斷信號(hào);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).4.1.1.2 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

40、從每秒鐘產(chǎn)生一次至每天產(chǎn)生一次。對(duì)于這3個(gè)中斷，寄存器b及寄存器c都有相應(yīng)的控制位來(lái)分別控制這3個(gè)中斷的產(chǎn)生。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。所以，中斷標(biāo)志位是一種狀態(tài)位，用戶可通過(guò)軟件查詢這些

41、狀態(tài)位，當(dāng)某個(gè)中斷標(biāo)志位是1時(shí)，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(biāo)志位都會(huì)被清0.當(dāng)某個(gè)中斷標(biāo)志位及中斷使能位都為有效時(shí)，才會(huì)使irq腳產(chǎn)生有效信號(hào)(低電平)。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.(1)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(lái)校準(zhǔn)寄存器中的日歷和時(shí)鐘數(shù)據(jù)。在校準(zhǔn)周期中，同樣會(huì)將定時(shí)單元中的數(shù)據(jù)與出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第20頁(yè)相應(yīng)的時(shí)鐘單元數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若二者相同，則發(fā)出定時(shí)到的信號(hào).在內(nèi)部電路進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)時(shí)，不能對(duì)時(shí)鐘及日期寄存器進(jìn)行訪問(wèn)，否則會(huì)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

42、2種方法:第一種方法是采用校準(zhǔn)中斷.如果校準(zhǔn)中斷開(kāi)放，則在每一個(gè)校正周期結(jié)束后都會(huì)發(fā)出中斷信號(hào)，表明有多于999ms的時(shí)間可用于讀取有效的時(shí)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(biāo)志清0.第二種方法是將寄存器a中的校準(zhǔn)標(biāo)志位uip來(lái)判斷校準(zhǔn)周期是否正在進(jìn)行中.在寄存器a中有一個(gè)校準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)志位uip,它是一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位，它在每秒針產(chǎn)生一個(gè)高電平.當(dāng)它為1時(shí)，表明校準(zhǔn)周期馬上要進(jìn)行，此時(shí)不能讀取時(shí)鐘及日期數(shù)據(jù);當(dāng)它為0時(shí)，表明有244微秒的時(shí)間可用來(lái)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(guò)244微秒.4.1.2亂報(bào)單價(jià)問(wèn)題的解決通過(guò)對(duì)日歷時(shí)鐘芯片的分析，亂報(bào)單價(jià)的問(wèn)題主要是

43、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(guò)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)。若這兩組數(shù)據(jù)在傳送中任意一組發(fā)生錯(cuò)誤，主機(jī)就有可能讀取錯(cuò)誤的數(shù)據(jù).例如:小時(shí)單元的地址是04h.數(shù)據(jù)線d0至d7依次為：d7d6d5d4d3d2d1d000000100若由于干擾脈沖的影響使得d5在傳送中變?yōu)?,則地址就為24h，下一步主機(jī)獲取的數(shù)據(jù)實(shí)際上是24h單元的內(nèi)容，在晝夜判斷中就會(huì)出錯(cuò).若在傳送小時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生干擾，同樣會(huì)造成上述問(wèn)題。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d7d6d5d4d3d2d

44、1d000010011但由于干擾脈沖的影響。使得d4變?yōu)?,則主機(jī)讀取的小時(shí)數(shù)據(jù)就變?yōu)?3h，在晝夜判斷軟件中，只要小時(shí)數(shù)據(jù)小于06h,就進(jìn)行單價(jià)的轉(zhuǎn)換.此時(shí)會(huì)加錯(cuò)誤的單價(jià)。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。解決出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng) 第21頁(yè)的辦法有兩種:一種是采用硬件濾波的辦法濾掉干擾信號(hào)。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。第二種辦法是采用軟件濾除的方案。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(wèn)題。因此在晝夜判斷子程序中加入一段對(duì)讀取的小時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷的功能。將讀取的小時(shí)數(shù)據(jù)與前次保留下來(lái)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。0點(diǎn)與23點(diǎn)之間的變化單獨(dú)考慮。42 軟件的改進(jìn)及其抗干擾措施