李公昕

（河南省經(jīng)濟(jì)管理學(xué)校，河南 南陽 473000）

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基于AT89C51設(shè)計(jì)的出租車計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)方案

李公昕

（河南省經(jīng)濟(jì)管理學(xué)校，河南 南陽 473000）

摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步，出租車上的計(jì)價(jià)器也在朝著更加精確化和智能化的方向發(fā)展。利用AT89C51單片機(jī)的接口外接顯示、時(shí)鐘和語音等模塊，通過按鍵可以調(diào)整起步價(jià)，里程收費(fèi)，等待時(shí)間收費(fèi)。在1602液晶上可以顯示運(yùn)行的時(shí)間，通過計(jì)算可以得出總共的費(fèi)用和總的路程，模擬出租車的運(yùn)行、暫停、停止及收費(fèi)等功能模塊。

關(guān)鍵詞：AT89C51；出租車計(jì)價(jià)器；設(shè)計(jì)方案

一、設(shè)計(jì)思路

出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)需要“啟動(dòng)/停止”和“復(fù)位”兩個(gè)按鍵，為了更加人性化，可以在里程統(tǒng)計(jì)和費(fèi)用計(jì)算以外，再加上萬年歷和語音播報(bào)功能，方便乘客和駕駛員。系統(tǒng)可利用AT89C51單片機(jī)豐富的 I/O端口，及其控制的靈活性，用六個(gè)七段數(shù)碼管作為顯示器，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。萬年歷由時(shí)鐘芯片DS1302實(shí)時(shí)提供時(shí)鐘信號(hào)，語音播報(bào)由語音芯片ISD1420提供語音信息，語音信息放在不同的地址里，利用ISD1420的語音功能，模擬實(shí)現(xiàn)帶語音提示的出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)。比較真實(shí)地模擬出租車的空車、載客、到站及對(duì)各狀況的費(fèi)率的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、顯示和語音播報(bào)等功能。由單片機(jī)從這些地址中調(diào)用合適的語音進(jìn)行播放。上電后顯示最初的起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)單價(jià)，等待時(shí)間計(jì)費(fèi)單價(jià)，通過按鍵可以調(diào)節(jié)起步價(jià)，里程計(jì)費(fèi)單價(jià)，等待時(shí)間計(jì)費(fèi)單價(jià)。同時(shí)具有運(yùn)行，暫停，停止等狀態(tài)，可以顯示運(yùn)行的時(shí)間，同時(shí)可以顯示暫停的時(shí)間，具有累加功能，暫停和運(yùn)行時(shí)間在暫停和運(yùn)行前一次的狀態(tài)上計(jì)時(shí)。出租車停止后能夠顯示行駛的總費(fèi)用。

二、硬件系統(tǒng)

（一）按鍵掃描模塊。整個(gè)系統(tǒng)只有五個(gè)按鍵，一個(gè)“啟動(dòng)/停止”，四個(gè)功能調(diào)整按鍵；本模塊功能:掃描按鍵功能，返回掃描。

（二）顯示模塊。用六個(gè)七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描來實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘與計(jì)價(jià)的顯示。為實(shí)現(xiàn)電源斷開的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)信息功能，采用了24C02電可擦除存儲(chǔ)芯片來完成。

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，供主程序使用。

（三）脈沖發(fā)生器模塊。用NE555定時(shí)器外部配接適當(dāng)?shù)淖枞菰?，組成多諧振蕩器，產(chǎn)生振蕩脈沖。

（四）時(shí)鐘模塊。DS1302內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM， 通過簡單的同步串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)提供秒分時(shí)日日期月年的信息，電源管腳可由電池或大容量電容輸入。

（五）語音模塊。ISD1420系列有唯一的錄音控制和邊緣/電平觸發(fā)兩種放音控制，單片錄放時(shí)間在8至20秒。在錄放操結(jié)束后，芯片自動(dòng)進(jìn)入低功耗節(jié)電模式、功耗僅0.5uA。

三、軟件系統(tǒng)

主程序流程：開始→單片機(jī)I/O口初始化→IC總線初始化→顯示模塊初始化→時(shí)鐘模塊初始化→各標(biāo)量清零→判斷

flag狀態(tài)：

若flag=0，則進(jìn)入空車狀態(tài)，顯示時(shí)間；

若flag=1，則進(jìn)入載客狀態(tài)，播放語音信息→顯示總價(jià)和里程。

總程序流程圖如圖二所示。

四、系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。測試包括里程計(jì)價(jià)測試、掉電存儲(chǔ)測試測試。

（一）軟件調(diào)試方案。在“文件新建文件”中，新建C語言源程序文件，編寫相應(yīng)的程序。在“文件新建項(xiàng)目”的菜單中，新建項(xiàng)目并將C語言源程序文件包括在項(xiàng)目文件中。在“項(xiàng)目編譯”菜單中將C源文件編譯，檢查語法錯(cuò)誤及邏輯錯(cuò)誤。在編譯成功后，產(chǎn)生以“*.hex”和“*.bin”后綴的目標(biāo)文件。通過peotel軟件仿真，上電時(shí)液晶顯示起步價(jià)，里程單價(jià)，等待單價(jià)（以每分鐘為單位），按鍵1可以選擇調(diào)整起步價(jià)，里程價(jià)，等待單價(jià)，再按鍵3進(jìn)入待運(yùn)行狀態(tài)，按鍵4可以運(yùn)行，暫停，停止同時(shí)顯示運(yùn)行的時(shí)間，等待的時(shí)間和總的金額數(shù)，最后按鍵5可以退出，重新計(jì)費(fèi)。在30s鐘內(nèi)液晶顯示起步價(jià)，30s后開始計(jì)價(jià)，等待價(jià)每1分鐘，才收費(fèi)一次。

（二）硬件調(diào)試方案。在設(shè)計(jì)平臺(tái)中，將單片機(jī)的P1.0-P1.1分別與2個(gè)獨(dú)立式鍵盤通過插線連接起來，將P3.0與脈沖輸出連接起來。

（三）軟硬件聯(lián)調(diào)。將程序文件編譯成目標(biāo)文件后，將下載線安裝在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，運(yùn)行“MCU下載程序”，選擇相應(yīng)的flash 數(shù)據(jù)文件，點(diǎn)擊“編程”按鈕，將程序文件下載到單片機(jī)的Flash中。然后，上電重新啟動(dòng)單片機(jī)，檢查所編寫的程序是否達(dá)到要求。

參考文獻(xiàn)：

［1］李廣弟，朱月秀，冷祖祁.單片機(jī)基礎(chǔ)［M］.第3版.北京航空航天大學(xué)出版社，2007年1月

［2］李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)［M］.北京航空航天大學(xué)出版社，1996

中圖分類號(hào)：TP368.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-864X（2016）07-0131-01