毕业设计148鄂东职院机电工程系出租车计价系统设计.doc
毕业设计148鄂东职院机电工程系出租车计价系统设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共46页)
编号：546000
类型：共享资源
大小：457.09KB
格式：ZIP
上传时间：2015-12-01
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
6
积分
- 关 键 词：
-
电气电子毕业设计论文
- 资源描述：
-
毕业设计148鄂东职院机电工程系出租车计价系统设计,电气电子毕业设计论文
- 内容简介：
-
鄂东职院机电工程系 2008 届毕业设计（论文） 题 目： 出 租 车 计 价 系 统 学生姓名： 王 鑫 指导教师： 杨 宝 平 专 业： 机电一体化 班 级： 0516 班 完成时间： 2007 年 11 月 28 日 nts 鄂东职业技术学院毕业设计（论文）任务 书 学 生姓名 王鑫 专业班级 机电 0516 学 号 56 课题名称 出租车计价系统 指导教师及职称 杨 宝 平 （以下内容指导教师可根据实际情况进行调整） 一、课题介绍 1、目的 使学生对所学知识系统化的运用 2、任务 设计 系 统的硬件结构及软件框图 3、拟重点解决的问题 （ 1）计价器的系统硬件框图 （ 2）系统采用 8052 作为中央 CPU 单元，主要分为语音模块、 显示模块、时钟模块、 打印模块和 IC 卡管理模块 （ 3）分别介绍系统的各项功能特性。 二、主要内容 1、 主要技术指标 计价器；单片机；微型打印机； IC 卡 2、设计方案、设计方法、设计手段 采用单片机控制。利用单片机丰富的 IO 端口，及其控制的灵活性，实现 本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能 、打印功能等。 由于 验证 条件有限，我们采用电动机附带霍尔元件作为车轮，电机为 3V 的直流电机，每分的转速可以达到几千转，我们设定电机每转一圈为车轮转动 1 米，当电机转动达到 1000 圈时，就表示已经到达了一公里，系统自动将当前的单价加到总金额上。设定白天的单价是 2.5 元，起步价为 5 元（包含 3 公里），分别行驶不同里程测 得 数据进行验证。 3、主要工作程序 nts 1. 对现有出租车计价器进行了深入细致的分析。出租车计价器虽然体积小，但它却要具备多项功能，我们通过对硬件电路及软件程序的分析，充分了解了现有计价器的各项功能的实现原理 . 由于计价器的工作环境恶劣，因此功能的实现必须可靠。但在实际运行中，它难免会出现问题。通过对计价器的分析，我们解决了现有计价器存在的问题，如乱报单价问题。 在出租车计价器原有的软件基础上，为满足客户要求做了多种改动方案 .出租车计价在不同的地方有不同的方式，例如 :起租里程不同 ;加价距离 不同 :等候时间不同等等。 4. 完成了微型打印机的硬件及软件设计工作 .打印机的种类多，在综合考虑其性价比基础之上，选择点阵针式打印机，并绘制了打印机的硬件电路，编写出了打印驱动程序 。 三、主要仪器设备 计价器；单片机；微型打印机； IC 卡 四、主要资料及参考文献 1、 张友德，等 . 单片微型机原理、应用与实验 .复旦大学出版社， 1996. 2、 王卓人，等 . IC 卡的技术与应用 .电子工业出版社， 1999. 3、 刘向东，等 . 打印机结构原理与使用维修 .机械工业出版社， 1998. 4、 蔡美琴等 . MCS-51 系列单片机系统及其应用 .高等教育出版社 2004. 5、 张鑫、华臻、陈书谦单片机原理及应用电子工业出版社， 2005 6、 马忠梅 籍顺心等 . 单片机的 C 语言应用程序设计 .北京航空航天大学出版社 2005. 7、 黄智伟 . FPGA 系统设计与实践 .电子工业出版社 .2005. 8、 赵不贿等 在系统可编程器件与开发技术 机械工业出版社 2001. 五、预期设计（论文）成果 （ 1） 不同情况具有不同的收费标准。 （ 2） 能进行手动修改单价 （ 3） 具有数据的复位功能 nts （ 4） IO 口分配的简 易要求 （ 5） 数据输 出 （ 6） 能够在掉电的情况下存储单价等数据 （ 7） 能够显示当前的系统时间 （ 8） 打印票据 任务下达时间 2007 年 05 月 20 日 毕业设计（论文）开始 与完成时间 2007 年 06 月 01 日 至 2007 年 12 月 10 日 预计毕业答辩时间 2007 年 12 月 15 日 毕 业 设 计 进 度 安 排 周 次 工 作 内 容 检 查 方 式 第七 周 至 第 八 周 开题报告 第 八 周 至 第 九 周 收集资料 第 九 周 至 第 十 周 整 理资料 第 十一 周 至 第 十二 周 毕业设计 第 十二 周 至 第 十三 周 毕业答辩 专业教研室负责人意见 签名： 年 月 日 系审核意见 （系 公 章） 年 月 日 任务下达人签 字 年 月 日 任务接受人签 字 年 月 日 nts 备 注 ： 1、此表由各专业教研室统一规格后打印。 2、本任务书一式三份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系、指导 教师和学生各执一份。 3、本任务书须与学生的毕业设计（论文）一并按要求装订存档。 鄂东职业技术学院教务 处 nts 诚 信 声 明 本人 郑重声明： 本人所呈交的毕业设计（论文）出租车计价系统是在杨宝平教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。 本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。 凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。 本人完全意识到本声明的法律结果。 毕业论文（设计）作者签名：王鑫 2007 年 11 月 23 日 nts 目录 第一章 出租车的历史 1 1.1 出租车计价器发展概况 1 1.2 出租车行业的管理现状 1 第二章 出租车计价器的制作 2 2.1 电路的功能单元设计 2 2.1.1 里程计算、计价单元的设计 2 2.1.2 数据显示单元的设计 4 2.1.3 AT24C02 掉电存储单元的设计 6 2.1.4 按键单元的设计 7 2.1.5 设计总框图 7 2.1.6 设计总体电路图 7 2.2、程序设计 8 2.2.1 模块介绍 8 2.2.2 程序流程图 9 第三章 现有的出租车计价器总体功能结构分析 12 3.1 出租车计价操作流程概述 12 3.1.1 出租车计价器的工作原理 12 3.2 系统硬件结构及功能特性 12 3.2.1 语音模块 12 3.2.2 显示模块 13 3.2.3 时钟模块 14 3.2.4 打印模块 14 3.2.5 IC 卡管理模块 15 3.3 系统软件结构 16 第四章 现有出租车计价器的各项改进工作 16 4.1 日历时钟芯片与乱加单价问题的解决 16 4.1.1 日历时钟芯片 DS12887 功能概述 17 4.1.2 乱报单价问题的解决 20 4.2 软件的改进及其抗干扰措施 21 4.3 软件的抗干扰 措施 22 第五章 打印机驱动电路及其程序的设计 22 5.1 打印机的选择 23 5.2 M-150II 针式打印机原理 23 5.3 打印机硬件接口电路的设计 24 5.4 打印数据的保存 25 5.5 打印驱动程序的设计 25 参考文献 26 结束语 27 致谢词 28 附件 1 29 附件 2 37 nts 题目： 出租车计价系统 摘要 ： 计价器显示的营运金额是营运里程与价格的函数（等候时间一般折算成一定比例的里程来计算）。出租车计价器通过传感器与行驶车辆连接。出租汽车的实际里程通过传感器的脉冲信号在计价器里折算成一定的计价营运里程。目前市场上出租车计价器功能主要有 具有数据的复位功能、白天 /晚上转换功能、数据输出功能、计时计价功能等等，但 能够进行 语音播报数据 信息的出租车计价器还是比较少见的，针对这一点我们来设计一款多功能出租车计价器，在原有功能的基础上增加单价输出、单价调整、路程输出、显示当前的系统时间、语音播报数据信息等功能。 关键词： 计价器；单片机；微型打印机； IC 卡 nts 出租车计价系统 第 1 页 第一章 出租车的历史 1.1 出租车计价器发展概况 出租车行 业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着出租车的产生，计价器也就应运而生。但当时在全国还没有一家企业能够生产，因而那个时期的计价器是由台湾引进。台湾是计价器的主要生产场地，目前全世界的计价器中有 90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京、上海，沈阳和广州等地 . 我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实 现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可完成计价的工作 .大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善 .当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好 .随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。例如 :(1)LED 显示功能，数码管的使用让计价器实现多屏显示 的功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然 ;(2)永久时钟功能，在非营运状态下，日历时钟芯片的使用使计价器可以显示永久时钟 ;(3)存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存 10 年 ;(4)语音功能，实现语音报价及语音提示等。可以说计价器的发展史反应了现代科技的发展史。 1.2 出租车行业的管理现状 在我国，经济尚处于发展阶段，由于人民的生活水平以及道路交通的限制，私家汽车的拥有率在短期内不会有较大提高，因此出租车扮演着重要角色。出租车计价 器则是出租车上必不可少的重要仪器，它是负责出租车营运收费的专用智能化仪表 .由于出租车数量的快速增长，出租车的行业管理也就产生了一系列问题。在我国的各大城市中，对出租车行业的管理方式归纳起来可以分为两大类 :第一类管理模式是由出租 车 nts 出租车计价系统 第 2 页 司机以向私人老板承包的方式进行的，司机只须每天向老板交纳一定的租赁费用，最终由老板按出租车数量向地方和国家 交一定的费用即可。因此这种管理模式相对简单， 但存在的问题也较多，主要体现在以下两点 ： 1.税收严重流失 现有的出租车票据不统一 :目前国内出租车普遍使用的发票为客运汽车发票，众所周知，汽车客运发票的面值一般来讲为整数，如 5 角， 1 元， 10 元一张等。这在实际使用中一是会给乘客带来不便。例如，计价器显示计价 13.4 元，而客运汽车发票面值为 5 元一张和 10 元一张，此时司机给乘客的发票或者为 15 元，或者为 10 元，与实际计价肯定存在误差，给乘客带来不便 ;二是给单位造成损失。在有些情况下，司机多给乘客发票，乘客若凭此 发票报销，会给单位财政带来损失。 第二章 出租车计价器的制作 利用单片机丰富的 IO 端口，及其控制的灵活性，实现基本的里程计价功能和价格调节、时钟显示功能。其原理如图 2 所示。 图 2 单片机控制方案 2.1 电路的功能单元设计 2.1.1 里程计算、计价单元的设计 里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器 A44E 检测到的信号，送到单片机，经处理计算 ,送给显示单元的。其原理如图 2-1-1 所示。 nts 出租车计价系统 第 3 页 图 2-1-1 传感器测距示意图 由于 A44E 属于开关型的霍尔器件，其工作电压范围比较宽（ 4.5 18V），其输出的信号符合 TTL 电平标准，可以直接接到单片机的 IO 端口上，而且其最高检测频率可达到 1MHZ。 图 2-1-2 集成开关型霍耳传感器原理图 A44E 集成霍耳开关由稳压器 A、霍耳电势发生器 (即硅霍耳片 )B、差分放大器 C、施密 特触发器 D 和 OC 门输出 E 五个基本部分组成。在输入端输入电压 CC V ，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差 H V 输出，该 H V 信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使 其成为方波输送到 OC 门输出。当施加的磁场达到 .工作点 .(即 OP B )时，触发器输出高电压 (相对于地电位 )，使三极管导通，此时OC 门输出端输出低电压，通常称这种状态为 .开 .。当施加的磁场达到 .释放点 .(即 rP B )时，触发器输出低电压，三极管截止，使 OC 门输出高电压，这种状态为 .关 .。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。其集成霍耳开关外形及接线如图 2-1-3 所示。 nts 出租车计价系统 第 4 页 图 2-1-3 集成霍耳开关外形及接线 我们选择了 P3.2 口作为信号的输入端，内部采用外部中断 0（这样可以减少程序设计的麻烦），车轮每转一圈（我们设车轮的周长是 1 米），霍尔开关就检测并 输出信号，引起单片机的中断，对脉计数，当计数达到 1000 次时，也就是 1 公里，单片机就控制将金额自动的加增加，其计算公式：当前单价 公里数 =金额。 2.1.2 数据显示单元的设计 由于设计要求有单价（ 2 位）、路程（ 2 位）、总金额（ 3 位）显示输出，加上我们另外扩 展了时钟显示（包含时分秒的显示），采用 LCD 液晶段码显示，在距离屏幕 1 米之外就无法 看清数据，不能满足要求，而且在白天其对比度也不能够满足要求，因此我们采用 6 位 LED 数码管的分屏显示，如图 2-2-4ad 所示： 图 2-1-2-1 a 时钟显示（图中显示为 12 点 34 分 46 秒） 图 2-1-2-1 b 总金额和单价显示（图中显示为总金额 12.3 元 ,每公里4.6 元） nts 出租车计价系统 第 5 页 图 2-1-2-1c 路程和单价显示（图中显示为总路程 12 公里 ,当前单价4.6 元） 图 2-1-2-1 d 单价调整显示（图中显示为右起白天单价 4 .6 元 /晚上 7.8 /中途等待 1.2 元） 数据的分屏的显示是通过按键 S1 来实现切换的，如 图 2-1-5 所示。 图 2 -2-2 S1 切换显示屏 在出租车不走的时候，按下 S1，可以实现数据的分屏显示；车在行走的时候只有总金额和单价显示屏在显示，当到达目的地的时候，客户要求查看总的里程的时候，就可以按下 S1 切换到里 程和单价显示屏，供客户查询。显示电路的电路原理图如图 2-1-3 所示。 nts 出租车计价系统 第 6 页 图 2-1-2-3 显示器原理图 从单片机串口输出的信号先送到左边的移位寄存器（ 74HC164） ,由于移位脉冲的作用，使数据向右移，达到显示的目的。移位寄存器 74HC164 还兼作数码管的驱动，插头 1（ header1）接电源，插头 2（ header2）接数据和脉冲输出端。电路中的三个整流管 D1D3 的作用是降低数码管的工作电压，增加其使用寿命。 2.1.3AT24C02 掉电存储单元的设计 掉电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的单价信息。AT24C02 是 ATMEL 公司的 2KB 字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到 2.5V，额定电流为 1mA，静态电流10Ua(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存 40 年以上，而且采用 8 脚的 DIP 封装，使用方便。其电路如图 2-1-3-1 所示。 图 2-1-3-1 掉电存储电路原理图 nts 出租车计价系统 第 7 页 图中 R8、 R10 是上拉电阻，其作用是减少 AT24C02 的静态功耗，由于AT24C02 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线 SCL（移位脉冲）和 SDA（数据 /地址）与单片机传送数据。每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保 存在芯片内；当系统重新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供主程序使用。 2.1.4 按键单元的设计 电路共采用了四个按键， S1、 S2、 S3、 S4，其功能分别是： S1 分屏显示切换按键， S2 功能设定按键， S3 . ./白天晚上切换按键， S4 . ./中途等待开关。 2.1.5 设计总框图 图 2-5 总体设计框图 2.1.6 设计总体电路图 nts 出租车计价系统 第 8 页 图 2-6 总体电路图 2.2 程序设计 2.2.1 模块介绍 该计程计价系统的软件设计分为以下几个模块： (1)主程序模块 在主程序模块中，需要完成对各接口芯片的初始化、出租车起价和单价的初始化、中断向量的设计以及开中断、循环等待等工作。另外，在主程序模块中还需要设置启动 /清除标志寄存器、里程寄存器和价格寄存器，并对它们进行初始化。然后，主程序将根据各标志寄存器的内容，分别完成启动、清除、计 程和计价等不同的操作。其程序流程如图所示 .当按下 S1 时，就启动计价，将根据里程寄存器中的内容计算和判断出行驶里程是否已超过起价公里数。若已超过，则根据里程值、每公里的单价数和起价数来计算出当前的累计价格，并将结果存于价格寄存器中，然后将时间和当前累计价格送显示电路显示出来。当到达目的地的时候，由于霍尔开关没有送来脉冲信号，就停止计价，显示当前所应该付的金额和对应的单价，到下次启动计价时，系统自动对显示清零，并重新进行初始化过程。 nts 出租车计价系统 第 9 页 (2)定时中断服务程序 在定时中断服务程序中，每 100ms 产生一次中断，当产生 10 次中断的时候，也就到了一秒，送数据到相应的显示缓冲单元，并调用显示子程序实时显示。其程序流程如图所示 . (3)里程计数中断服务程序 每当霍尔传感器输出一个低电平信号就使单片机中断一次，当里程计数器对里程脉冲计满 1000 次时，就有程序将当前总额，使微机进入里程计数中断服务程序中。在该程序中，需要完成当前行驶里程数和总额的累加操作 ，并将结果存入里程和总额寄存器中。其程序流程如图所示 . (4)中途等待中断服务程序 当在计数状态下霍尔开关没有输出信号，片内的 T1 定时器便被启动，每当计时到达 10 分钟，就对当前金额加上中途等待的单价，以后每十分钟都自动加上中途等待的单价。当中途等待结束的时候，也就自动切换到正常的计价。 (5)显示子程序服务程序 由于是分屏显示数据，所以就要用到 4 个显示子程序，分别是：时分秒显示子程序（ HMS_DIS）、金额单价显示子程序（ CP_DIS）、路程单价显示子程序 (DP_DIS)、单价调节子程序 (PA_DIS)。其程序流程如图所示 . （ 6）键盘服务程序 键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦右按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。其程序流程如图所示 . 2.2.2 程序流程图 （ 1）主程序流程图如图 2-2-2-1 所示。 开始 初始化数据 nts 出租车计价系统 第 10 页 （ 2）计价流程图如图 2-2-2-2 所示。 S1 按下 ？ S4 按下 ？ 设定默认 单价（白天） 启动计价器 里程中断？ 到一公里？ 总路程加 1 总金额加 1 传感有信号？ 停止计价和 里程计数 是 是 是 是 否 否 否 设定晚上单价 按下 S4？ 设定中途等待单价 S4 按下 ？ 返回时间显示 是 是 是 否 否 否 显示金额及单价 S3 按下 ？ 否 是 显示路程和单价 S3 按下 ？ 是 否 图 2-2-2-1 主程序流程图 nts 出租车计价系统 第 11 页 图 2-2-2-2 计价流程图 （ 3）单价时间调整流程图如图 2-2-2-3 所示。 nts 出租车计价系统 第 12 页 图 2-2-2-3 单价时间调整流程图 第 三 章 现有的出租车计价器总体功能结构分析 若要对现有的出租车计价器进行改进和设计，首先必须了解出租车的工作原理，其次要熟悉现有计价器的硬件及软件结构。在本章中，首先阐述了出租车计价器的工作原理和操作过程，其次论述了现有计价器的 硬件及软件结构。 3.1 出租车计价操作流程概述 3.1.1 出租车计价器的工作原理 出租车计价器是记录出租车行驶里程并将里程折合为金额计算的仪表。它的工作原理可以用以下公式进行描述 : 假如图示为一出租车车轮，以角速度 转动，在某段营运时间 范围内计量的圈数和金额为 : -T, )/2JI 圈数 T,营运起始时间 T,:营运终止时间 公里后，则按超过的里程加价。 3.1.2 出租车计价流程 出租车计价的操作流程如下 : 乘客 上车 空车 3.2 系统硬件结构及功能特性 计价器的系统硬件框图如图 1 所示。系统需要输入的外部信号有传感器信号和空车灯信号。 传感器与出租车转轴相连，车轮转动一圈即发出一个脉冲信号，用于计算路程。空车灯信号 用于判断出租车是否处于空车状态。系统采用 8052 作为中央 CPU单元，主要分为语音模块、 显示模块、时钟模块、打印模块和 IC 卡管理模块。以下分别介绍系统的各项功能特性。 3.2.1 语音模块 考虑到计价器产品的微型化、智能化，语音芯片采用了集成度较高的 ISDl420 芯片，其最大 特点是采用 EEPROM 进行模拟信息直接存取而不必经过 A/D 和 D A 转 nts 出租车计价系统 第 13 页 换。它内部带有话筒放大 器、自动增益控制时钟、扬声器驱动电路等，采用 +5V电源供电。 语音模块与主系统的接口如图 2 所示，主系统通过 8155 扩展芯片的 PA 口与ISDl420 芯片相连。 设计过程中，先将固定语音部分 (上、下车用语 )信息存储到 ISDl420内部的不同起点地址中 。营运过程中 根据上、下车的不同营运状态来实现不同语音功能播放。 语音芯片工作时，系统首先将主程序指针转入放音处理程序，根据发音地址寻找 ISDl420 中 的发音单元，然后将信号送到扬声器发出声音。主 CPU 完成送音程序后，立刻转入其他子程 序。 3.2.2 显示模块 显示模块用于显示计价器在营运过程中的各种详细营运数据，如时间、单价、总价、等候时 间及行车里程等。采用的元器件为显示接口芯片 8279 及 LED 数码管，其接口电路如图 3 所示。 nts 出租车计价系统 第 14 页 3.2.3 时钟模块 本系统采用 DSl2887 实时时钟芯片。它自身带有地址锁存功能，与主系统 8052 芯片的接口十 分简单，如图 4 所示。 AD0 AD7 为双向地址 /数据复用总线。 AS 为地址选通输入，其下 电后，利用软件对 DSl2887 进行初始化，即各寄存器写入初始值 。 3.2.4 打印模块 打印出租车专用发票，包括车牌号、上车时间、下车时间、等候时间、营运里程、单价 、金额及日期等。 本系统单独设计了智能微打电路： 采用接口插板方式与主机相连，这 特点使得 nts 出租车计价系统 第 15 页计价器的票据打印在功能上与主系统一体化， 而在检查、维修时又可单独进行。本系统中所用微打的打印头是 EPSON 公司生产的 Model 15 0 型打印头。它是一种机械点阵式 4 针打印机构，有 4 个水平安装、且在同一滑架上的电磁 铁打针。该微打采用了单独的单片机系统，考虑到微打自身的性能要求，使用 Intel 公司的 8 051芯片。微打与主单片机通过并行接口相连，其接口图如图 5 所示 。当 所需要打印的数据出现在打印机 I/O0 I/O7 上时， STB 只要从高电平转到低电平，再从 低电平 转到高电平，就可把数据送入打印机。这时打印机将 BUSY 线置为忙 (高电平 )，禁止新数据输 入，当打印机取走数据并处理完毕后， BUSY 线被置为闲 (低电平 )，同时送出回答脉冲 ACK 通 知系统，可以再次输入数据。 3.2.5IC 卡管理模块 该功能通过 IC 卡完成。计价器营运当中所需使用的一些计量参数，如：昼夜单价、起租里程 、起租金额等，通过程序设置在 IC 卡中。同时，利用 IC 卡存储司机的详细营运数据及进行 IC 卡 控管设置，实现统一管理、营运数据查询。 在本系统中， IC 卡座与 8155 的 PC 口相连。其具体连接为： PCI 口接卡座的复位端 RST， PC0 口 接卡座的时钟脉冲端 CLK， PC2 口接卡座的数据输入输出端 I/O， PC3口接卡座的 VDD 端。 IC 卡的供电采用了独立电源的方式，并受控于 8052。当有卡插入时，便开始向 IC 卡提供 所需 的电源。如果插入的是一张电源与地击穿的坏卡或金属片之类的物体，就会造成供电回路的 短路现象，干扰整个设备的工作。采用 IC 卡独立供电方式，当出现 IC 卡电源短路情况时，电 源稳压器因输出过载而形成短路保护，输出低电平， CPU 检测到低电平时，对 IC 卡的供电便 会中断。 nts 出租车计价系统 第 16 页 3.3 系统软件结构 该系统软件采用模块化设计，系统程序固化在单片机内部 ROM 中。主程序的程序框图如 图 6 所示，其中包含了若干子程序和中断服务程序。子程序的功能包括系统初始化、键处理 、显示、语音与数据的传送处理等，中断服务程序包括行驶脉冲的计数与处理，时间的计数 与处理，掉电保护处理、打印机处理等。 第 四 章 现有出租车计价器的各项改进工作 在本章中，详细介绍了对上述提出的现有出租车计价器存在的各项问题的解决方案及其实施工作。 4. 1 日历时钟芯片与乱加单价问题的解决 nts 出租车计价系统 第 17 页 计价器在工作中，对出租车所行驶里程的计价是分时进行的。当时间处于白天时间段时，例如 7: OOAM- 21: OOPM，应按白天单价计价 ;当时间处于夜间时，如 21: PM一一 -07: AM，此时应按夜间单价计价。根据这项要求，在软件设计中加入了昼夜判断子程序，在计车资前，先执行该子程序，并按照执行结果取单价。在该子程序中判断昼夜时间的主要依据就是日历时钟芯片中的时钟数据。若子 程序判断出此时进行了昼夜时间段的更替，则通过语音电路报出相应时间段的单价，并按此单价加价。在计价器工作中，发现它存在有乱报单价问题。也就是说，当此时处于白天时，计价器会报出夜间单价，并按夜间单价计价，若运行一段时间后，又恢复到白天单价。在夜间运行时，也报出白天单价。 昼夜判断功能的实现是根据从日历时钟芯片中读取的时钟数据进行的，因此若解决存在的问题，关键要了解日历时钟芯片的特点。 4.1.1 日历时钟芯片 DS12887 功能概述 。 日历时钟芯片选用 DALLS 公司设计生产的 DS12887 芯片，该芯片具有 下述特点 : 管脚与日历时钟芯片 MC146818B 及 DS1287 兼容 . 在断电情况下，数据可保存 10 年不变。 芯片内部具有时钟电路，可自动记录秒，分钟，小时，星期，日，月，年等数据，数据格式有两种，二进制和 BCD 码形式。小时数据方式可采用 12 小时形式或 24小时形式记录。 芯片内部还包含有 114 字节的 NVSRAM 区， 14 字节专用寄存 器和时钟数据寄存器。 具有总线兼容的中断信号 IRQ, 3 个独立的中断源 . 4.1.1.1 寄存器地址映射图 日历时钟芯片 DS12887 包含有 128 个字节的随机存储寄存器 RAM，其中前 14 个字节为日历时钟数据专用的寄存器，后 114 个字节为一般的通用寄存器，可用来保存数据 .前 10 个字节为时钟，日历以及报警单元，后 4 个为专用的控制寄存器，其中寄存器 C 和寄存器 D 为只读寄存器，寄存器 A 的第 7 位是只读位，秒寄存器的高 4 位为只读位，其余的寄存器均为可读写的寄存器 . 时钟，日历单元的介绍 nts 出租车计价系统 第 18 页 在芯片 DS12887 内部具有一个自动计时单元电路，它可以自动记录秒，分钟，小时等时钟数据，并将数据保存在相应的单元中，同时芯片内部还有一个 100 年日历，可自动记录日历数据 .通过对寄存器的访问，便可获知时钟和日历数据 .这 10 个寄存器的内容还可以由程序初始化，数据方式既可以是二进制码的形式，也可以是 BCD 码形式，但这 10 个字节数据的存储必须采取同种方式 .当需要对这些字节初始化时，首先确定数据的存储方式，然后将寄存器 B 中的数据方式位 (DM)置为相应的格式，第三步，将寄存器 B 中的置位位 (SET)置为 1，接着把数据写入须初始化的单元，在数据写完后，必须将寄存器 B 中的置位位 (SET)清 0，以便时钟电路能够自动校正时钟和日历数据 .下表则说明了以二进制码方式和 BCD 码方式存储数据的格式。 寄存器 存储的数据 数据范围 二进制码表示范围 BCD 码表示范围 0 秒 0-59 00-3B 00-59 1 秒定时 0-59 00-3B 00-59 2 分钟 0-59 00-3B 00-59 3 分钟定时 0-59 00-3B 00-59 4 12 小时方式 24 小时方式 1- 120-23 01-0CAM81-8CPM00-17 01- 12AM81-92PM 00-23 5 12 小时定时 24 小时定时 1- 120-23 01-0CAM81-8CPM00-17 01-12AM 81-92PM 00-23 6 星期 1-7 01-07 01-07 7 日 1-31 01-1F 01-31 8 月 1-12 01-1C 01-12 9 年 0-99 00-63 00-99 小时寄存器数据计时方式有两种，一种是 12 小时计时方式，一种是 24 小时计时方式。当选择 12 小时方式时，为了区分上午和下午，就用数据的高位来表示 .若数据的第 8 位为 1，则代表此时 是下午 ;若第 8 位为 0，则表示此时为上午 .时钟电路在每秒钟都会对这 10 个单元的数据进行校正，使它们都增加 1 秒，并判断是否到达定时单元所设定的时间 .需注意的是在对数据进行校正时，不能访问这些单元，否则会使数据据产生混乱。 nts 出租车计价系统 第 19 页 定时单元的介绍 在前 10 个时钟日历单元寄存器中，有 3 个定时单元，分别为秒定时，分钟定时以及小时定时 .这 3 个定时单元有两种使用方法 : 第一 :当在这 3 个单元中写入每天指定的时间后，若定时中断使能位为高电平，则在每天的指定时刻，均会发出中断信号 . 第二 :当在这 3 个单元中写入 00- FF 之间的任意一个非定时 数据时，则会产生如下情形 :若在小时定时单元中写入该范围的任意一个数据时，芯片在每小时会发出一次中断请求信号 ;若在小时定时单元和分钟定时单元写入该范围的数据，则芯片在每分钟发出一次中断信号 ;若在这 3 个定时单元中都写入该范围的数据，则芯片在每秒钟发出一次中断信号 . 4.1.1.2 中断 为了使芯片 的功能更加完善， DS12887 内部设置了 3 个独立的中断源，包括定时中断，周期中断以及校准中断 .定时中断的设置在上文中已经阐述了，它所引起的中断频率可以从每秒钟产生一次至每天产生一次。对于这 3 个中断，寄存器 B 及寄存器 C都有相应的控制位来分别控制这 3 个中断的产生。在寄存器 B 中，有 3 个中断使能位，当需要使用某个中断产生中断信号时，必须先将相应的中断使能位置 1，芯片才能允许相应的中断信号从 1RQ 端输出，若在中断使能位写入 0，则禁止相应的中断信号产生 .在寄存器 c 中，有 3 个中断标志位，与 3 个中断源是一一对应的 .当某个中 断发生时，相应的中断标志位被自动置 1,须注意的是，这些中断标志位与对应的中断使能位的设置是不相关的，当中断使能位设置为 0 时，虽然不产生中断信号，但当中断的条件满足时，中断标志就会被置 1。所以，中断标志位是一种状态位，用户可通过软件查询这些状态位，当某个中断标志位是 1 时，表示此中断已经产生了一次 .每读取一次寄存器 C 的内容后，这些标志位都会被清 0.当某个中断标志位及中断使能位都为有效时，才会使 IRQ 脚产生有效信号 (低电平 )。在出租车计价器中，日历时钟芯片工作于校准中断方式 . 校准中断 日历时钟芯片 DS12887 内部具有一个时钟电路，它在每秒钟都会产生一个校准信号来校准寄存器中的日历和时钟数据。在校准周期中，同样会将定时单元中的数据与 nts 出租车计价系统 第 20 页 相应的时钟单元数据进行比较，若二者相同，则发出定时到的信号 .在内部电路进行时钟校准时，不能对时钟及日期寄存器进行访问，否则会打乱寄存器中的数据 .为了避免这种情况的产生，可以采取 2 种方法 : 第一 种方法是采用校准中断 .如果校准中断开放，则在每一个校正周期结束后都会发出中断信号，表明有多于 999MS 的时间可用于读取有效的时钟及日历数据 .在中断响应完毕后，必须读取寄存器 C,将中断标志清 0. 第二种方法是将寄存器 A 中的校准标志位 UIP 来判断校准周期是否正在进行中 .在寄存器 A 中有一个校准进行标志位 UIP,它是一个状态标志位，它在每秒针产生一个高电平 .当它为 1 时，表明校准周期马上要进行，此时不能读取时钟及日期数据 ;当它为0 时，表明有 244 微秒的时间可用来读取数据，因此中断服务程序读取数据时应避免超过 244 微秒 . 4.1.2 乱报单价问题的解决 通过对日历时钟芯片的分析，乱报单价的问题主要是由外界干扰造成了主机读取的时钟数据发生错误 .通过总线读周期时序可以看出，在 ALE 信号的下跳沿数据线上传送的是地址数据，在 RD 信号有效期间，数据线上传送的是时钟数据。若这两组数据在传送中任意一组发生错误，主机就有可能读取错误的数据 . 例如 :小时单元的地址是 04H.数据线 D0 至 D7 依次为： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 1 0 0 若由于干扰脉冲的影响使得 D5 在传送中变为 1,则地 址就为 24H，下一步主机获取的数据实际上是 24H 单元的内容，在昼夜判断中就会出错 . 若在传送小时数据时发生干扰，同样会造成上述问题。例如 :现在小时数据为 13点，则当 RD 信号有效时， DO 至 D7 依次为 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 0 0 1 1 但由于干扰脉冲的影响。使得 D4
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号