基于PIC单片机的出租车计费系统----毕业设计论文Word文档格式.doc

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时钟芯片PCF8563语音芯片ISD1420TG12864液晶模组LCD液晶显示器

目录

摘要……………………………………………………………………1

第一章系统总体介绍………………………………………………2

1．系统组成及功能框图………………………………………………3

2．里程计量及费用计算功能…………………………………………3

3．语音播放功能………………………………………………………4

4．中文菜单显示功能…………………………………………………4

5．实时时钟功能………………………………………………………5

6．按键功能……………………………………………………………5

7．系统电路设计原理图………………………………………………6

第二章硬件设计………………………………………………………7

1．主程序/CPU模块……………………………………………………7

2．语音播放模块………………………………………………………8

3．液晶显示驱动模块…………………………………………………9

4．脉冲发生器模块……………………………………………………11

5．时钟模块……………………………………………………………12

6．按键扫描模块………………………………………………………14

第三章系统程序设计…………………………………………………12

1．系统主程序流程框图………………………………………………15

2．里程和费率计算程序流程图……………………………………………18

3．键盘处理程序流程图…………………………………………………………19

结束语……………………………………………………………………19

致谢………………………………………………………………………21

参考文献…………………………………………………………………21

附件………………………………………………………………………21

第一章系统总体介绍

1.系统组成

此出租车计费系统以单片机为系统核心，利用PIC16F877单片机配合TG12864液晶模组及ISD1420语音模块等，实现基本的出租车计价器功能。

本系统是由PIC单片机、液晶显示模块、计数脉冲发生器、 系统实时时钟及语音等模块组成。

系统框图如图

（1）所示:

2.系统各部分功能:

⑴．里程计量功能

a） 单片机对传感器输出脉冲进行计数，并将脉冲数换算成公里数；

b） 每一个脉冲代表轮胎旋转一周，设轮胎的直径为520mm，轮胎的周长为：

（即每转一圈的距离）

520x3.14159=1634mm=1.634m

c） 每公里的脉冲数:

PulsePerKM=1000m/1.634m=612（个脉冲）

⑵．费用计算功能（参照广州市出租车收费标准）

费用计算包括三部分：

起步费、行使费和燃油附加费：

a） 起步费用（StartPrice）—

当行驶里程（RunMilege）在2.3Km（含2.3Km）以内按起步 价（StartPrice）7元计费。

即行使费用（RunPrice）为：

RunPrice=StartPrice+1=8（元）

b）行使费用（RunPrice）--

行使费用分短途与长途两种情况：

①.当行驶里程（RunMilege）超出2.3Km时并且小于35Km时，按2.6元/Km收费，这时行驶费用为：

RunPrice=StartPrice+2.6×

（RunMilege-StartMilege）+1

其中：

StartPrice为起步价=7元

StartMilege为起步里程=2.3Km

RunMilege为行使里程（总行使里程）

RunPrice为行使费用（总行使金额）

②.当行使里程超过35Km后，要加空驶费，即每公里升至3.50元,这时行驶费用为：

RunPrice=StartPrice+3.5×

c）燃油附加费--每车次加收一元。

⑶．语音播放功能

①.当初次按下“start／stop”键，出租车开始启动，系统播放“您好！

欢迎乘坐本公司出租汽车，谢谢！

”播送完毕，计费器开始计费。

②.按下“SpeedUp”键，出租车加速行使，最高速为100Km。

③.按下“SpeedDown”键，出租车减速行使，最低速为0Km。

④.在行使状态下，按下“start／stop”键，表示出租车到站，结束行使。

这时候，系统播放“您好！

行使里程XXX 公里，应付XXX元，请检查您的随身物品，欢迎再次乘坐,再见！

”的提示音。

⑤.按下“Reset”键，进入空车状态。

⑷．中文菜单显示功能

①.在空车状态下（启动前），LCD屏幕上显示如下的中文信息：

②.在空车状态下，按下“start／stop”键，系统播放“您好！

”的提示音，同时在LCD屏幕上显示如下的中文信息：

③.播完提示音后，进入行使状态，LCD屏幕显示以下信息：

④.在行使状态，按下“SpeedUp”键，里程显示的公里数增加的速度会不断的变快，金额数值也在作相应的变化。

按下“SpeedDown”键，里程显示的公里数增加的速度会不 断的变慢。

⑤.在行使状态，按下“start／stop”键，表示出租车到站，结束行程。

这时屏幕显示以下信息：

同时，系统播放“您好！

行使里程xxx.xx公里，应付xxx.xx元，请检查您的随身物品，欢迎再次乘坐，再见！

⑸．实时时钟功能

本系统采用两种方法实现日历时钟：

（1）用实时时钟芯片－FC8563作为时钟电路，产生年／月／ 日／时／分／秒等信号，供系统调用。

（2）用单片机中断的方法产生年／月／日／时／分／秒等信号。

（3）两种方法由同学自行选择。

⑹．本系统设置4个按键，各个按键的功能如下：

（1）“start／stop”键—开始进入行使/结束行使（到站）。

（2）“SpeedUp”键—行使加速按键。

按下次按键，可使出租车的速度由0Km上升到100Km。

（3）“SpeedDown”键--行使减速按键。

按下次按键，可使出租车的速度由100K下降到0Km。

（4）“Reset”键--进入空车状态。

⑺电路设计原理图

第二章硬件设计：

⒈主程序/CPU模块

⑴主程序/CPU电路图及说明

该模块主要包括系统初始化、PWM计数脉冲的产生、里程的识别和费率的计算及各功能模块的的组织和管理等。

主程序模块在系统中起着重要的作用。

PIC16F877主要性能:

·

具有高性能RISCCPU。

具有25条单字指令。

除程序分支指令为两个周期外，其余均为单周期指令。

运行速度：

DC-20MHZ时钟输入

DC-200ns指令周期

8K*14个FLASH程序存储器

368*8个数据存储器（RAM）字节

256*8EEPROM数据存储器字节

引脚输出和PIC16C73B/74B/76/77兼容

中断能力（达到14个中断源）

8级深度的硬件堆栈

直接，间接和相对寻址方式

上电复位（POR）

上电定时器（PWRT）和振荡启动定时器（OST）

监视定时器（WDT），它带有片内可靠运行的RC振荡器

可编程的全码保护

低功耗睡眠方式

可选择的振荡器

低功耗、高速CMOSFLASH/EEPROM工艺

全静态设计

要线串行编程（ICSP）

单独5V的内部电路串行编程（ICSP）能力，处理机读/写访问程序存储器

运行电压范围2.0V到5.5V

高吸入/拉出电流25mA

商用，工业用温度范围

低功耗：

在5V，4MHz时典型值小于2mA

在3V，32KHz时典型值小于20uA

典型的稳态电流值小于1uA

外围特征：

Timer0:

带有预分频器的8位定时/计数器

Timer1:

带有预分频的16位定时器/计数器，在使用外部晶体振荡时钟时，在Sleep期间仍能工作。

Timer2:

带有8位分频寄存器，预分频器和后分频器的8位定时器/计数器

2个捕捉器，比较器，PWM模块

其中：

捕捉器是16位，最大分辩率为12.5ns

比较器是16位，最大分辩率方200ns

PWM最大分辩率为是10位

10位多通道模/数转换器

带有SPI（主模式）和I2C（主/从）模式的SSP

带有9位地址探测的通用同步异步接收/发送器（USART/SCI）

带有RD，WR和CS控制（只40/44引脚）8位字宽的并行从端口

带有降压复位的降压检测电路

⑵语音播放模块

①语音播放模块电路图及说明:

语音播放模块播放提示音，行驶里程、费用等。

ISD1420系列单片录放时间8至20秒，音质好。

芯片采用CMOS技术，内含震荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM阵列。

最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、两个按钮、电源及少数电阻电容。

在录放操作结束后，芯片自动进入低功耗节电模式、功耗仅0.5uA。

ISD1420系列有唯一的录音控制和边缘/电平触发两种放音控制。

不分段时外围线路最简，也可按最小段长为单位任意组合分段，芯片提供若干操作模式，大大提高了控制的灵活性。

芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调各效果，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。

采样频率从5.3，6.4到8.0KHz，对音质仅有轻微影响。

片内信息可保存100年（无需后备电源），EEPROM单片可反复录音十万次。

⑶液晶显示驱动模块

①．液晶显示驱动模块电路图及说明：

TG12864E是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128×

64全点阵液晶

显示器组成。

可完成图形显示,也可以8×

4个（16×

16点阵）汉