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出租车计费系统分析与设计(at89c51)-学位论文.doc

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1、重庆邮电大学移通学院本科毕业设计(论文)毕 业 设 计 (论 文)设计(论文)题目: 出租车计费系统分析与设计 重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目 出租车计费系统分析与设计 学生姓名 刘宏博 系别 自动化 专业 自动化 班级 0512100227 指导教师 潘显兵 职称 副教授 联系电话 13883932868 教师单位 重庆邮电大学移通学院 下任务日期 2014 年 2 月 18 日 主 要 研 究 内 容 、 方 法 和 要 求一、主要内容该项目主要由硬件电路设计和软件控制两部分组成,硬件部分主要完成出租车计费系统设计需要的AT89C51芯片及外围显示和拨挡开关控制

2、电路设计。软件部分通过C语言完成出租车计费系统的整个程序设计。二、 基本要求 根据现有要求采用单片机为核心系统,给出能够实现进行语音播报、时钟显示、打印票据等功能的完整设计,学会及熟练操作Proteus及visio等软件模拟仿真、软件硬件的调试和做出电路原理图。并且编写所需程序等。三、 研究方法 通过向询问导师、查询资料,比对多种芯片选择硬件,自行搜索和学习,并最终进行选择,总结归纳完成设计。 进 度 计 划收集及整理资料写出文献综述报告 4周-6周设计思想,确定技术方案 6周-8周系统设计 9周-10周撰写毕业论文并修改 11周-13周提交毕业设计并答辩 14周-15周毕业答辩与安排 16周

3、-17周 主 要 参 考 文 献1 李华MCS-51系列单片机实用接口技术M北京:北京航空航天大学出版社,19932 张毅刚单片机原理及应用第一版高等教育出版社,20083 张志良单片机原理与控制技术M北京:机械工业出版社,2002指导教师签字: 年 月 日教研室主任签字: 年 月 日备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。摘 要随着经济的发展,带动汽车行业快速发展,出租车日益普遍,了解在出租车上应用的计费系统,对我们日常生活也有帮助。而使用单片机实现该系统,是深化单片机应用的良好途径。本文是基于AT89C51单片机完成的出租车计费系统设计与分析,系统由单片机AT8

4、9C51和一些外围原件组成,具有操作简单,显示明了,功能强大的特点。整个系统只有四个按键,包括一个“启动/停止”,一个“复位清除”,一个“查询、确认”,一个“功能键”使用六个七段数码管作为显示器,可以显示数字、字母使系统信息一目了然;本系统除了里程统计和费用计算以外,还具有万年历和语音播报功能。万年历由时钟芯片DS1302实时提供时钟信号,再由单片机调用显示;语音播报由语音芯片ISD1420提供语音信息,语音信息放在不同的地址里,由单片机从这些地址中调用合适的语音进行播放。1本方案充分发挥人性化的特点,利用ISD1420的语音功能,模拟实现带语音提示的出租车计价系统。比较真实地模拟出租车的空车

5、、载客、到站及对各状况的费率的计算、统计、显示和语音播报等功能。本系统涉及到的理论知识有:AT89C51单片机知识、ISD1420语音芯片的可擦、写的语音芯片的工作原理及应用、实时时钟芯片的工作原理及应用、出租车计费系统的原理和实现方法。【关键词】时钟芯片DS1302 语音芯片ISD1420 单片机AT89C51 掉电保护芯片24C02ABSTRACTThe abstract this graduation project instruction booklet in view of the rental car which completes with monolithic integrat

6、ed circuit AT89C51 counts the price system. Along with the economical development,leads the automobile profession fast development, the rental car is day by day common, understood on the rental car the application cost system, also has the help to our daily life.But uses the monolithic integrated ci

7、rcuit to realize this system, is deepens the monolithic integrated circuit application the good way. This system is composed by monolithic integrated circuit AT89C51 and some periphery original part, has the operation to be simple, demonstration perspicuity, function formidable characteristic. Overa

8、ll system only then two pressed keys, “start/stop” “replacement”; Uses six seven section of nixie tubes to take the monitor, may demonstrate the numeral, the letter cause the system information to be clear; This system besides course statistics and calculation of charge, but also has ten thousand ca

9、lendars and the pronunciation disseminates news the function. Ten thousand calendars real-time provide the clock signal by clock chip DS1302, again transfers the demonstration by the monolithic integrated circuit; The pronunciation disseminates news by pronunciation chip ISD1420 provides the pronunc

10、iation information, the pronunciation information places in the different address, transfers the appropriate pronunciation by the monolithic integrated circuit from these addresses to carry on the broadcast. This plan full display user friendly characteristic, uses ISD1420 the pronunciation function

11、, the simulation realization belt voice prompt rental car counts the price system.Compared with really simulates the rental car the spatial vehicle, carries passengers, to station of arrival and to various conditions tariff computation, the statistics, the demonstration and the pronunciation dissemi

12、nates news and so on the functions. This system involves the theory knowledge includes: The AT89C51 monolithic integrated circuit knowledge, the ISD1420 pronunciation chip may scratch the pronunciation chip principle of work and the application, the real-time clock chip principle of work and the app

13、lication, the rental car cost system principle and the realization method which, write.【Key words】:Clock chip DS1302 Pronunciation chip ISD1420 Monolithic integrated circuit AT89C51 Fulls electricity protection chip 24C02目 录前 言1第一章 系统分析与设计题目要求2第一节 设计的意义2第二节 设计要求2第二章 概述3第一节 出租车计费器概述3第二节 单片机发展前景概述4第三节

14、 单片机的应用范围5第三章 系统介绍6第一节 系统组成6第二节 里程计量及费用计算功能7第三节 NE555脉冲计量功能7第四节 按键功能8第五节 时钟功能8第六节 语音功能8第七节 电路设计原理图9第四章 硬件设计10第一节 主程序/CPU模块10第二节 NE555脉冲发射器模块13第三节 按键扫描模块14第四节 时钟模块15第五节 语音播放模块17第六节 掉电保护模块25第七节 显示模块26第五章 程序设计28第一节 主程序流程框图28第二节 里程和费率计算程序流程图29第三节 程序设计30结 论33致 谢34参考文献35附 录36一、英文原文36二、 英文翻译3942前 言随着生活水平的提

15、高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注。于是,出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在买卖纠纷困扰着行业的发展。然而解决这一矛盾的最好方法就是改良出租车的计价器,用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。随着电子技术的发展,出租车计价器的设计技术也在不断进步和提高。基于单片机系统设计的出租车计价器是以单片机作为核心的控制元件,采用灵敏的霍尔开关型器件,具有功能强,性能可靠,电路简单,成本低的特点,加上经过优化的程序,使其具有很高的智能化水平。第一章 系统分析与设计题目要求第一节 设计的意义出租车计费器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车

16、行业发展的重要标志,是出租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计费器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此,汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。第二节 设计要求为保证乘客权益,所设计的出租车计价系统,要求设置起步费、行使费和燃油附加费,起步价(如2公里内3元),2公里后行驶费开始按每公里增加费用,每公里的单价为1.8元。燃油附加费-每车次加收0.5元,且燃油费不显示在计价器上。该电路系统能够模拟实际出租汽车的启动、停止、暂停、空车等状态,可以显示计费金额、行驶公里数、计费开始时间等参数,而且各关键参数可以进行调整,以适应在实际应用中起步价、每公里价格

17、和计费方式等参数的变化。第二章 概述第一节 出租车计费器概述出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业,随着我国国民经济的高速发展,出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。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

18、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。出租汽车计价器是一种专用的计量仪器,它安装在出租汽车上,能连续累加,并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数,其金额值是计程和计时时间的函数。出租车计价器的设计技术也在不断进步和提高,基于单片机系统设计的出租车计价器是以单片机作为核心的控制元件,采用灵敏的霍尔开关型器件,具有功能强,性能可靠,电路简单,成本低的特点,加上经过优化的程序,使其具有很高的智能化水平。1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。不同国家和地址的计费方式存在差异,如有些地区有夜间收

19、费及郊区收费等,而有些地区则无夜间收费和郊区收费;目前国内有些大城市要计计费器有税控功能,而有些城市无此要求;即使同一地区,不同车型的出租车其计费方式也有差别;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。2第二节 单片机发展前景概述单片机也被称为微控制器,常用英文字母

20、的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。中国使用单片机的历史只有短短的30年,在初始的短短五年时间里 发展极为迅速。1986年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会,很多地区还成立了单片微型计算机应用协会,在全国形成的一股浪潮。单片机应用技术飞速发展,我们首先从它的构成说起:单片机,亦称单片微电脑 或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机,正因为如此才改变了现有生活。2单片机是所有微处理机中性价比最

21、高的一种,随着种类的不断全面,功能不断完善,其应用领域也迅速扩大。单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。当前,8位单片机主要用于工业控制,如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合;高效能的16位单片机(如MCS-96、MK-68200)可用在更复杂的计算机网络。3纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据船输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。出租汽车计价器是一种专用的计量仪器,它关系着交易双方的利益。它关系着交

22、易双方的利益。它安装在出租汽车上,能连续累加,并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数,其金额值是计程和计时时间的函数。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。以前没有单片机时,这些东西也能做,但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用,元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后,我们就将控制这些东西变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也不会担心精度达不到了。3所以,它的魔力不仅是在现在,在

23、将来将会有更多的人来接受它、使用它。据统计,我国的单片机年容量已达3亿片,且每年以大约20%的速度增长,但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机,并不断地辐射向内地。第三节 单片机的应用范围由于单片机超小型化,结构紧凑,可靠性高,价格低廉,在国民经济中得到广泛应用:.工业:电机控制、工业机器人、过程控制、数字控制。.仪器仪表:智能仪器、医疗器械、色谱仪、示波器。.民用:电子玩具、高级电视游戏机、录像机、激光盘驱动。.电信:调制解调器、智能线路运行控制。.导航与控制:导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装置、航天导航系统。.数据处理:图形终端、彩色黑白复

24、印机、温氏硬盘驱动器、磁带机。.汽车:点火控制、出租车记费控制、变速器控制、防滑刹车、排气控制。由上所述,从家用电器、智能仪器仪表、工业控制直到火箭导航尖端技术领域,单片机都发挥着十分重要的作用。 第三章 系统介绍第一节 系统组成此出租车计费系统以单片机为系统核心,利用AT89C51单片机配合六个数码管组成的显示模块及ISD1420语音模块等,实现基本的出租车计价器功能。本系统是由AT89C51单片机、数码管显示模块、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3-1所示: 图3.1 系统功能图系统利用单片机丰富的IO端口,及其控制的灵活性,实现基里程计价功能和价格调节、时钟显示

25、功能。其原理如图32所示。图3.2 系统功能原理图第二节 里程计量及费用计算功能一、里程计量功能 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; 每公里的脉冲数:PulsePerKM=20(个脉冲) 二、费用计算功能(出租车收费标准自拟)费用计算包括三部分:起步费、行使费和燃油附加费: 起步费用(Y)当行驶里程(S)在2Km(含2Km)以内按3元计费。即行使费用(Y1)为: Y1 = Y + 0.5 = 3.5(元) 行使费用(Y1)当行驶里程(S)超出2Km时,按1.8元/Km收费,这时行驶费用为:Y1=Y+1.8(S-2)其中:Y为起步价=3S为行使里程(总行使里程)Y1为行使费

26、用(总行使金额)三、燃油附加费(每车次加收0.5元)燃油费不显示在计价器上。第三节 NE555脉冲计量功能本系统中555当传感器脉冲计量然后转换为公里数,并根据规则计算对应的费用。同时,监测行驶速度,统计低速时间,计算低速等待费用,提供数码管显示更新函数,以便主函数可以控制更新用户界面以及行驶里程、费用等信息的显示。具有定时精度高、工作速度快、可靠性好、电源电压范围宽、输出电流大等优点。第四节 按键功能本系统设置4个按键,各个按键的功能如下: “启动停止”键,开始进入行使/结束行使。 “功能键”,选择单双程。 “查询确认”,显示时间、里程、金额。 “复位清除”键,进入空车状态。第五节 时钟功能

27、本系统采用两种方法实现日历时钟: 用实时时钟芯片DS1302作为时钟电路,产生年月日时分秒等信号,供系统调用。内含有一个实时时钟/日历和31字节静态 RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟 用单片机中断的方法产生年月日时分秒等信号。 两种方法由同学自行选择。4第六节 语音功能本系统采用ISD1420系列单片录放时间8至20秒,音质好。片内信息可保存100年(无需后备电源),可反复录音十万次。 当首次按下“启动”键,出租车开始启动,系统播放”Hello passenger welcome to take my taxi”播送完毕,计费器开始计费。 在行使状态下,按下“停止”键,表示出

28、租车到站,结束行使。这时候,系统播放“您好!请按记价器显示金额付费,带好您的随身物品,欢迎再次乘坐,再见!”的提示音。 按下“复位清除”键,进入空车状态。第七节 电路设计原理图第四章 硬件设计第一节 主程序/CPU模块一、AT89C51单片机的电路图及说明AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,内置功能强大的微型计算机AT89C51提供了高

29、性价比的解决方案。AT89C51 提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪速存储器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。5AT89C51是一个低功耗高性能单片机,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,AT89C51可以按照常规方法进行编程,也可以

30、在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。7图4.1 AT89C51芯片引脚图(一)引脚说明VCC:供电电压。GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被

31、内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址1时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收

32、高八位地址信号和控制信号。P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为

33、闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,

34、置位无效。/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2:来自反向振荡器的输出。振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该

35、反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。表4.1 AT89C51 主要功能特性 兼容MCS51指令系统 4k可反复擦写(1000次)Flash ROM 32个双向I/O口 可编程UARL通道 两个16位可编程定时/计数器 全静态操作0-24MHz 1个串行中断 128x8bit内部RAM 两个外部中断源 共6个中断源第二节 NE555脉冲发射器模块脉冲发生器模块电路图及说明如下图4-2图4.2 脉冲发生器模块NE5

36、55定时器具有定时精度高、工作速度快、可靠性好、电源电压范围宽(3-18V)、输出电流大(可高达200mA)等优点,可组成各种波形的脉冲振荡电路、定时延时电路、是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能中规模集成电路。在这个电路中是多谐振荡器,它电路简单、性能稳定,波形标准。一、引脚说明Pin 1 (接地):地线(或共同接地),通常被连接到电路共同接地。Pin 2 (触发点):这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。Pin 3 (输出):当时间周期开始555的输出脚位,移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输

37、出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA。Pin 4 (重置):一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin 5 (控制):这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin 6 (重置锁定):Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。Pin 7 (放电):这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当输出为ON时为LOW,对地为低阻抗,当输出为OFF时为HIGH,对地为高阻抗

38、。Pin 8 (V +):这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。第三节 按键扫描模块整个系统只有四个按键,一个“启动/停止”,三个功能调整按键了,本模块功能:扫描按键功能,返回扫描。 图4.3 按键扫描模块电路图(按键连接电路图)图4.4 按键扫描模块电路图(总开关连接图)第四节 时钟模块时钟模块电路图及说明:图4.5 时钟模块一、DS1302功能内含有一个实时时钟/日历和31字节静态 RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过 AM/PM 指

39、示决定采用24或12小时格式DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线1.RES复位2. I/O 数据线3.SCLK串行时钟 RAM 的读写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信DS1302工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1Mw。DS1302 存在时钟精度不高,易受环境影响,出现时钟混乱等缺点。若采用单片机计时,一方面需要采用计数器,占用硬件资源,另一方面需要设置中断、查询等,同样耗费单片机的资源,而且,某些测控系统可能不允许。但是,如果在系统中采用时钟芯片DS1302,则能很好地解决这个问题。二、特性实时时钟具有能计算2100年之前的秒分时日

40、日期星期月年的能力还有闰年调整的能力31 8位暂存数据存储RAM串行I/O 口方式使得管脚数量最少宽范围工作电压2.0 5.5V工作电流2.0V时,小于300nA读/写时钟或 RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式8脚DIP封装或可选的8脚SOIC封装根据表面装配简单3线接口与TTL兼容Vcc=5V可选工业级温度范围-40 +85在DS1202基础上增加的特性对Vcc1有可选的涓流充电能力,双电源管用于主电源和备份,电源供应备份,电源管脚可由电池或大容量电容输入。附加的7字节暂存存储器三、DS1302的管脚排列及描述如下图所示图4.6 引脚配置和引脚功能说明四、DS130

41、2内部寄存器CH: 时钟停止位寄存器2 的第7 位 12/24 小时标志CH=0 振荡器工作允许bit7=1 2 小时模式CH=1 振荡器停止bit7=0 24 小时模式WP: 写保护位寄存器2 的第5 位:AM/PM 定义WP=0 寄存器数据能够写入 AP=1 下午模式WP=1 寄存器数据不能写入 AP=0 上午模式TCS: 涓流充电选择 DS: 二极管选择位TCS=1010 使能涓流充电 DS=01 选择一个二极管TCS=其它 禁止涓流充电 DS=10 选择两个二极管DS=00 或11,即使TCS=1010 充电功能也被禁止表4.2 RS主要参数RS位电阻典型位00没有没有01R12K10

42、R24K11R38K第五节 语音播放模块一、语音播放模块说明及电路图(一)语音播放模块播放提示音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

43、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。(二)特点使用方便的单片录放系统,外部元件最少重现优质原声,没有常见的背景噪音放音可由边沿或电平触发无耗电信息存储,省掉备用电池信息可保存100年,可反复录放10万次无需专用编程或开发系统较强的分段选址能力可处理多达160段信息具有自动节电模式录或放后立即进入维持状态,仅需0.5A电流工作电压:5V静态电流:典型值0.5

44、A,最大值2A工作电流:典型值15mA,最大值30mA(16欧姆)(三)功能介绍1.语音质量ISD1400系列提供6.4K和8.0K取样频率,用户可以根据语音质量加以选择。取样的语音直接存储到片内的不挥发存储器内部,不需要数字化和压缩的其它手段2.录放音时间ISD1400能提供16秒和20秒的录放音时间。3.EEPROM 存储ISD 的ChipCorder技术使用片上不挥发存储器,断电后信息可以持续保存100年器件可以重复录制10万次。4.基本操作ISD1400 ChipCorder系列由一个单录音信号REC实现录音操作,两个放音信号其中的一个实现放音操作,PLAYE(触发放音),PLAYL(电平放音)。ISD1400可以配置成单一信息的应用如果使用地址线也可以用于复杂信息的处理。器件的操作在下面解释。5.自动掉电模式在录音或放音操作的结束,ISD1400将自动进入低功率等待模式,消耗0.5uA。电流在放音操作中,当信息结束时器件自动进入掉电模式;在录音操作中,REC信号释放变为高电平时器件进入掉电模式。6.寻址可选作为处理单一信息的补充ISD1400提供了全地址的寻址功能。ISD1400系列内部存储阵列有160个可寻址的段,能实现下面的功能。表4.3 器件录放音周

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