尽量降低开发资金的投入。
也就是本着这样的设计原则，整个方案的大体轮廓就浮现出来了。也是我下一节将要说的系统设计原理。
2.2系统原理框图
以单片机AT89S52为核心，以语音芯片SYN6288、时钟芯片DS1302芯片等为外设的新型出租车计费器。给出硬件电路图及主要程序流程图,阐述了软硬件设计过程中关键技术的处理。该系统完全满足集计程、计时、计费、存储、查看等多种计量功能为一体的出租车计费器的实用要求。
SYN6288语音芯片的优点：最小SSOP28L贴片封装、硬件接口简单、低功耗、音色清亮圆润、极高的性价比，除此之外，他在识别文本、数字、字符串时更智能、更准确，语音合成自然度更好、可懂性更高。
DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片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指示决定采用24或12小时格式。
A44E霍尔传感器 按键 ST7920 LCD液晶显示 SYN6288语音模块 AT89S52 DS1302时钟芯片 EEPROM AT24C02 TPUP-40S 微型打印机
图2.2 整体方案设计方框图
（1）AT89S52为出租车计费器核心部件，单片机检测到霍尔传感器的脉冲信号并进行里程计算；
（2）A44E霍尔传感器的作用为测量出租车行驶里程；
（3）按键包括4个独立按键，主要功能为模式选择、时钟、起步价、单价的修改以及语音播报和打印的实现；
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（4）DS1302为时钟芯片，在本设计中用于实时时钟的实现；
（5）AT24C02为掉电储存单元，用于起步价、白天单价及夜晚单价的掉电储存； （6）ST7920LCD液晶显示用于时钟、单价、里程、总金额及模式的显示； （7）SYN6288与单片机串接，用于乘客上下车时的语音播报；
（8）TPUP-40S微型打印机用于乘客下车时的票据打印。 这样的设计思想和原理能符合我们的需求，图2.2.b即是该系统的主要框架结构了。有了以上的论证、设计思想及设计原理，我们这个系统的实施也就有了可靠的保障
第3章 系统硬件设计
3.1硬件设计任务分析
3.1.1硬件设计流程图
本课题的硬件设计是以AT89S52单片机为设计核心，以LCD液晶显示为特色的质量控制系统。该款单片机内部集成了ADC，以减少外围硬件连接，提高系统的抗干扰能力。同时也可以简化电路。本系统外围部分主要有44E霍尔传感器、AT89S52单片机、独立键盘、EEPROM AT24C02、ST7920LCD液晶显示、SYN6288语音合成模块、DS1302时钟芯片及TPUP-40S微型打印机。
如图3.1.1所示为本系统的整体硬件设计流程图：
根据题目需要设计总体方案 根据需求选择所需元器件 了解器件个引脚的作用 运用CAD手工绘制电路图 组合各部分电路图 完成电路图的绘制
图3.1.1. 系统硬件设计流程图
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3.2单片机的介绍及模块选择
3.2.1 单片机的概述
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程
AT89S52引脚图
Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻 辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下， P0不具有内部上拉电阻。
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在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验 时，需要外部上拉电阻。
P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX）。 在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
引脚号第二功能：
P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出
P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） P1.5 MOSI（在系统编程用） P1.6 MISO（在系统编程用） P1.7 SCK（在系统编程用）
P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR） 时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。 在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p3 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。 端口引脚 第二功能： P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0) P3.3 INT1(外中断1) P3.4 TO(定时/计数器0) P3.5 T1(定时/计数器1)
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)
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33.2.2 A44E霍尔传感器检测单元 INT0OUTGNDVCC 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。 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。 1 在输入端输入电压Vcc，经稳压器稳压后加在霍尔电势发生器的两端，根据霍尔效应原理，当霍尔片处在磁场中时，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尔电势差VH输出，该VH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Bop）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，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，使霍尔开关完成了一次开关动作。 D里程计算是通过安装在车轮上的霍尔传感器检测到的脉冲信号，送到单片机产生中断，单片机再根据程序设定，计算出里程。 3.2.3 AT24C02存储单元 5图3.2.3存储单元电路原理图 A2~A0：器件地址选择引脚。将这3个引脚配置成不同的编码值，在同一串行总线上最多可C扩充8片同一容量或不同容量的24系列串行EEPROM芯片。 SDL：串行数据输入输出口，是一个双向的漏极开路结构的引脚，容量扩展时可以将多片24洗脸的SDA引脚直接相连。 SCL：串行移位时钟控制端。写入时上升沿起作用，读出时下降沿起作用。 WP：硬件写保护控制引脚。当其为低电平时，正常写操作，高电平时，对EEPROM部分存储区域提供硬件写保护功能，即对被保护区域只能读不能写。 6U4A44EVCC321图32.2 A44E霍尔元件接线图 R14.7k 42U21234A0A1A2VSSAT24C02WCCWPSCLSDL876P135P14VCC 10
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