【正文】 ，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。LCD1602液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。圖 LCD1602內(nèi)部顯示地址 硬件功能分配硬件需要實(shí)現(xiàn)的主要功能是將AT89C51最小系統(tǒng)，LCD1602液晶顯示模塊，ISD4004語音芯片模塊以及按鍵模塊，按照程序正確的連接，觀察現(xiàn)象，看是否能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的功能。由于AT89C51最小系統(tǒng)是主控中心，所以在此主要介紹各個(gè)模塊是如何與AT89C51連接的。，本模塊已經(jīng)做好5V—（）模塊引腳直接接5V電源。模塊有兩路輸入和兩路輸出。輸入：MIC輸入以及耳機(jī)插口輸入；輸出：喇叭輸出與耳機(jī)插口輸出。，為語音模塊提供電源。，/，用來控制數(shù)據(jù)輸出，用來控制數(shù)據(jù)輸入。模塊的接口定義如下（頂視）。（注：NC為空腳） MISO串行輸出 MOSI串行輸入 VCC＋5V /SS片選 SCLK時(shí)鐘 GND地 此處為IDC10接口標(biāo)有白色框的為音頻輸入MIC音頻輸出電源轉(zhuǎn)換輸入和輸出音量調(diào)節(jié)圖 語音模塊的接口定義 LCD1602液晶顯示模塊的rs,rw,e分別與51單片機(jī)的P3^5，P3^6，P3^7端口連接，進(jìn)行程序的讀寫數(shù)據(jù)，字符操作。而D0~D7分別與51單片機(jī)的P0口進(jìn)行連接，用來輸出數(shù)據(jù)與字符。 所示。圖 本次設(shè)計(jì)的按鍵模塊采用通用按鍵開關(guān)，簡(jiǎn)單易行且控制方便，用以控制整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中LCD液晶顯示以及語音播放。在此就不做詳細(xì)介紹。 功能描述本次設(shè)計(jì)的課題是基于單片機(jī)的公交車語音報(bào)站系統(tǒng)，因此主要功能是完成公交車語音報(bào)站。采用AT89C51單片機(jī)作為主控芯片，對(duì)ISD4004數(shù)碼語音芯片與LCD1602進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)語音報(bào)站,同時(shí)顯示站名。鍵盤采用通用按鍵開關(guān)，簡(jiǎn)單易行且控制方便。在本次軟件設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)了4站，通過三個(gè)按鍵進(jìn)行控制。具體如下：k1鍵——起始鍵現(xiàn)象：ISD4004播報(bào)“歡迎乘坐”，同時(shí)LCD1602上顯示“Huan Ying Cheng Zuo”。k2鍵——上一站，k3鍵——下一站，現(xiàn)象：num=1,ISD4004播報(bào)“歡迎乘坐363路公交車”，同時(shí)LCD1602上顯示“Huan Ying Cheng Zuo ”。num=2,ISD4004播報(bào)“寧波理工到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；車輛起步，請(qǐng)拉好扶手，前方?？咳f里學(xué)院”，同時(shí)LCD1602上顯示“Ningboligong Dao Le”。num=3,ISD4004播報(bào)“萬里學(xué)院到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；車輛起步，請(qǐng)拉好扶手，前方?？酷t(yī)藥學(xué)?！保瑫r(shí)LCD1602上顯示“Wanglixueyuan Dao Le”。num=4,ISD4004播報(bào)“醫(yī)藥學(xué)校到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；車輛起步，請(qǐng)拉好扶手，前方停靠鄞州二院”，同時(shí)LCD1602上顯示“Yiyaoxuexiao Dao Le”。num=5,ISD4004播報(bào)“鄞州二院到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；”，同時(shí)LCD1602上顯示“Yinzhoueryuan Dao Le”。num=6,ISD4004播報(bào)“謝謝乘坐本次公交車”，同時(shí)LCD1602上顯示“Xie Xie Cheng Zuo”。 技術(shù)指標(biāo)針對(duì)本次基于單片機(jī)的公交車語音報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其技術(shù)指標(biāo)主要來源于ISD4004語音模塊以及LCD1602液晶顯示模塊。ISD4004：1) 3V單電源工作2) 工作電流25—30mA3) 維持電流1uA4) 多段信息處理5) 10 萬次錄音周期(典型值) 6) 不耗電信息保存100年（典型值）LCD1602：1) 顯示容量:162個(gè)字符2) 芯片工作電壓:—3) 工作電流:()4) 模塊最佳工作電壓:5) 字符尺寸:(WH)mm第3章 系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì)思想本次設(shè)計(jì)主要是利用AT89C51單片機(jī)作為CPU來進(jìn)行總體控制，通過語音芯片ISD4004組成的語音控制電路能夠建立多段語音庫信息，并且可以對(duì)這些段的語音信息進(jìn)行自由的組合，形成變化多樣的語音提示信息，同時(shí)使用LCD1602液晶顯示電路進(jìn)行字符顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)公交車的語音報(bào)站及字符顯示。在CPU控制模式下，鍵盤采用按鍵掃描法，當(dāng)有鍵按下時(shí)，通過軟件進(jìn)行按鍵掃描，實(shí)現(xiàn)鍵碼對(duì)應(yīng)的功能。因此當(dāng)公交車到達(dá)某站時(shí)通過鍵盤來控制本系統(tǒng)進(jìn)行工作，通過語音輸出電路進(jìn)行語音報(bào)站，CPU同時(shí)通過程序讀取字符信息送入LCD液晶顯示電路進(jìn)行液晶顯示[8]。 系統(tǒng)原理圖，在整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，依舊從語音，液晶顯示以及按鍵這三大部分進(jìn)行綜合考慮。由于Proteus軟件的限制，無法對(duì)ISD4004語音芯片進(jìn)行仿真，從而在此處我選用了LED燈來代替語音芯片，當(dāng)按鍵按下時(shí)，相對(duì)應(yīng)的LED燈點(diǎn)亮。所以在此，我主要介紹一下液晶顯示模塊LCD1602以及按鍵顯示的工作原理。在此次軟件設(shè)計(jì)過程中，總共有4個(gè)按鍵，k1：HuanyingChengzuo，k2：上一站，k3：下一站,k4：謝謝乘坐。當(dāng)按下k1鍵時(shí)，LCD上顯示“HuanyingChengzuo”，同時(shí)LED1亮；如果當(dāng)前的站是“Wanlixueyuan Dao Le”，當(dāng)按下k2鍵時(shí)，LCD上顯示“Ningboligong Dao Le”，此時(shí)LED2亮，LED3滅；當(dāng)按下k3鍵時(shí)，LCD上顯示“Yiyaoxuexiao Dao Le”，此時(shí)LED4亮，LED3滅。當(dāng)按下k4時(shí)，LCD上顯示“XiexieChengzuo”。1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，通過這11條指令，可以完成1602上數(shù)據(jù)、字幕等顯示。LCD1602液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符[9]。圖 系統(tǒng)原理圖仿真在將12864與LCD1602進(jìn)行對(duì)比后，我選擇了LCD1602液晶顯示模，因?yàn)?602實(shí)現(xiàn)起來較為簡(jiǎn)單，也很實(shí)用，在兩個(gè)能夠達(dá)到類似功能的時(shí)候，我選擇了1602，不過唯一的缺點(diǎn)就是1602不能顯示漢字。除此之外，我將仿真中的LED換成了真正的語音模塊，ISD4004語音模塊，用以實(shí)現(xiàn)語音播放的功能。 元器件選擇在本次設(shè)計(jì)中，我主要選擇的器件有LCD1602，語音模塊ISD4004，按鍵模塊，以及AT89C51的最小系統(tǒng)。由于LCD1602具有顯示質(zhì)量高，數(shù)字式接口，功耗低等優(yōu)點(diǎn)，其中因?yàn)閾碛袛?shù)字式接口，在和單片機(jī)系統(tǒng)的接口變得更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。因此對(duì)于LCD液晶顯示模塊我選擇了LCD1602。ISD4004具有如下特點(diǎn)：首先是記錄聲音沒有段長度限制，并且聲音記錄不需要A/D轉(zhuǎn)換和壓縮。其次，快速閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，無需電源可保存數(shù)據(jù)長達(dá)100年，重復(fù)記錄10000次以上。此外，ISD4004具有記錄時(shí)間長（可達(dá)16分鐘），音質(zhì)好,適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)ISD4004開發(fā)應(yīng)用具有所需外圍電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。，讓它正常工作。除此之外，由于身邊有同學(xué)用過這個(gè)芯片，對(duì)它比較了解，如果我遇到問題了，可以有人請(qǐng)教。因此對(duì)于語音模塊，我選擇了ISD4004。按鍵模塊比較簡(jiǎn)單，因?yàn)槲抑恍枰?個(gè)按鍵而已，所以無論是三個(gè)獨(dú)立的按鍵，還是一個(gè)按鍵模塊，只要能實(shí)現(xiàn)我要的功能都可以。在本次設(shè)計(jì)中，我選擇了一個(gè)按鍵模塊。AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)是上課上過的內(nèi)容對(duì)此比較熟悉，同時(shí)本次設(shè)計(jì)也是針對(duì)單片機(jī)的公交車語音報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而且實(shí)驗(yàn)室有現(xiàn)成的資源可以利用，所以毫無疑問，主控系統(tǒng)就選擇了AT89C51最小系統(tǒng)。 各模塊介紹本次設(shè)計(jì)主要由AT89C51最小系統(tǒng)，ISD4004語音模塊，LCD1602液晶顯示模塊以及按鍵模塊這四模塊組成。單片機(jī)又稱單片微控制器，是在一塊芯片中集成了CPU（中央處理器）、RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）、ROM（程序存儲(chǔ)器）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的I/O（輸入/輸出）接口等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件，從而可以完成復(fù)雜的運(yùn)算、邏輯控制、通信等功能。對(duì)51 系列單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、輸入/輸出設(shè)備等（）。在本次設(shè)計(jì)中，AT89C51作為系統(tǒng)的CPU來對(duì)語音模塊，液晶顯示模塊，按鍵模塊進(jìn)行總體的控制。單片機(jī)復(fù)位電路時(shí)鐘電路電源輸入/輸出設(shè)備圖 AT89C51最小系統(tǒng)框圖，其中NC為空引腳，其余引腳的功能如下：圖 ISD4004引腳排列圖VCCA、VCCD分別為模擬和數(shù)字電路的電源端；VSSA、VSSD分別為模擬地和數(shù)字地；ANAIN+、ANAIN分別為模擬信號(hào)同相和反相輸入端，模擬信號(hào)可采用單端輸入方式或差分輸入方式；AUDOUT為音頻輸出端，能驅(qū)動(dòng)5000歐姆的負(fù)載；/SS為片選，低電平有效；MOSI為串行數(shù)據(jù)輸入端；MISO為串行數(shù)據(jù)輸出端；SCLK為串行接口時(shí)鐘輸入端；XCLK為外部時(shí)鐘輸入端；/INT為中斷請(qǐng)求端，漏極開路；AMCAP為自動(dòng)靜噪控制端；單片機(jī)選用ATMEL公司的AT89C51，其內(nèi)含4KB的FLASH存儲(chǔ)器，可擦寫10萬次。，為語音模塊提供電源。，/，用來控制數(shù)據(jù)輸出，用來控制數(shù)據(jù)輸入。圖 ISD4004語音模塊與51的實(shí)物連接圖 硬件連接的幾點(diǎn)說明：1) 串口工作于方式0發(fā)送方式，，此時(shí)高電平有效。2) ISD內(nèi)部功放驅(qū)動(dòng)能力較低。3) 自動(dòng)靜噪端AMCAP通過1uF電容接地，XCLK接地，使用內(nèi)部時(shí)鐘。4) 撥動(dòng)開關(guān)k1為錄音狀態(tài)，k2為放音狀態(tài)。錄音時(shí)按下k4，可將錄音地址后移100，存放另一段錄音片段。LCD1602液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。其實(shí)用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。在本次設(shè)計(jì)中，LCD1602液晶顯示模塊的rs,rw,e分別與51單片機(jī)的P3^5，P3^6，P3^7端口連接，進(jìn)行程序的讀寫數(shù)據(jù)，字符操作。而D0~D7分別與51單片機(jī)的P0口進(jìn)行連接，用來輸出數(shù)據(jù)與字符，這樣就可以在液晶上顯示出自己想要的字符[10]。鍵盤是若干按鍵的集合，是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令及數(shù)據(jù)的接口設(shè)備。鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。前者能自動(dòng)識(shí)別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，以并行或串行方式發(fā)送給CPU。它使用方便，接口簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但需要專用的硬件電路。后者則通過軟件來確定按鍵并計(jì)算鍵值。這種方法雖然沒有編碼鍵盤速度快，但它不需要專用的硬件支持。鍵盤，作為向系統(tǒng)提供操作人員的干預(yù)命令的接口，以其特定的按鍵序列代表著各種確定的操作命令。所以，準(zhǔn)確無誤地辨認(rèn)每個(gè)鍵的動(dòng)作及其所處的狀態(tài)，是系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。因此在設(shè)計(jì)按鍵模塊時(shí)，通過延時(shí)進(jìn)行了按鍵去抖動(dòng)的現(xiàn)象[11]。第4章 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì)思想軟件設(shè)計(jì)的主要功能是完成公交車語音報(bào)站，采用AT89C51單片機(jī)作為主控芯片，對(duì)ISD4004數(shù)碼語音芯片與LCD1602進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)語音報(bào)站,同時(shí)顯示站名。鍵盤采用通用按鍵開關(guān)，簡(jiǎn)單易行且控制方便。在本次軟件設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)了4站，通過三個(gè)按鍵進(jìn)行控制。具體如下：k1鍵——起始鍵現(xiàn)象：ISD4004播報(bào)“歡迎乘坐”，同時(shí)LCD1602上顯示“Huan Ying Cheng Zuo”。k2鍵——上一站，k3鍵——下一站，現(xiàn)象：num=1,ISD4004播報(bào)“歡迎乘坐”，同時(shí)LCD1602上顯示“Huan Ying Cheng Zuo”。num=2,ISD4004播報(bào)“寧波理工到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；車輛起步，請(qǐng)拉好扶手，前方?？咳f里學(xué)院”，同時(shí)LCD1602上顯示“Ningboligong Dao Le”。num=3,ISD4004播報(bào)“萬里學(xué)院到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；車輛起步，請(qǐng)拉好扶手，前方停靠醫(yī)藥學(xué)?！?，同時(shí)LCD1602上顯示“Wanglixueyuan Dao Le”。num=4,ISD4004播報(bào)“醫(yī)藥學(xué)校到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；車輛起步，請(qǐng)拉好扶手，前方?？扣粗荻骸保瑫r(shí)LCD1602上顯示“Yiyaoxuexiao Dao Le”。num=5,ISD4004播報(bào)“鄞州二院到了，請(qǐng)從后門下車，下車請(qǐng)當(dāng)心；”，同時(shí)LCD1602上顯示“Yinzhoueryuan Dao Le”。num=6,ISD4004播報(bào)“謝謝乘坐本次公交車”，同時(shí)LCD1602上顯示“Xie Xie Cheng Zuo”。 模塊程序設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中我針對(duì)363公交車，從中取了“寧波理工，萬里學(xué)院，醫(yī)藥學(xué)校，鄞州二院”這4站進(jìn)行了單邊線路的設(shè)計(jì)。 軟件主流程圖系統(tǒng)上電后，液晶顯示模塊LCD1602與語音模塊ISD4004進(jìn)行初始化，當(dāng)檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，進(jìn)行鍵值的判斷，根據(jù)鍵值，跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的顯示程序和語音播放程序并執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)公交車語音報(bào)站功能。圖 ISD4004語音模塊錄放音在本次軟件程序設(shè)計(jì)中，我總共設(shè)置了5個(gè)按鍵，錄音鍵（k1=）,放音鍵（k2=）,停止鍵（k3=）,錄放音地址移位鍵（k4=）