【正文】 ......................................................... 13 溫度采集芯片 DS18B20 的功能特點(diǎn) ........................................................ 13 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu) ..................................................... 14 DS18B20 和單片機(jī)的接口 ......................................................................... 14 實(shí)時(shí)時(shí)鐘接口電路設(shè)計(jì) .................................................................................... 16 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DS12887 的特點(diǎn)和功能 ............................................................ 16 DS12887 時(shí)鐘芯片的結(jié)構(gòu) ........................................................................ 16 DS12887 和單片機(jī)的接口電路 ................................................................. 18 語(yǔ)音接口電路設(shè)計(jì) ............................................................................................ 19 ISD2560 的功能特點(diǎn) .................................................................................. 19 IV ISD2560 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) .................................................................................. 19 ISD2560 和單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) .................................................................. 21 液晶顯示電路設(shè)計(jì) ............................................................................................ 22 液晶顯示功能概述 ...................................................................................... 22 液晶顯示的外形尺寸圖 .............................................................................. 23 液晶顯示的接口電路 .................................................................................. 23 存儲(chǔ)電路 ............................................................................................................ 24 4 電路原理圖的設(shè)計(jì)和電路板的制作印刷 板 .......................................... 26 電路原理圖的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 26 電路板的制作和印刷 ........................................................................................ 27 布局 .............................................................................................................. 27 布線 .............................................................................................................. 28 去耦合電容配置 .......................................................................................... 29 單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試 .......................................................................................... 29 5 總結(jié) ..................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 32 致 謝 ........................................................................................................................ 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 .................................................................... 34 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 ......................................................................... 35 附錄 1......................................................................................................................... 36 附錄 2......................................................................................................................... 37 1 緒論 1 1 緒論 引言 作為一個(gè)城市的公交企業(yè)，它既要代表政府體現(xiàn)當(dāng)?shù)爻鞘械男蜗?，又要盡一切力量減少政府投資，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而傳統(tǒng)的公交運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的裝備和管理模式較難達(dá)到這兩者的完美結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公交應(yīng)用系統(tǒng)帶給公交企業(yè)的將不僅是形象的提升，也是效益的增長(zhǎng)。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有些車 上已經(jīng)采用 GPS 定位系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)站，但其昂貴的成本，難以實(shí)現(xiàn)普及。為了實(shí)現(xiàn)城市公交車的自動(dòng)報(bào)站，本文設(shè)計(jì)了一套低廉、高性能的城市公交車無(wú)線自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。 課題研究的背景及意義 當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要大城市的公交車大都采用人工語(yǔ)音報(bào)站，即每到一站由司機(jī)或者乘務(wù)員按語(yǔ)音鍵來(lái)進(jìn)行報(bào)站，而車站的識(shí)別、語(yǔ)音的播放還要靠駕駛員控制，不僅增加了駕駛員的操作 ,還存在一定的安全隱患。另外由于受到各種因素如雨雪天路滑，車上擁擠，乘務(wù)員心情的變化等的影響，會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò) ,漏報(bào)的情況，給乘客帶來(lái)了不必要的麻煩，特別是給不熟悉本市地形的外來(lái)乘 客帶來(lái)了不必要的麻煩 ,從而影響到了一個(gè)城市的窗口形象工程建設(shè)，因此公共汽車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的研發(fā)勢(shì)在必行。 公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車的報(bào)站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。傳統(tǒng)的由乘務(wù)人員人工報(bào)站，因其效果太差和工作強(qiáng)度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機(jī)技術(shù)與各種語(yǔ)音芯片相結(jié)合，即可完成語(yǔ)音的合成技術(shù)，使得公交車報(bào)站器的實(shí)現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)。鑒于傳統(tǒng)公交車報(bào)站系統(tǒng)的不足之處， 結(jié)合公交車輛的使用特點(diǎn)及實(shí)際營(yíng)運(yùn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 。公交車自動(dòng)報(bào)站器的設(shè)計(jì)主要是為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)語(yǔ)音報(bào)站器必須有司機(jī)操控才能工作的落后方式，進(jìn)站、出站自動(dòng)播報(bào)站名及服務(wù)用語(yǔ)，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。如果采用了我們研發(fā)的公共汽車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)由于受到各種因素如雨雪天路滑 ,車上擁擠 ,乘務(wù)員心情的變化等的影響而出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)站，漏報(bào)的情況。從而給乘客帶來(lái)了極大的方便；不會(huì)因坐車過(guò)站而走冤枉路 ,為我們城市的窗口形象工程建設(shè)貢獻(xiàn)一份力 。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 報(bào)站器的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究 情況 行駛在現(xiàn)代文明程度高的市區(qū)，它是一道流動(dòng)的風(fēng)景線，因而對(duì)整車外形乃至色彩都有更高的要求。作為公共汽車還要求有醒目和減少乘務(wù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度的電子報(bào)站器，電子顯示路牌，無(wú)人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術(shù)的采用也將越來(lái)越普及。 公交車報(bào)站器在公交事業(yè)中占有舉足輕重的地位，它直接影響到公交車的服務(wù)質(zhì)量。目前公交車報(bào)站有三種方式： (1)利用 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報(bào)站系統(tǒng)即在司機(jī)座位后面隔板上，安裝了一臺(tái) 15 英寸的液晶電視和 GPS 信號(hào)接收器，目前美國(guó)部分城市投入使用，國(guó)內(nèi)也有此類產(chǎn)品的研制開發(fā)，其功能強(qiáng)大，系統(tǒng)穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無(wú)法承受； (2)手動(dòng)電子報(bào)站； (3)人工報(bào)站；目前我國(guó)部分城市采用手動(dòng)電子報(bào)站和人工報(bào)站的方式，而它們都離不開司務(wù)人員，加大司乘人員的工作強(qiáng)度。 系統(tǒng)可行性分析 要做一個(gè)實(shí)用性比較高的公交報(bào)站系統(tǒng)，前期的調(diào)研是必不可少的。通過(guò)在各個(gè)車站收集公交司機(jī)及各個(gè)年齡階段的乘客對(duì)報(bào)站系統(tǒng)的看法和他們心中理想的報(bào)站方式，得出以下兩個(gè)結(jié)論： (1)準(zhǔn)確報(bào)站：由于司機(jī)在操作報(bào)站系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常會(huì)按錯(cuò)鍵或忘記按鍵，而且在調(diào)整系統(tǒng)時(shí)會(huì)連續(xù)報(bào)出幾個(gè)站點(diǎn)，讓不熟悉路線的乘客不知所措。 (2)普通話報(bào)站：許多外來(lái)人員對(duì)此深有感觸，聽不懂的報(bào)站語(yǔ)言讓乘客不知是否已到達(dá)目的地，經(jīng)常下錯(cuò)車帶來(lái)很多不必要的麻煩，因而普通話報(bào)站對(duì)于外來(lái)人員來(lái)往頻繁的大城市是非常有必要的。 然而各個(gè)公交車站并沒有對(duì)現(xiàn)有報(bào)站系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)調(diào)查走訪，主要原因在于現(xiàn)今仍然沒有一個(gè)性能比較好且制作改裝成本低、可以普及的報(bào)站系統(tǒng)，因而一直沒有對(duì)報(bào)站系統(tǒng)進(jìn)行改良。針對(duì)該現(xiàn)象，本文所設(shè)計(jì)的城市公交車無(wú)線自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，其創(chuàng)新之處在： (1) 采用編碼技術(shù)對(duì)每一個(gè)車站點(diǎn)進(jìn)行編碼，當(dāng)車行駛到車站點(diǎn)信號(hào)范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別該站并發(fā)送指令 啟動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)站及站名顯示。 (2)采用短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，自動(dòng)報(bào)站，高效準(zhǔn)確。 (3)該系統(tǒng)能利用現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改裝，而且改裝容易，制作成本低，運(yùn)行幾乎不需要成本。 研究步驟和方法 第一：理論準(zhǔn)備階段，理解題目，研究題目所涉及到的內(nèi)容，能夠較好的掌握有關(guān)題目的知識(shí)。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二：確定系統(tǒng)各個(gè)硬件部分電路，理清各個(gè)硬件部分電路與單片機(jī)之間的連接關(guān)系，并開始進(jìn)行相關(guān)硬件電路的資料收集。 第三：規(guī)劃課題 ， 確定組成結(jié)構(gòu) ， 提出大體系統(tǒng)框架并在結(jié)構(gòu)框架的基礎(chǔ)上提出原理框圖。 第四：完成硬件設(shè)計(jì)部分 并 畫出各部 分電路圖 ， 將系統(tǒng)部件通過(guò)接口電路集合在一起，并畫出電路圖。 第五：根據(jù)系統(tǒng)控制過(guò)程完成軟件設(shè)計(jì)部分 ， 繪制出主流程圖。 第六：檢查是否可以實(shí)現(xiàn)要求的控制目的 ， 能夠按照要求實(shí)現(xiàn)控制功能。 第七：整理論文。 設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 本文對(duì)系統(tǒng)的理論分析、硬件電路的設(shè)計(jì)制板和功能方法都有了詳細(xì)的介紹。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)： （ 1）接口電路的設(shè)計(jì) （ 2） RS232 與 TTL 的電平轉(zhuǎn)換電路 （ 3）其他外圍電路的設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計(jì) 4 2 系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能及技術(shù)要求 公交車無(wú)線自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)是針對(duì)公共 汽車公司需求而設(shè)計(jì)開發(fā)的，與其他國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品區(qū)別在于：采用全自動(dòng)的方式進(jìn)行自動(dòng)報(bào)站，完全不需要駕駛員在進(jìn)站前操作鍵盤，分散注意力，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站功能。同時(shí)可以與 LCD 液晶顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘、車內(nèi)溫度和到站的文本信息，并配有真人語(yǔ)音報(bào)站功能，為公交車裝備現(xiàn)代化，提高服務(wù)檔次起到本產(chǎn)品應(yīng)盡的責(zé)任。 技術(shù)要求： 1) 無(wú)需按鍵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站，到站前每個(gè) 10 秒連續(xù)播報(bào)并配有文字提示。 2) 車輛內(nèi)部溫度實(shí)時(shí)采集，溫度采集精度： 17