【正文】 數(shù)理與信息工程學(xué)院《單片機原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計——基于單片機的公交車報站器設(shè)計目 錄第1節(jié) 引 言……………………………………………………………………………1 公交車報站器設(shè)計概述…………………………………………………………1 SPCE061A單片機簡介…………………………………………………………1 外擴存儲器芯片簡介……………………………………………………………1 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能……………………………………………………………2 自動報站功能實現(xiàn)方案…………………………………………………………2第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計…………………………………………………………3 硬件框圖…………………………………………………………………………3 主控板電路模塊…………………………………………………………………3 單片機工作電路及語音輸出電路……………………………………3 電源電路模塊…………………………………………………………5 存儲器工作電路及下載線接口電路…………………………………5 鍵盤顯示電路模塊……………………………………………………6 無線收發(fā)電路模塊……………………………………………………6第3節(jié) 系統(tǒng)軟件設(shè)計…………………………………………………………………7 系統(tǒng)主程序設(shè)計…………………………………………………………………7 錄音子程序設(shè)計………………………………………………………………13 動態(tài)掃描顯示子程序設(shè)計……………………………………………………15第4節(jié) 結(jié)束語…………………………………………………………………………16參考文獻…………………………………………………………………………17基于單片機的公交車報站器設(shè)計數(shù)理與信息工程學(xué)院 08計算機專升本 方莎娜指導(dǎo)教師：余水寶 第1節(jié) 引 言隨著城市交通的快速發(fā)展，公交汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)。而公交汽車的報站共識直接影響其服務(wù)的質(zhì)量。傳統(tǒng)報站方式是由乘務(wù)人員進行人工報站，該方式因其效果太差和工作程度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來，微機技術(shù)與各種語音芯片相結(jié)合，即可完成語音的合成技術(shù)，使得公交車報站器的實現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人性化得服務(wù)。該公交車報站器的系統(tǒng)設(shè)計原理，提出了以61單片機為核心，控制SPR4096語音芯片電路以及LED數(shù)碼管顯示的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計方案。該系統(tǒng)語音音質(zhì)好，功能強，是提供公交服務(wù)的一種較好的手段。 公交車報站器設(shè)計概述集成有錄音和語音提示功能的智能電子設(shè)備已經(jīng)得到越來越多廣泛的應(yīng)用，比如電話的自動語音留言和提示功能、汽車的倒車提示、公交車和城市地鐵的語音報站器、兒童玩具、智能門鈴、節(jié)日禮品等等都集成有語音錄放功能，目前實現(xiàn)語音錄放功能一般都是通過集成語音芯片來實現(xiàn)的。該設(shè)計就選用SPCE061A單片機，SPCE061A單片機是凌陽科技公司研發(fā)生產(chǎn)的一款性價比很高的十六位單片機，使用它可以非常方便靈活的實現(xiàn)語音的錄放。由于凌陽單片機強大的語音處理能力使得系統(tǒng)設(shè)計有所簡化，外圍電路較少；另外具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持環(huán)境C語言，可以實現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且提供了語音錄放的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用，就會很容易完成語音錄放，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。 SPCE061A單片機簡介SPCE061A是凌陽科技公司研發(fā)的性價比很高的一款十六位單片機，使用它可以非常方便靈活的實現(xiàn)語音的錄放。該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動增益電路。這為實現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件。兩路10位精度的DAC，只需要外接功放SPY0030A即可完成語音的播放 外擴存儲器芯片簡介SPR4096芯片是一款性價比較高的512K*8位的高性能FLASH存儲器，同時內(nèi)嵌4K*8位的SRAM。具有BMI(Bus Memory Interface)接口與SI(Serial Interface)接口。SPR4096提供兩種電源供電VDDI與VDDQ。，是對內(nèi)部的FLASH與邏輯控制器供電。，只對I/O口供電。，最大讀取電流為2mA，最大擦除、燒錄電流為6mA。語音存儲器SPCE061A鍵盤電路語音輸出電路顯示電路圖11 設(shè)計方案圖 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能本設(shè)計完成的公交車報站器主要具有以下功能。① 可以設(shè)置上、下行路線。② 可以顯示當(dāng)前站數(shù)、時間和日期，并能進行對時間/日期設(shè)置。③ 具有手動報站、自動報站兩種哦那個功能。④ 備有下載口，用戶可直接下載更新站名和站數(shù)，更新快捷方便 自動報站功能實現(xiàn)方案自動報站是目前公交車報站器重要的發(fā)展方向之一，在此也考慮加入自動報站功能。目前實現(xiàn)自動報站功能有多種方式，在此選擇無線收發(fā)電路來實現(xiàn)。該方式應(yīng)用簡單，報站準(zhǔn)確。第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計 硬件框圖本報站器以SPCE061A單片機為核心，劃分為鍵盤輸入、數(shù)碼管顯示、SPR4096存儲、語音播放和無線收發(fā)電路幾大部分，硬件框圖如下圖所示。SPCE061A是整個設(shè)計的核心，主要負責(zé)控制數(shù)碼管界面輸出，鍵盤信息和無線信號的處理。LED顯示鍵盤模塊主要起人機界面的作用，顯示報站器的信息，同時向操作者提供操作界面。無線收發(fā)電路的接入實現(xiàn)自動報站功能,從而無需人工操作。日期/時間顯示鍵盤輸入站牌無線發(fā)射模塊存儲語音資源tianxian SPCE061A語音播報無線發(fā)射模塊圖21 單片機原理框圖 主控板電路模塊主控板電路包括:單片機工作電路、電源電路、語音輸出電路、存儲器電路、下載線接口電路和近距離無線收發(fā)電路。 單片機工作電路及語音輸出電路SPCE061A單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成非常簡單，只需在OSCO、OSCI端接石英晶體振蕩器及諧振電容，在復(fù)位端接復(fù)位電路,在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容、電阻后即可工作。其它不用的電源端和接地端可接上104pF小電容和100μF的去耦電容，以提高抗干擾能力。另外SPCE061A內(nèi)置2路10位精度的DAC，只需要外接功放電路即可完成語音的播放，可以直接聽到喇叭輸出的聲音。圖中的音頻功放SPY0030也是凌陽公司的產(chǎn)品。，其輸出功率約700mW。 IOA0IOA1 IOB0IOB1VDD VCPRESB SPCE061ADAC1 VSSDAC2 OSCI OSCO圖22 單片機工作及語音輸出電路圖該部分程序主要完成放音操作，把獲得的放音內(nèi)容的地址送到SPCE061A中，完成放音。下面給出的就是放音部分程序。放音子程序：PLAY:ACALL POWERUP 。上電子程序ACALL DELAY25 。延遲子程序，至少延遲25msCLR 。選中ISD4004MOV PLAY2，11100000B 。存放SETPLAY命令MOV A，PLAY0 。送放音地址低8位ACALL SEND 。調(diào)用送地址子程序 MOV A，PLAY1 。送放音地址高8位ACALL SEND MOV A，PLAY2 。送SETPLAY命令A(yù)CALL SENDSETB CLR MOV PLAYING，11110000B 。送入放音指令MOV A PLAYINGACALL SENDSETB RETPOWERUP: 。送上電指令子程序MOV POWING，00100000B 。送入語音芯片上電信號MOV A，POWUPINGCLR ACALL SENDSETB RETSEND: 。向ISD4004送指令，地址等的子程序CLR MOSICLR MOV R1，8OUTBIT1:CLR