【正文】 哈 爾 濱 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 題 目： 公交車漢字顯示系統(tǒng) 院、 系： 榮成學院 電氣工程系 姓 名： 于 洋 指導教師： 鄒麗君 系 主 任： 王哈力 2022 年 06 月 14 日 哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文 Ⅱ 基于 89C51 單片機的 新型公交車自動報站 漢字顯示系統(tǒng)設計 摘 要 本文介紹了一種新型的公交車自動報站漢字顯示系統(tǒng)的設計原理，同時提供了一種以 89C51 單片機為核心，控制 ISD4004 語音芯片及 LED 點陣顯示漢字的新方案。利用89C51 單片機作為 CPU 來進行總體控制，通過語音控制電路進行各種提示語音的播放，同時使用 LED 點陣電路進行漢字顯示，實現(xiàn)了公共汽車的語音自動報站以及漢字提示的功能，實現(xiàn)了圖文、語音一體化協(xié)調(diào)工作，減輕了司售人員的勞動強度，提高了車輛的服務質(zhì)量，是一種科技、時尚的新產(chǎn)品。同時它擺脫傳統(tǒng)電 子屏 線 的束縛，使其應用更加市場化，其 “ 流動 ” 顯示的特點更為廣告界所推崇，是一種全新的媒體。 本系統(tǒng)是以 C 語言來進行軟件設計，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。為了便于擴展和更改，軟件的設計采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設計的邏輯關(guān)系更加簡潔明了 ， 使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運作。 關(guān)鍵詞 89C51 單片機； LED 點陣顯示；語音芯片 哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文 Ⅱ 目 錄 摘要 ...................................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 課題背景 ................................................................................................... 1 問題的提出及研究的意義 ....................................................................... 1 相關(guān)的理論與方法綜述 ........................................................................... 2 語音電路方法論證 ............................................................................. 2 電路原理的總體設計 ......................................................................... 3 第 2 章 硬件電路的設計 .................................................................................... 4 硬件組成部分 ........................................................................................... 4 相關(guān)芯片介紹 ........................................................................................... 4 STC89C52RC 單片機芯片 ................................................................. 4 ISD4004 語音芯片 ............................................................................. 5 74HC138 芯片 .................................................................................... 8 LM317 芯片 ........................................................................................ 9 硬件各模塊設計 ....................................................................................... 9 電源電路 ............................................................................................ 9 LED 點陣顯示電路 .......................................................................... 10 ISD4004 語音錄放音電路 ............................................................... 11 按鍵控制電路 ................................................................................... 12 本章小結(jié) ................................................................................................. 12 第 3 章 軟件部分的設計 .................................................................................. 13 軟件總體設計 ......................................................................................... 13 軟件各模塊設計 ..................................................................................... 14 延時子程序 ....................................................................................... 14 ISD4004 語音錄放程序 ................................................................... 15 中斷控制程序 .................................................................................. 17 LED 點陣漢字顯示程序 .................................................................. 18 本章小結(jié) ................................................................................................. 18 結(jié)論 .................................................................................................................... 19 致謝 .................................................................................................................... 20 參考文獻 ............................................................................................................ 21 哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文 1 第 1章 緒論 課題背景 隨著現(xiàn)代社會的建設，公共汽車越來越為大眾所喜愛，不僅僅可以在低消費下達到目的地，同時也能很方便的省去很多的自駕麻煩。是打工族和學生族的常用交通工具。而隨著人們使用公共汽車的普遍，車輛上一般都相當擁擠，造成許多的乘客未到站先下車或者推遲下車的情況，也加重了售票員的勞動強度。隨著信息社會的到來，單 片機廣泛的應用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)、 聲學領域和微機技術(shù) 等廣闊的領域。而利用單片機對語音芯片進行控制可以達到語音報站的效果。因此，了解并掌握單片機智能控制技術(shù)工作原理及特性是非常重要的。 在一些自動語音報站系統(tǒng)中，廣泛采用的是通過使用語音芯片進行設計電路，然后通過 MIC 錄音電路以及功放電路進行語音的錄制與播放，同時通過單片機對語音芯片進行選擇以及功能的控制，從而完成語音報站。但是由于傳統(tǒng)的語音芯片的外圍電路比較復雜，所以實現(xiàn)復雜、易受干擾、不易控制且精度不高。因此，本系統(tǒng)用一種比較昂貴且 現(xiàn)代社會才剛剛常用的一種 ISD4004 系列語音芯片，不需復雜的外圍電路和 A/D 轉(zhuǎn)換電路能直接與單片機完成語音的錄制和播放，實現(xiàn)方便、精度高，可根據(jù)不同需要用于各種場合； 為了提高對語音芯片的認識和了解，尤其是對 ISD4004 系列的深入研究以及其用法與用途，基于實用、廣泛和典型的原則而設計了本系統(tǒng)。 問題的提出及研究的意義 首先是設計出一種的方便實用的公交車漢字顯示報站系統(tǒng)。單片機智能控制技術(shù)廣泛地應用于工業(yè)控制、智能語音等方面， ISD4004 系列工作電壓 3V， 單片錄放時間 8 至16 分鐘 ， 音質(zhì)好 ， 適用于移動電話及 其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù) ， 每個采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中 ， 因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲 ， 避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和 金屬聲 。采樣頻率可為 ， ， ， ， 頻率越低 ， 錄放時間越長 ， 而音質(zhì)則有所下降 ， 片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中 ， 可在斷電情況下保存 100 年 (典型值 )， 反復錄音10 萬次。而本系統(tǒng)則基本完成了設計的任務要求，通過 STC89C52RC 單片機語音錄放控制系統(tǒng)，主要是通過單片機組成的應用系統(tǒng)來完成對語音 的采集、語音的存儲處理、提示漢字的顯示以及語音播放的控制，從而實現(xiàn)了單片機對公交車到站的語音漢字顯示功能。 其次，為了理論聯(lián)系實際，用大學所學的理論來進行實際工作，將知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。通過大學本科四年的學習，已經(jīng)初步具有了一定的分析和設計能力。通過本次設計將大學所學的知識進行系統(tǒng)地梳理，概括和總結(jié)，并綜合運用這些所學的知識。 公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務，而公共汽車的報站直接影響服務的質(zhì)量。傳統(tǒng)由乘務人員人工報站，該方式因其效果太差和工作強度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來，隨著科學技術(shù)的日 益發(fā)展和進步，微型計算機技術(shù)已經(jīng)在許多領域得到了廣泛的應用。在聲學領域，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)，使得汽車報站器的實現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人性化的服務。鑒于傳統(tǒng)公交車報站系統(tǒng)的不足之處，結(jié)合公交車輛的使用特點及實際營運環(huán)境，設計了一種由單片機控制的公交車語音報站顯示系統(tǒng) 。 公交車語音報站顯示系統(tǒng)的設計主要是為了彌補人工報站的辛苦以及誤報的落后方式，進站、出站播報站名及相關(guān)服務用語，為市民提供更人性化，更完善的服務。 哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文 2 相關(guān)的理論與方法綜述 本設計基于 ISD4004 芯片設計的公交車漢字顯示報站系統(tǒng)，介紹了 STC89C52RC 單片機語音漢字顯示控制系統(tǒng)，主要是通過單片機組成的應用系統(tǒng)來完成對語音的錄制、語音的存儲處理、語音的播放以及漢字的 LED 點陣顯示以及語音播放的控制，從而實現(xiàn)了單片機對語音漢字的控制。在正常情況下，通過 ISD4004 對語音報站信息進行播放以及利用 LED 點陣進行相關(guān)提示漢字的顯示， 語音錄放電路有共同的特點：語音錄制播放環(huán)境復雜、現(xiàn)場性強等。若采用一般語音芯片采集語音信號，則需要設計信號調(diào)理電路、 A/D 轉(zhuǎn)換及相應的接口電路，才能把語音芯片輸出的模擬信 號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到