【正文】 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目： 公交車(chē)漢字顯示系統(tǒng) 院、 系： 榮成學(xué)院 電氣工程系 姓 名： 于 洋 指導(dǎo)教師： 鄒麗君 系 主 任： 王哈力 2022 年 06 月 14 日 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 Ⅱ 基于 89C51 單片機(jī)的 新型公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站 漢字顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 本文介紹了一種新型的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站漢字顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，同時(shí)提供了一種以 89C51 單片機(jī)為核心，控制 ISD4004 語(yǔ)音芯片及 LED 點(diǎn)陣顯示漢字的新方案。利用89C51 單片機(jī)作為 CPU 來(lái)進(jìn)行總體控制，通過(guò)語(yǔ)音控制電路進(jìn)行各種提示語(yǔ)音的播放，同時(shí)使用 LED 點(diǎn)陣電路進(jìn)行漢字顯示，實(shí)現(xiàn)了公共汽車(chē)的語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站以及漢字提示的功能，實(shí)現(xiàn)了圖文、語(yǔ)音一體化協(xié)調(diào)工作，減輕了司售人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了車(chē)輛的服務(wù)質(zhì)量，是一種科技、時(shí)尚的新產(chǎn)品。同時(shí)它擺脫傳統(tǒng)電 子屏 線 的束縛，使其應(yīng)用更加市場(chǎng)化，其 “ 流動(dòng) ” 顯示的特點(diǎn)更為廣告界所推崇，是一種全新的媒體。 本系統(tǒng)是以 C 語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了 ， 使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。 關(guān)鍵詞 89C51 單片機(jī)； LED 點(diǎn)陣顯示；語(yǔ)音芯片 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 Ⅱ 目 錄 摘要 ...................................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 課題背景 ................................................................................................... 1 問(wèn)題的提出及研究的意義 ....................................................................... 1 相關(guān)的理論與方法綜述 ........................................................................... 2 語(yǔ)音電路方法論證 ............................................................................. 2 電路原理的總體設(shè)計(jì) ......................................................................... 3 第 2 章 硬件電路的設(shè)計(jì) .................................................................................... 4 硬件組成部分 ........................................................................................... 4 相關(guān)芯片介紹 ........................................................................................... 4 STC89C52RC 單片機(jī)芯片 ................................................................. 4 ISD4004 語(yǔ)音芯片 ............................................................................. 5 74HC138 芯片 .................................................................................... 8 LM317 芯片 ........................................................................................ 9 硬件各模塊設(shè)計(jì) ....................................................................................... 9 電源電路 ............................................................................................ 9 LED 點(diǎn)陣顯示電路 .......................................................................... 10 ISD4004 語(yǔ)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(shè)計(jì) .................................................................................. 13 軟件總體設(shè)計(jì) ......................................................................................... 13 軟件各模塊設(shè)計(jì) ..................................................................................... 14 延時(shí)子程序 ....................................................................................... 14 ISD4004 語(yǔ)音錄放程序 ................................................................... 15 中斷控制程序 .................................................................................. 17 LED 點(diǎn)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(xiàn) ............................................................................................................ 21 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 1 第 1章 緒論 課題背景 隨著現(xiàn)代社會(huì)的建設(shè)，公共汽車(chē)越來(lái)越為大眾所喜愛(ài)，不僅僅可以在低消費(fèi)下達(dá)到目的地，同時(shí)也能很方便的省去很多的自駕麻煩。是打工族和學(xué)生族的常用交通工具。而隨著人們使用公共汽車(chē)的普遍，車(chē)輛上一般都相當(dāng)擁擠，造成許多的乘客未到站先下車(chē)或者推遲下車(chē)的情況，也加重了售票員的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著信息社會(huì)的到來(lái)，單 片機(jī)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、 聲學(xué)領(lǐng)域和微機(jī)技術(shù) 等廣闊的領(lǐng)域。而利用單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音芯片進(jìn)行控制可以達(dá)到語(yǔ)音報(bào)站的效果。因此，了解并掌握單片機(jī)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(dòng)語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)中，廣泛采用的是通過(guò)使用語(yǔ)音芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)電路，然后通過(guò) MIC 錄音電路以及功放電路進(jìn)行語(yǔ)音的錄制與播放，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音芯片進(jìn)行選擇以及功能的控制，從而完成語(yǔ)音報(bào)站。但是由于傳統(tǒng)的語(yǔ)音芯片的外圍電路比較復(fù)雜，所以實(shí)現(xiàn)復(fù)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(huì)才剛剛常用的一種 ISD4004 系列語(yǔ)音芯片，不需復(fù)雜的外圍電路和 A/D 轉(zhuǎn)換電路能直接與單片機(jī)完成語(yǔ)音的錄制和播放，實(shí)現(xiàn)方便、精度高，可根據(jù)不同需要用于各種場(chǎng)合； 為了提高對(duì)語(yǔ)音芯片的認(rèn)識(shí)和了解，尤其是對(duì) ISD4004 系列的深入研究以及其用法與用途，基于實(shí)用、廣泛和典型的原則而設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。 問(wèn)題的提出及研究的意義 首先是設(shè)計(jì)出一種的方便實(shí)用的公交車(chē)漢字顯示報(bào)站系統(tǒng)。單片機(jī)智能控制技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、智能語(yǔ)音等方面， ISD4004 系列工作電壓 3V， 單片錄放時(shí)間 8 至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。芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù) ， 每個(gè)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(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、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(shí)間越長(zhǎng) ， 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(fù)錄音10 萬(wàn)次。而本系統(tǒng)則基本完成了設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，通過(guò) STC89C52RC 單片機(jī)語(yǔ)音錄放控制系統(tǒng)，主要是通過(guò)單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)語(yǔ)音 的采集、語(yǔ)音的存儲(chǔ)處理、提示漢字的顯示以及語(yǔ)音播放的控制，從而實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)公交車(chē)到站的語(yǔ)音漢字顯示功能。 其次，為了理論聯(lián)系實(shí)際，用大學(xué)所學(xué)的理論來(lái)進(jìn)行實(shí)際工作，將知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。通過(guò)大學(xué)本科四年的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步具有了一定的分析和設(shè)計(jì)能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)將大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)地梳理，概括和總結(jié)，并綜合運(yùn)用這些所學(xué)的知識(shí)。 公共汽車(chē)為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車(chē)的報(bào)站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站，該方式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)，使得汽車(chē)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(chē)報(bào)站系統(tǒng)的不足之處，結(jié)合公交車(chē)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(chē)語(yǔ)音報(bào)站顯示系統(tǒng) 。 公交車(chē)語(yǔ)音報(bào)站顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了彌補(bǔ)人工報(bào)站的辛苦以及誤報(bào)的落后方式，進(jìn)站、出站播報(bào)站名及相關(guān)服務(wù)用語(yǔ)，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 2 相關(guān)的理論與方法綜述 本設(shè)計(jì)基于 ISD4004 芯片設(shè)計(jì)的公交車(chē)漢字顯示報(bào)站系統(tǒng)，介紹了 STC89C52RC 單片機(jī)語(yǔ)音漢字顯示控制系統(tǒng)，主要是通過(guò)單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)語(yǔ)音的錄制、語(yǔ)音的存儲(chǔ)處理、語(yǔ)音的播放以及漢字的 LED 點(diǎn)陣顯示以及語(yǔ)音播放的控制，從而實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音漢字的控制。在正常情況下，通過(guò) ISD4004 對(duì)語(yǔ)音報(bào)站信息進(jìn)行播放以及利用 LED 點(diǎn)陣進(jìn)行相關(guān)提示漢字的顯示， 語(yǔ)音錄放電路有共同的特點(diǎn)：語(yǔ)音錄制播放環(huán)境復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)性強(qiáng)等。若采用一般語(yǔ)音芯片采集語(yǔ)音信號(hào)，則需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、 A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路，才能把語(yǔ)音芯片輸出的模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到