【正文】 控手段。 人工復位電路我們采用放電型人工復位電路，上電時C通過R充電，維持寬度大于10ms的正脈沖，完成上電復位功能。我們選用的是12MHZ的晶振，機器周期為1us，所以這個晶振可以滿足這個系統(tǒng)的要求。 晶振電路AT89C52的內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2個外部中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。過去經(jīng)常采用模擬電路、數(shù)字電路實現(xiàn)的電路系統(tǒng)，現(xiàn)在相當大一部分可以用單片機予以實現(xiàn)，傳統(tǒng)的電路設(shè)計方法已演變成軟件和硬件相結(jié)合的設(shè)計方法，而且許多電路設(shè)計問題將轉(zhuǎn)化為純粹的程序設(shè)計問題。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計本設(shè)計采用紅外遙控來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的收發(fā)，采用AT89C52單片機[ 3 ]為控制核心，實現(xiàn)公交車的自動報站功能。方案二：采用嵌入式ARM的32位單片機LPC2138。以上四種都是可供參考的方案，在考慮了諸多因素之后，決定采用方案四。方案三：PT2262/PT2272L4集成芯片。 方案的分析 無線收發(fā)模塊的分析與論證方案一：無線AP。 設(shè)計的主要目標任務(wù)本課題要求設(shè)計一公交車自動報站系統(tǒng)[ 1 ]，以實現(xiàn)公交車的語音自動報站，即公交車快要進站、出站時候通過紅外接收模塊的LED發(fā)亮接著按下按鍵本系統(tǒng)就可以自動播報語音提示信息及服務(wù)用語，同時利用LCD12864電路進行漢字顯示。另外兩種是手動電子報站和人工報站的方式，而它們都離不開司務(wù)人員，加大司乘人員的工作強度。公交車報站器在公交事業(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。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(shè)計了一種由單片機控制的公交車自動報站系統(tǒng)。 課題研究的背景及意義公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車的報站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。同時，應(yīng)用語音模塊播報站名，還可以實現(xiàn)手動報站功能。摘 要本設(shè)計介紹了一種利用紅外線遙控技術(shù),模擬公交車自動報站的系統(tǒng)。系統(tǒng)由紅外線的發(fā)射模塊、接收模塊、LCD12864顯示模塊及ISD4004語音播報模塊組成。傳統(tǒng)由乘務(wù)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。公交車自動報站器的設(shè)計主要是為了彌補改變傳統(tǒng)語音報站器必須有司機操控才能工作的落后方式，進站、出站自動播報站名及服務(wù)用語，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。目前公交車報站有三種方式，一種是利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報站系統(tǒng)，在司機座位后面隔板上，安裝了一臺15英寸的液晶電視和 GPS信號接收器，安裝了這套設(shè)備后，公交車在語音報站的同時，通過液晶電視還可以顯示到站站名的字幕，這樣如果沒聽清報站的話，通過顯示屏，乘客也可以一目了然。手動電子報站一般有司機或者乘務(wù)員控制，經(jīng)常出現(xiàn)錯報，誤報的情況。本設(shè)計要求利用AT89C52作為主控芯片完成主控電路的設(shè)計，輔助電路要求包括語音電路、LCD12864顯示電路等。由無線AP構(gòu)成，通信的效果好，數(shù)據(jù)傳送量大，但是其成本比較高，由于采用IEEE ，因此它比較適合用于移動上網(wǎng)。方案采用低功耗、低價位、通用編解碼電路，發(fā)送用高β的達林頓管，所以在靈敏度和抗干擾性方面有保障。雖然在軟件解碼方面比較復雜，但其工作穩(wěn)定，可靠性高。LPC2138功能龐大，內(nèi)部資源豐富，易于數(shù)據(jù)的采集，不但具有一般單片機的所有功能，還內(nèi)置了PWM，具有很強的串行通信功能，引腳非常豐富，功耗低，穩(wěn)定性好，易于功能擴展,其在線仿真技術(shù)，軟硬件調(diào)試方便,但ARM板成本較高。 系統(tǒng)總體方框圖 系統(tǒng)總體方框圖 單元電路的設(shè)計與分析 AT89C52單片機介紹隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片機技術(shù)已成為計算機技術(shù)中的一個獨特的分支，單片機的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，特別是在工業(yè)控制和儀器儀表智能化中扮演著極其重要的角色。誠然，單片機的應(yīng)用意義遠不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計思想。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低成本。通過XTAL1，ATAL2外部接上一片作為反饋元件的晶體，與C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路[ 4 ]，使其構(gòu)成自激振蕩器。并且晶振不能離單片機太遠，不然使用外部晶振進行軟件調(diào)試時就會發(fā)現(xiàn)找不到信號。C充電結(jié)束后，RESET端出現(xiàn)低電平CPU正常工作。由于紅外線遙控[ 5]裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設(shè)備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。 紅外遙控系統(tǒng)框圖遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本NEC的UPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進制碼，周期約為108ms。 紅外接收電路解碼的關(guān)鍵是如何識別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”，不同的是高電平的寬度不同，“0”，“1”，所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。當電路正常工作時，發(fā)光二極管發(fā)亮。我的這塊就是KS0108控制器不帶漢字庫的。 屏幕操作數(shù)據(jù)與屏幕點陣的排布關(guān)系圖 CS2=1CS1=1Y=016263行號X=0DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB70~7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB78~55X=7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB7DB0~DB756~63從上表可以看出數(shù)據(jù)按字節(jié)在屏幕上是豎向排列的。在豎方向上(也就是X)一字節(jié)數(shù)據(jù)顯示8個點，豎向64個點分為8個字節(jié)，稱做8頁(X=07)。 例如: 選擇A5~A0是62,則起始行與DDRAM行的對應(yīng)關(guān)系如下： DDRAM 行：62 63 0 1 2 3 頁地址與DDRAM的對應(yīng)關(guān)系見DDRAM地址表。 BUSY：為1內(nèi)部忙，不能對液晶進行操作。7）讀顯示數(shù)據(jù)(READ DISPLAY DATE)代碼形式R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB011D7D6D5D4D3D2D1D0此指令把DDRAM的內(nèi)容D7~D0讀到數(shù)據(jù)總線DB7~DB0，Y地址指針自動加1。芯片設(shè)計是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口(SPI或Microwire)送入。為使噪聲最小,芯片的數(shù)字電路和模擬電路使用不同的電源供電,并且分別引到外封裝的不同管腳上,數(shù)字和模擬電源端最好分別走線,盡可能在靠近供電端處相連,而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。信號通過耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值16mV。(8)串行輸出(MISO) —此端為串行輸出端，芯片未被選中時,本端呈高阻態(tài)。芯片在任何操作(包括快進)中檢測到EOM或OVF時,本端變低并保持。每個RAC周期表示芯片存儲器的操作進行了一行(ISD4004系列中的存儲器共2400行)。(12)外部時鐘(XCLK) —本端內(nèi)部有下拉元件。若要求更高精度,可從本端輸入外部時鐘。(13)自動靜噪(AMCAP) —當錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時,自動靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于濾除無信號(靜音)時的噪聲。大信號時,自動靜噪電路不衰減,靜音時衰減6dB。3) 操作規(guī)則(1)串行外設(shè)接口 ISD4000系列語音芯片工作于SPI串行接口。③數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入，在下降沿移出。⑦使用“讀”指令使中斷狀態(tài)位移出ISD4004的MISO引腳時，控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)同步從MOSI端移入。⑨所有指令都在端上升沿開始執(zhí)行。因此，用戶發(fā)完上電指令后，必須等待TPUD，才能發(fā)出下一條操作指令。②等待TPUD(上電延時)；③發(fā)POWER UP命令；④等待2倍TPUD。(5)SPI端口的控制位 ISD4004的SPI控制位(6)SPI控制寄存器 SPI控制寄存器控制器件的每個功能，如錄音、放音、信息檢索(快進)、上電/掉電、開始/停止操作、忽略地址指針等。RAC引腳和IAB位可用于信息管理。同相模擬輸入(ANAIN+)和反相模擬輸入(ANAIN)與錄音電路相連，通過話筒錄制各站信息存儲于芯片內(nèi)部以供播放時應(yīng)用。下面對其總體實現(xiàn)情況作一個簡單的說明。Vision3的內(nèi)嵌模塊Keil Monitor51，在不需要額外的硬件仿真器的條件下，搭接單片機硬件系統(tǒng)對項目程序進行實時仿真。2) 程序調(diào)試 程序調(diào)試圖對程序中參數(shù)進行調(diào)整需進入調(diào)試模式，按按鈕進入調(diào)試模式，由于該模式下可單步執(zhí)行程序且左邊框圖同步顯示運行時間值，所以可以隨意對參數(shù)進行設(shè)置，直到得到所要求的功能。首先，要將KEIL ，在Proteus中的主芯片AT89C52中導入此文本，即可在Proteus環(huán)境中實現(xiàn)系統(tǒng)的仿真。在系統(tǒng)的調(diào)試過程中不是希望中的順利，在調(diào)試中出現(xiàn)了問題，一點點的解決，軟件調(diào)試出預期的結(jié)果。但是，譯碼不夠準確，所以不能很好的按預定的順序來顯示報站。測試基本達到設(shè)計要求，由于Proteus庫里面沒有ISD4004模塊，所以ISD4004語音芯片尚未調(diào)試。通過本次設(shè)計讓我加深對單片機的知識，讓我重溫了以前學的C語言知識與單片機的連續(xù)，也讓我對protel以及proteus畫圖仿真軟件更熟練。老師要指導很多同學的論文，加上本來就有的教學任務(wù)，工作量之大可想而知，她還在百忙之中抽出大量時間指導我們。其次，論文的順利完成，離不開其他各位老師，同學和朋友的關(guān)心和幫助。附錄一：系統(tǒng)總原理圖 系統(tǒng)總原理圖附錄二：LCD12864顯示模塊參考程序include /*****************************預定義**************************************/define uchar unsigned chardefine uint unsigned intUnsigned charkey_temp,key_bak,ychi,keyvalue=0x0f。static unsigned char data IRCode[3],IRCON,IRCON2。sbit e=P3^2。uchar code data_shuju[38][32] = {/* 文字: 寧 *//* 宋體12。 此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16 */0x00,0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0xFE,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x00,0x00,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,/* 文字: 市 *//* 宋體12。 此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16 */0x40,0x38,0xCF,0x08,0x28,0x18,0x00,0x18,0xE8,0x29,0x2E,0x28,0xE8,0x18,0x08,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x20,0x10,0x08,0x00,0x00,0x7F,0x25,0x25,0x25,0x25,0x7C,0x00,0x00,/* 文字: 東 *//* 宋體12。 此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16 */0x40,0x38,0xCF,0x08,0x28,0x18,0x00,0x18,0xE8,0x29,0x2E,0x28,0xE8,0x18,0x08,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x20,0x10,0x08,0x00,0x00,0x7F,0x25,0x25,0x25,0x25,0x7C,0x00,0x00,/* 文字: 永 *//* 宋體12。 此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16 */0x00,0xFE,0x02,0x42,0x4A,0xCA,0x4A,0x4A,0xCA,0x4A,0x6A,0x42,0x02,0xFE,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x50,0x48,0x44,0x43,0x40,0x40,0x47,0x48,0x48,0x4E,0x40,0xFF,0x00,0x00,/* 文字: 百 *//* 宋體12。 此字體下對應(yīng)的點陣為：寬x高=16x16 */0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x02,0x42,0x62,0xD2,0x4A,0xC6,0x42,0xE0,0x40,0x00,0x08,0x18,0x08,0x07,0x04,0x02,0x4A,0x24,0x12,0x09,0x