【正文】 按鈕，通過GPS定位確定到站的位置，實現(xiàn)自動語音報站以及顯示的功能，這種系統(tǒng)的優(yōu)點是完全不用司機(jī)通過按鍵來實現(xiàn)，更加人性化，但其造價昂貴，相應(yīng)的投資也會增加。而ISD4004系列語音芯片，不需復(fù)雜的外圍電路和A／D轉(zhuǎn)換電路就能直接與單片機(jī)完成語音的錄制與播放，其優(yōu)點是實現(xiàn)方便、精度高，可根據(jù)不同需要應(yīng)用于不同場合。傳統(tǒng)的公交車采用人工報站的方式，效率低，工作量大，不僅浪費了大量人力物力，而且效果也不好。urban developmentof urban public transportISD4004語音系列芯片是美國ISD4004公司推出的產(chǎn)品，具有多次重復(fù)錄放，存儲時間長，使用時不需擴(kuò)充存儲器，所需外圍電路簡單等特點。公交車的發(fā)展程度也是衡量一個城市發(fā)達(dá)程度的表現(xiàn)。我國總理溫家寶說：優(yōu)先發(fā)展城市公共交通是符合中國實際的城市發(fā)展和交通發(fā)展的正確戰(zhàn)略思想。本系統(tǒng)是以C語言來進(jìn)行軟件設(shè)計，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。is the right strategic idea in line withand transport隨著科技的發(fā)展，微型計算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了諸多領(lǐng)域，本文設(shè)計的系統(tǒng)采用AT89C51系列單片機(jī)，AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器?；谔岣邔φZ音芯片的認(rèn)識和了解，尤其是對ISD4004系列的深入研究以及其用法與用途，結(jié)合實用、可行和典型的原則而設(shè)計了本系統(tǒng)?？紤]到便捷和成本問題，本文涉及到的是利用單片機(jī)和語音芯片組成基本的系統(tǒng)，通過司機(jī)按鍵實現(xiàn)相應(yīng)的功能。以AT89C51為主控芯片，對所獲得的脈沖進(jìn)行計數(shù)，并結(jié)合語音芯片ISD4004輸出語音。2. 脈沖計數(shù)：光電耦合信號進(jìn)入89C51后，采用中斷方式對脈沖計數(shù)。6. 輸出顯示：LED點陣漢字顯示。由CPU控制語音合成電路中的語音芯片來讀取其外接的存儲器內(nèi)部的語音信息，并合成語音信號，然后再通過語音輸出電路，進(jìn)行相應(yīng)的語音報站以及提示信息。原理框圖如圖23 圖23 原理框圖該系統(tǒng)語音芯片采用的是ISD4004，其特點是可擦除次數(shù)多，掉電保存數(shù)據(jù)時間長，高品質(zhì)的音質(zhì)，可對多段信息進(jìn)行尋址等。方案二是采用的是8031單片機(jī)控制，通過鍵盤來控制公交車報站，8031是intel公司較早的產(chǎn)品，但由于其內(nèi)部沒有程序存儲器，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰，所以本課題決定選用方案三，它使用AT89C51作為主控制芯片，通過按鍵、LCD液晶顯示來顯示當(dāng)前的信息，選用的語音芯片是美國ISD公司的ISD4004，該芯片與其它語音芯片相比較，其語音音質(zhì)好，錄放時間長。顯而易見，這種單片機(jī)對開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。與MCS51 兼容　　全靜態(tài)工作：0Hz24MHz　　兩個16位定時器/計數(shù)器　　片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 功能特性概述AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I／O 口線，兩個16位定時／計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 AT89C51封裝模式 AT89C51有如下幾種封裝，如圖24 圖24 89C51封裝 引腳功能說明作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVXRI 指令）時，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL邏輯門電路。RST：復(fù)位輸入。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的l／6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會被激活。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號不出現(xiàn)。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。時鐘振蕩器：AT89C5l 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。10F。與ISD其它系列語音產(chǎn)品不同的是，ISD4004是一種微控制器“從”設(shè)備，而“主”控制器可以是內(nèi)置有SPI兼容接口的微控制器，也可以用I/O仿真SPI通信協(xié)議。 ISD4004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，因此能非常真實、自然地再現(xiàn)語音、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”。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。同相模擬輸入（ANA IN+）：錄音信號 的同相輸入端。音頻輸出（AUD OUT）：提供音頻輸出，可驅(qū)動5kΩ的負(fù)載。串行輸入（MOSI）：此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端，供ISD輸入。中斷（INT）：本端為漏極開路輸出。行地址時鐘（RAC）：漏極開路輸出。該端可用于存儲管理技術(shù)。SPI協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，該協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿工作，因此對于ISD4004而言，在時鐘上升沿將鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù)，而在下降沿則將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。必須后跟PLAY指令使放音繼續(xù)PLAY11110XXXXXXXXXXXXXXXXXX從當(dāng)前地址開始錄音（直至EOM或OVF）SET REC10100XXXA15～A0從指定地址開始錄音。SPI控制寄存器SPI控制寄存器控制器件可以實現(xiàn)如錄放、錄音、信息檢索（快進(jìn)）、上電/掉電、開始和停止操作、忽略地址指針等功能。這一點對語音提示功能很有用。協(xié)議的具體內(nèi)容為：。(8位控制碼)加(16位地址碼)。當(dāng)然,也允許在一個SPI周期里,同時執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作(即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容)。信息快進(jìn)只用于放音模式。例如,從00從處發(fā)音,應(yīng)遵循如下時序:1. 發(fā)POWERUP命令。器件會從此00地址開始放音,當(dāng)出現(xiàn)EOM時,立即中斷,停止放音。5. 發(fā)地址值為00的SETREC命令。其原理是利用電容濾波，使語音電路噪聲減少，從而能提供比較穩(wěn)定的穩(wěn)壓電源。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo) 準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。還 可以把調(diào)整端接到一個可編程電壓上，實現(xiàn)可編程的電源輸出。%。調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)。 圖32 LM317封裝管腳如圖33所示。 復(fù)位電路設(shè)計 ccAT89C51RST10uF+VccGND17圖35 89C51復(fù)位電路AT89C51中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30PF177。采用外部時鐘的電路如圖示。由于其可以進(jìn)行直接模擬信號的存儲，省去了信號模數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路，使得信號更加的穩(wěn)定、錄放音質(zhì)量好。圖38 ISD4004 語音錄放電路利用按鍵與單片機(jī)相關(guān)引腳進(jìn)行連接，我們都知道單片機(jī)的引腳在工作狀態(tài)時無負(fù)載時均是高電平，故如果需要進(jìn)行相關(guān)控制，只需其通過按鍵與地連接，然后通過程序控制，當(dāng)按鍵按下時，程序控制其他的引腳高低變化，從而讓語音報站以及漢字顯示。 電路仿真部分用proteus畫完硬件電路圖之后，接下來的工作就是對硬件電路進(jìn)行仿真，以驗證硬件電路理論上的可行性以及正確性與否，從而為接下來做實物電路作為理論基礎(chǔ)。本論文用到的編譯器是KEIL，然后加載到proteus里面的89C51，從而進(jìn)行仿真。運行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。由于proteus中的元件庫里沒有ISD4004芯片，所以仿真部分只做了系統(tǒng)的顯示部分。整個系統(tǒng)程序包括主程序和延時子程序、ISD語音錄放程序以及顯示程序等幾部分。當(dāng)OVF=1，即存儲器溢出時，則不管當(dāng)前為何種狀態(tài)均將ISD4004的地址置零，并繼續(xù)運行原指令；當(dāng)EOM=1時，當(dāng)前狀態(tài)只可能為放音或快進(jìn)，若為快進(jìn)則置為放音態(tài)，并繼續(xù)運行。 軟件各模塊設(shè)計 延時子程序 為了精確的控制單總線接口的特殊時序要求，那么延時函數(shù)是相當(dāng)關(guān)鍵的，延時函數(shù)是所有讀控制和寫控制的組成部分以及顯示時延時用到的函數(shù)。i50。 for(i=0。j++){。//發(fā)送setplay指令，從0x0000地址開始放音 do {isd_play()。 isd_stop()。 } }while(AN == 0)。 TL0=0xe0。 n=0。i++) /