【正文】 到的LED顯示屏是由64個發(fā)光二極管嚴格排列按照8*8的行列規(guī)則組成的點陣顯示屏體。語言模塊播報電梯上行狀態(tài)，并播報電梯已經(jīng)到達8樓。內(nèi)部ROM：MCS51系列中的8051芯片有4KB的掩膜ROM，可以存放程序、常數(shù)或表格，稱為程序存儲器。CPU是單片機的核心，用于實現(xiàn)運算和控制功能。本設計采用AT89C52單片機作為系統(tǒng)的主控制芯片，它擁有4K字節(jié)閃爍存儲器，128字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，32個I/O口，2個16位定時/計數(shù)器，1個5向量兩級中斷結構，1個串行通信口、片內(nèi)震蕩器、時鐘電路。 單片機系統(tǒng) 單片機簡稱微型計算機，現(xiàn)代生活中，從通信設備、家用電梯、辦公應用到工業(yè)控制、儀器儀表、汽車電子、航空航天，單片機的應用幾乎涵蓋于整個電子電工行業(yè)，自單片機問世以來，單片機的用量在短短幾十年間逐漸呈現(xiàn)天文數(shù)字的增長。 （1） 顯示電路：主要顯示所要到的樓層和樓層變化，用來模擬電梯運行情況。由于本次設計的電梯自動語音提示系統(tǒng)的軟件部分主要是實現(xiàn)控制操作和過程提示，并沒有很大的數(shù)字計算職能，所以本設計的電梯系統(tǒng)軟件部分編程采用C語言，單片機89C52擁有8K的程序存儲區(qū)間，可以滿足軟件存儲空間需求。目前世界上單片機產(chǎn)品多達50個系列，300多種型號。音頻設備的音頻輸出為“電梯上行，電梯已到八樓”。系統(tǒng)上電后，LED顯示器初始顯示1。（5） 采用AT89C52單片機處理信號向語音芯片發(fā)送當前語音段地址，采用語音模塊的SPI串行接口進行串行通信，利用軟件部分找出樓層的信號和電梯上/下行狀態(tài)并進行語音播報。具體內(nèi)容如下：（1） 接通電源，系統(tǒng)復位。語音模塊主要是播報電梯上下行狀態(tài)和到達的樓層信息，LED數(shù)碼管顯示器用于顯示樓層的變化和最終到達的樓層數(shù)。在國內(nèi)，具有自動語言提示功能的電梯勢必將會很有前景，不論是在國內(nèi)還是在世界范圍內(nèi)也都將會有著很強的市場競爭力。隨著計算機技術和電力電子技術的發(fā)展，現(xiàn)代電梯語音報站系統(tǒng)逐漸走向機電一體化。如“歡迎您光臨某某商場、某某公司”、“請不要倚靠電梯門”等等。自動顯示樓并播報上下行狀態(tài)、關門信號、當前樓層。在現(xiàn)代社會中，電梯已成為人類必不可少的室內(nèi)垂直運輸交通工具。十一屆三中全會后，在改革開放的推動下，我國電梯業(yè)進發(fā)展迅速。電梯在國內(nèi)的出現(xiàn)立馬引起了轟動，由于電梯的便捷性，人們越來越離不開電梯。從1854年第一部升降梯問世以來，歷經(jīng)161個年頭的發(fā)展，電梯早已被廣泛應用于世界各大建筑中。本設計的電梯自動語音提示系統(tǒng)以單片機（AT89C52）作為核心，然后通過矩陣鍵盤按鍵是否按下而引起電平高低的變化，然后將該電平變化的信號送入到單片機中，單片機通過相應樓層按鍵按下與否的檢測結果和上下行檢測的結果做出相應的處理和判斷，然后將該信號發(fā)送到語音模塊，最后語音模塊播報樓層變化和最終到達的樓層以及電梯的上下行狀態(tài)。 電梯自動語音提示系統(tǒng)院 系：信息科學與工程學院專 業(yè) 班：電子科學與技術1102班姓 名： 學 號：指導教師： 2015年5月電梯自動語音提示系統(tǒng) The Elevator Automatic Voice Prompt System 摘 要電梯自動語音提示系統(tǒng)是現(xiàn)代所有電梯的大腦和神經(jīng)中樞。軟件編程語言選用的是C語言，利用查詢的方式來檢測電梯用戶按下的按鍵信息。從最開始的鋼絲繩安全升降梯，到19世紀中期開始出現(xiàn)的液壓電梯、摩擦輪傳動電梯，再到80年代的電動機電梯，最后到現(xiàn)代的高端智能電梯，人們對電梯的需求已經(jīng)不僅僅滿足于單純的室內(nèi)交通了。意識到電梯的必不可少和未來的發(fā)展趨勢，為了推動國內(nèi)電梯行業(yè)的發(fā)展，1951年黨中央提出要在天安門安裝一臺由我國自行研發(fā)并制造的電梯。在世界任何一個國家任何一個城市，電梯都在被廣泛應用著。電梯的發(fā)展也勢必將更加高端化、智能化、人性化。電梯的設計也因此而加人性化，人們的生活因此而更加多姿多彩。目前大部分電梯廠家生產(chǎn)的電梯都只是以運載為目的，并沒有配置相應的自動語音提示功能。針對人們普遍對電梯自動語言提示系統(tǒng)高端化、智能化的要求，目前國內(nèi)的電梯公司自己制造和安裝的電梯系統(tǒng)還不能完全實現(xiàn)這一目的。 電梯自動語音提示系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容本課題需要研究的內(nèi)容有： （1） 根據(jù)系統(tǒng)的技術要求，進行系統(tǒng)硬件的總體方案設計；（2） 學習單片機的相關知識，并且加以運用； （3） 選擇適當?shù)男酒?，并對其?nèi)部協(xié)議有所掌握，便于應用； （4） 進一步熟悉單片機C語言編程相應知識，并制定電梯自動語音提示系統(tǒng)的軟件框圖，最后用C語言編程加以實現(xiàn)； （5） 對軟件和硬件進行調(diào)試，讓其協(xié)調(diào)工作，完成指定任務。系統(tǒng)通電初始化，當鍵入觸發(fā)命令后，系統(tǒng)會按照相應程序運行執(zhí)行，完成對應功能，設定相應按鍵代表相應樓層，當代表相應樓層的按鍵按下引起電平的變化，電平信號輸入到 AT89C52， AT89C52經(jīng)過處理后向語音模塊發(fā)送當前語音段地址，進而調(diào)用語音播報子程序進行相應的樓層播報，同時調(diào)用LED的顯示子程序顯示相應的樓層變化以及最終到達的樓層。（2） 將矩陣鍵盤按鍵按下與否引起的電平變化信號輸入到 AT89C52， AT89C52通過信號采集，進行信號處理。2 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)構成框圖 電源 89C52語音播報板塊信號采集LED顯示模塊 鍵盤 復位圖21 系統(tǒng)構成框圖結構功能圖說明：通過接通電源后，進行重置復位；通過將矩陣鍵盤按鍵按下與否引起的電平變化信號輸入到89C52單片機，單片機通過信號采集，進行信號處理，然后輸出信號到LED模塊和語音模塊，實現(xiàn)相應功能。這里，我們將分別代表l樓到8樓的8只按鍵開關K1～K8依次接到本次所要用到的單片機Pl口的8只引腳上。如果再次按下按鍵‘3’，同理，音頻設備的音頻輸出則為“電梯下行，電梯已到3樓”。有Intel公司的MSC51系列，PIC系列等八位的單片機，還有Intel公司的MCS96系列的16單片機系統(tǒng)。本設計最終選取89C52作為核心中央控制模塊，VS1003 MP3語言芯片作為語言模塊，LED數(shù)碼管顯示器作為顯示模塊，通過以上三大模塊協(xié)調(diào)作用來模擬電子自動語言提示系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯上/下狀態(tài)播報、樓層播報、樓層數(shù)變動顯示和指定樓層數(shù)顯示的最終結果。（2） 按鍵鍵入：八個樓層按鍵操作控制整個電梯自動語言提示系統(tǒng)并作為系統(tǒng)的信號輸入。現(xiàn)如今，單片機技術仍在不斷發(fā)展，現(xiàn)在單片機市場上擁有種類繁多、功能各異的各種單片機。AT89C52引腳圖如圖31所示：圖31 AT89C52引腳圖VCC：電源電壓； GND：接地；RST：復位輸入；ALE/ ：ALE的主要功能是輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)；EA/VPP：外部訪問允許； P0口：P0口為地址/數(shù)據(jù)總線復用口；P1口：8位雙向I/O口，內(nèi)部包含一個上拉電阻；P2口：P2口接收高位地址和其它控制信號；P3口：為一個I/O口，更重要的用途是它的第二功能； XTAL1：既可以作為反相放大器的輸入端也可以作為時鐘發(fā)生線路的輸入端；XTAL2：可以作為反相放大器的輸出端；本次設計用到的單片機模塊圖如圖32所示： 圖32單片機最小系統(tǒng)模塊圖單片機系統(tǒng)由主芯片，復位電路和晶振脈沖電路三大部分組成。內(nèi)部RAM：低128個字節(jié)作為內(nèi)部數(shù)據(jù)儲器，用于存放運行期間的數(shù)據(jù)。當前，常用的單片機內(nèi)部ROM的容量在1到64KB之間，而且多為Flash存儲器。89C52實物圖如圖34所示：圖34 89C52實物圖 LED顯示模塊顯示模塊主要顯示的是從當前樓層數(shù)到指定樓層數(shù)之間的變動過程以及最終到達的指定樓層數(shù)。如圖36：圖36 LED點陣內(nèi)部結構如圖36所示的發(fā)光二極管，64個發(fā)光二極管都是放置在行和列相交的節(jié)點上，行接高電平即行置0電平，列接低電平即列置1電平，二極管導通發(fā)光。它具有如下特點：（1） 解碼MP3（MPEG 1amp。（3） 從麥克風或線路輸入編碼IMA ADPCM。（7） 內(nèi)部PLL時鐘倍頻器。（11） 自帶一個片上RAM、串行控制和數(shù)據(jù)接口VS1003性能良好、價格實惠，還帶有高品質(zhì)的片上立體聲DAC，沒有通道之間的相位誤差。 電源電路模塊電源電路如圖39所示。系統(tǒng)的軟件設計要求能根據(jù)系統(tǒng)的要求而變化，因為系統(tǒng)的輸出是變化的，所以要求系統(tǒng)能在輸出不斷變化的情況下仍然能夠正常運轉(zhuǎn)并且得到最終結果，另外設計過程中硬甲結構一旦確定就很難更改，這個時候要想更改系統(tǒng)的功能就只能改軟件方面了，這就要求系統(tǒng)的軟件具有充分的靈活性。此次設計得軟件分為4個模塊： （1） 主機模塊：主要負責系統(tǒng)的初始化和對矩陣鍵盤按鍵的具體數(shù)值的處理，并且根據(jù)該值控制LED顯示器顯示樓層變化和樓層數(shù)、語音模塊播報上下行狀態(tài)以及到達的樓層。 軟件流程圖 本次設計軟件流程圖如圖41所示：開始 系統(tǒng)初始化 語言模塊初始化掃描電梯面板并量化存儲 排序YYN是否有效樓層信號YN是否有關門信號上行下行上/下行判斷保存比當前樓層小且最高的樓層保存比當前樓層大的且最低的樓層