【正文】 D4004 語音播報，紅外控制中斷服務(wù)程序等進(jìn)行編程，把程序通過串口寫到STC89C52 中去，反復(fù)進(jìn)行調(diào)試，將系統(tǒng)完善。公交車作為市民出行的主要交通工具，已經(jīng)被越來越多的市民所熟悉，公交車服務(wù)質(zhì)量它代表了一個城市交通發(fā)展的水平。 本設(shè)計的論文包括硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計兩個方面， 其中前者主要在第三章中重點敘述，后者在第四章中敘述。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計算機(jī)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 設(shè)計任務(wù) 公交車自動報站系統(tǒng)的主要設(shè)計任務(wù)如下： 1). 通過大量的參考文獻(xiàn)，了解公交車報站系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)與概念，并做出一些總結(jié)。 5). 可以在 LED顯示屏上顯示時間、日期、報站信息、提示語 和廣告。如圖 21 所示。 STC89C52 為 8 位的單片機(jī)，它是一種低損耗、高性能的 CMOS 微處理器，片內(nèi)有 8K字節(jié)的存儲空間， 128 字節(jié) RAM、 4個 8 位并口、 1個全雙工串行口、 2個 16位定時 /計數(shù)器，尋址范圍 64K。但是其應(yīng)用領(lǐng)域主要是為控制處理數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理等領(lǐng)域，其中凌陽的 16 位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計的。該設(shè)計中，顯示站號，至少要 2 個 LED 數(shù)碼管，顯示時間信息要 12個，顯示溫度信息要 2個，總共需要 16 個 LED數(shù)碼管。它能顯示 2 行 16 列的數(shù)字 或英文信息，另外它的線很少，只要 8 根數(shù)據(jù)線和 3根控制線，這樣給使用帶來很大的方便，節(jié)約單片機(jī) I/O 口。但是在本設(shè)計中使用它的性價比不高，體積大，占用覆銅板面積 大，而且笨拙。與 ISD 同類芯片相比它具有：價格便宜，有多種手動控制方式，分段管理方便 、多段控制時電路簡單、采樣速度及錄放音時間可調(diào)、每個單鍵均有開始停止循環(huán)多種功能等特點，同時保留了 ISD4004 芯片一些特點，都是 DIP28 雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同。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 。但是不同點是 ISD4004的錄放時間為 8至 16分鐘，在設(shè)計中需要錄音時間長點的，利于每個站臺的錄音和報站；另外，在控制上， ISD4004可以直接通過地址的方式查詢錄音信息并通過揚聲器報放錄音信息；最后也是最重要的， ISD4004具有錄音結(jié)束標(biāo)志 EOM ，當(dāng)錄音結(jié)束后，單片機(jī)可以通過讀取該標(biāo)志產(chǎn)生中斷信號，使 CE 、 PD置高電平，從而控制 ISD4004進(jìn)入不工作節(jié)能狀態(tài)。 DS1302 是有主電源 /后背電源雙電源引腳，可以同時對后背電 源進(jìn)行涓細(xì)電流充電。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計的實際問題及單片機(jī) I/O 口線，選擇方案一種的 DS1302 作為本設(shè)計的實時時鐘電路的芯片。該系統(tǒng)中 STC89C52 是核心器件，系統(tǒng)的設(shè)計原理圖如附錄二所示。 圖 31 STC89C52塑封圖 圖 32 STC89C52引腳圖 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 STC89C52 具體介紹如下： 1).主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 2).外接晶振引腳（ 2根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 3).控制引腳（ 4根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 表 31 STC89C52主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 8K可反復(fù)擦寫 Flash ROM 32個雙向 I/O口 256x8bit內(nèi)部 RAM 3個 16位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2個串行中斷 可編程 UART串行通道 2個外部中斷源 共 6個中斷源 2個讀寫中斷口線 3級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計電路及元件說明 11 LCD 液晶顯示電路 1） .在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點： 顯示質(zhì)量高 ： 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。 功耗低 ： 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 圖 33 LCD1602正面圖 圖 34 LCD1602反面圖 圖 35 LCD1602引腳圖 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 3） .引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 32 所示 : 表 32 引腳接口說明表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 5 腳： R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。 第 15 腳：背光源正極。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 5） .如 表 34所示 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 3).同相模擬輸入 (ANA IN+) 這是錄音信號的同相輸入端。 4).反相模擬輸入 (ANA IN) 差分驅(qū)動時 ,這是錄音信號的反相輸入端。 8).串行輸出 (MISO) ISD 的串行輸出端。 10).中斷 (/INT) 本端為漏極開路輸出。 OVF 標(biāo)志 指示 ISD 的錄、放操作已到達(dá)存儲器的未尾。該信號 175ms 保持高電平 ,低電平為 25ms。芯片內(nèi)部的采樣時鐘在出廠前已調(diào)校 ,誤差在 +1%內(nèi)。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定 ,故上述推薦的時鐘頻率不應(yīng)改變。通常本端對地接 1mF 的電容 ,構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。本端接 VCCA 則禁止自動靜噪。 2） .SS 在傳輸期間必須保持為低電平 ,在兩條指令之間則保持為高電平。 6） .ISD 的任何操作 (含快進(jìn) )如果遇到 EOM 或 OVF,則產(chǎn)生一個中斷 ,該中斷狀態(tài)在下一個 SPI 周期開 始時被清除。 8） .所有操作在運行位 (RUN)置 1 時開始 ,置 0 時結(jié)束。為了能連貫地錄、放到后續(xù)的存儲空間 ,在操作到達(dá)該行末之前 ,應(yīng)發(fā)出第二個 SPI 指令將 IAB 置 1,否則器件在同一地址上反復(fù)循環(huán)。為使外圍元件最少 ,電壓增益內(nèi)置為 20。 如圖 39 所示 圖 39 LM386封裝圖 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 在本設(shè)計中，使用外接功放 LM386的方法來提高功率，在 ISD4004的 14腳（ SP+）外接一個 6C2 瓷片電容 ，將音頻信號耦合至電位器 6R1，通過調(diào)節(jié)電位器的中心抽頭位置來改變輸入給 LM386的信號強(qiáng)度，從而控制了揚聲器的音量大小。 圖 310 功放電路連接圖 紅外無線控制電路及控制說明 紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與 31 天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。設(shè)計連接圖如圖 316 所示，其中 C13 和 C14起微調(diào)晶振的作用。單總線通常要求外接一個約為 — 10K 的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時其狀態(tài)為高電平。 C 范圍內(nèi)，精度為 177。 4） . 持多點組網(wǎng)功能 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的單線上，實現(xiàn)多點測溫。 7） . 負(fù) 壓特性 電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 圖 317 DS18B20的塑封圖 圖 318 DS18B20接線圖 晶振電路 STC89C52 在工作時需要外部提供時鐘信號，因此，本設(shè)計選擇在其 18 腳 19 腳之間接上 的晶振，為單片機(jī)提供 1μ s 的機(jī)器振蕩周期。供電電路連接圖如圖 320 所示。 圖 41 中斷服務(wù)程序流程圖 下面是紅外觸發(fā)的主要程序： /************************************************************ 函數(shù)功能：紅外線觸發(fā)的外中斷處理函數(shù) *************************************************************/ void Int0(void) interrupt 0 { uint i=5000。 //定時器 T0 的低 8 位清 0 TR0=1。//如果是低電平就等待，給引導(dǎo)碼低電平計時 i=5000。 //定時器 T0 的高 8 位清 0 TL0=0。 (i))。amp。amp。 play()。按鍵包括放音鍵， 停止鍵，加一，減一鍵以及特殊語鍵。調(diào)用放音 子程序，讀入前面獲得的本站放音內(nèi)容首地址，開始放音。加一鍵按下后則 使程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向下一站，減一鍵則使程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向上一站，相應(yīng)的站號 顯示也將隨之刷新。如果從 低電平過后，開始延時， 以后，若讀到的電平為低，說明該位為 “0” ，反之則為 “1” ，為了可靠起見，延時必須比 長些，但又不能超過 ,否則如果該位為 “0” ，讀 到的已是下一位的高電平，因此取（ +） /2=最為可靠，一般取 左右均可。 系統(tǒng)的制作 通過以上的幾章的介紹和說明，按照電子工藝的操作工程開始制作電路。 系統(tǒng)的焊接 在元件的焊接過程中，需要注意幾點事項： 1). 先焊接跳線，再焊接個子較低的元件，最后焊接體積大的，個子高的元件及飛線。在調(diào)試前，先檢測系統(tǒng)的 VCC 和 GND 之間是否有短路和斷路現(xiàn)象，如果有，用萬用表檢查故障原因并維修好，直到把故障消除。檢測的要求包括 STC89C52 工作是否正常、 LCD1602 顯示是否正常，時間的顯示是否正常、溫度的顯示是否正常、按鍵的控制、紅外遙控的控制是華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 32 否符合系 統(tǒng)的控制要求。放音時按下放音鍵，然后通過單片機(jī)的程序控制對其進(jìn)行不同地址的段的放音，為了確定放音是否正常，建議多放幾段。 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 34 設(shè)計總結(jié)
。 第六章 系統(tǒng)的驗證及改進(jìn) 33 第六章 系統(tǒng)的驗證及改進(jìn) 系統(tǒng)的驗證 在以上的所有的步驟都完成后，開始系統(tǒng)的驗證，將原先編寫好的程序燒到單片機(jī)中，按照自己設(shè)定的控制方式開始操作這個系統(tǒng)，將每個部分都操作一遍，看系統(tǒng)是否在存在問題，或者否是控制方式還有漏洞，漏洞產(chǎn)生的原因是出現(xiàn)在硬件還是軟件上，將設(shè)