【正文】 大，計(jì)算量大，音質(zhì)不高，廉價(jià)。 特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語(yǔ)音 和 音樂(lè)。為了節(jié)約存儲(chǔ)空間， 必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理與壓縮。在播放語(yǔ)音時(shí)，按任意鍵可以停止播放。 K5：接收 GPS 上的時(shí)間 K6：設(shè)置切換。 K6：進(jìn)入設(shè)置時(shí)間狀態(tài)。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 23 K2：逐次播放下行各站提示語(yǔ)，每按一次按順序播放一個(gè)。另外， GPS 模塊工作電源是 +5V，而 凌陽(yáng) SPCE061A單片機(jī)的 I/O 電壓為 +，所以在 GPS 模塊 與 凌陽(yáng) SPCE061A1單片機(jī)之間串接 27K 的保護(hù)電阻。 4 、 RXB 串行數(shù)據(jù)輸入口 B（ CMOS 3V Level： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC） GND 接地電源接地 6 、 TIMEMARK / RESET TIMEMARK： 1PPS 時(shí)間標(biāo)記輸出（ Vil≦ 、 脈沖 寬度為 10ms）。 支持 NMEA0183 版本規(guī)格輸出 GPGGA, GPGSA, GPGSV, GPRMC, GPVTG,GPGLL 可選 。 GPS 25 輸出，語(yǔ)句后均有校驗(yàn)位，用戶可通過(guò)它，驗(yàn)證結(jié)果。 幀格式形如： $aaccc,ddd,ddd,… ,ddd*hhCRLF “$”——幀命令起始位 aaccc——地址域，前兩位為識(shí)別符，后三位為語(yǔ)句名 ddd… ddd——數(shù)據(jù) “*”——校驗(yàn)和前綴 hh——校驗(yàn)和（ check sum）， $與 *之間所有字符 ASCII 碼的校驗(yàn)和（各字節(jié)做異或運(yùn)算，得到校驗(yàn)和后，再轉(zhuǎn)換 16 進(jìn)制格式的 ASCII 字符。 NMEA0183 協(xié)議是 GPS接收機(jī)應(yīng)當(dāng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也是目前 GPS接收機(jī)上使用最廣泛的協(xié)議，大多數(shù)常見(jiàn)的 GPS接收機(jī)、 GPS 數(shù)據(jù)處理軟件、導(dǎo)航軟件都遵守或者至少兼容這個(gè)協(xié)議。 GPS 信號(hào)接收機(jī) 所位于的運(yùn)動(dòng)物體叫做載體（如航行中的船艦，空中的飛機(jī)，行走的車輛等）。 GPS 工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站。衛(wèi) 星上的各種設(shè)備是否正常 工作，以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定軌道運(yùn)行，都要由地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。 GPS工作衛(wèi)星的編號(hào)和試驗(yàn)衛(wèi)星基本相同。在用 GPS信號(hào)導(dǎo)航定位時(shí)，為了結(jié)算測(cè)站的三維坐標(biāo)，必須觀測(cè) 4顆 GPS 衛(wèi)星，稱為定位星座。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90 度， 一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30 度。 Vto 為接收機(jī)的鐘差。 c為 GPS 信號(hào)的傳播速度（即光速）。 GPS 定位的基本原 理 GPS 定位的基本原是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置。 GPS 系統(tǒng)的特點(diǎn) : 全球，全天候工作： 能為用戶提供連續(xù)，實(shí)時(shí)的三維位置，三維速度和精密時(shí)間。 SPR4096最高工作在 頻率下，最大讀電流為 ，最大編程 /擦寫(xiě)電流 。芯片具有 BMI（ Bus Memory Interface）并行接口總線與 SIF（ Serial Interface）串行接口總線。 圖 音頻輸出電路 SPR4096 外接存儲(chǔ)器模塊 公交車 自動(dòng) 報(bào)站系統(tǒng) 需要存儲(chǔ)大量的語(yǔ)音文字信息，這就要求系統(tǒng)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)空間，本設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)公司的 SPR4096 模組電路，配合 PC 機(jī)使用 ResWriter 工具，通過(guò) EZprobe 下載線，完成對(duì) R4096 存儲(chǔ)器芯片的擦除、寫(xiě)入、校驗(yàn)等功能。如果在送出一個(gè)指令前不檢查 BF標(biāo)志，則在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必 須延遲一段較長(zhǎng)的時(shí)間，即等待前一個(gè)指 令確定執(zhí)行完成。 ● 顯示數(shù)據(jù) RAM（ DDRAM）模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù) RAM 提供 642 個(gè)位元組的空間，最多可控制 4行 16字（ 64 個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù) RAM時(shí)，可分別顯示CGROM 與 CGRAM 的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是 半角英數(shù)字型 (16*8)、 CGRAM字型及 CGROM 的中文字型，三種字型的選擇，由在 DDRAM 中寫(xiě)入的編碼選擇，在0000H— 0006H 的編碼中（其代碼分別是 0000、 000 000 0006 共 4個(gè)）將選擇 CGRAM的自定義字型， 02H— 7FH 的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于 A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼 BIG5（ A140— D75F）， GB（ A1A0F7FFH）。 表 管腳號(hào) 管腳名 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 2 VCC +5V 電源負(fù) 3 V0 對(duì)比亮度調(diào)整 4 RS（ CS） H/L RS=“ H” ，表示 DB7—— DB0為顯示數(shù) 據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0為指令數(shù)據(jù) 5 R/W（ SID） H/L R/W=“ H” ， E=“ H” ，數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 RW=“ L” ， E=“ H— L” , DB7—— DB0的數(shù)據(jù)被寫(xiě)到 IR或DR 6 E（ SCLK） H/L 使能信號(hào) 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H:8位或 4位并口方式， L：串口方式 16 NC — 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT — LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K 背光源負(fù)端 控制器接口信號(hào)說(shuō)明： RS， R/W 的配合選擇決定控制界面的 4 種模式： RS R/W 功能說(shuō)明 L L MPU 寫(xiě)指令到指令暫存器（ IR） 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 L H 讀出忙標(biāo)志（ BF）及地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MPU 寫(xiě)入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存 器（ DR） H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) E 信號(hào) E狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果 高 —— 低 I/O 緩沖—— DR 配合 /W 進(jìn)行寫(xiě)數(shù)據(jù)或指令 高 DR—— I/O緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低—— 高 無(wú)動(dòng)作 ● 忙標(biāo)志 :BF BF標(biāo)志 表明 內(nèi)部工作情況 .BF=1時(shí)才能對(duì) 模塊 進(jìn)行內(nèi)部操作 ,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù) .BF=0 時(shí) ,模塊為準(zhǔn)備狀態(tài) ,能夠 接受外部指令和數(shù)據(jù) . 每次操作之前最好先進(jìn)行狀態(tài)字檢測(cè) ,只有在確認(rèn) BF=0 之后 ,才能訪問(wèn)模塊 。 C 3410 4 C 3610 412J 1 0C O N 2VI2 31V VG N DIN O U TU3S P Y 00 2 9C 3522 0uC 3322 0uD3D I O D ED4D I O D ER 14 0R 15 0R 16 0R 17 0R 19 0R 21 0R 22 0V D D _AV D D _PV D DV D D H 3V S SA V S S 1A V S S 2P O W E RV M ICA V S S 1 A G C 圖 電源模塊電路 LCD 顯示模塊 設(shè)計(jì) LCD128 X64 簡(jiǎn)介及功能 帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4 位 /8位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示 模塊 ；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。n SP+I C EXI/RXOICE_SCKICE_SDAICE_ENCPVIO B7 （ R XD ） IO B1 0 （ TXD ）串行異步通訊接口Watchdog 圖 SPEC061A內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 SPEC061A引腳結(jié)構(gòu)圖 、 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 SPCE061A 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng)接線如圖 所示，在 OSCO、 OSCI 端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 VCP 端接上相應(yīng)的電容電阻， 復(fù)位電路 其他不用的電源端和地端接上 F 的去耦電容提高抗干擾能力。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及芯片引腳概述 SPCE061A 有兩種封裝模式，一種為 84 個(gè)引腳， PLCC84 封裝形式；另一種為 80 個(gè)引腳， LQFP80 封裝。較高的處理速度使 用μ ’nSP ?能非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。把獲得經(jīng)度、緯度、高度、時(shí)間等信息發(fā)送給單片機(jī)控制模塊。串口通信能夠及 時(shí)處理 GPS 接受到得經(jīng)緯度信息。當(dāng)系統(tǒng)工作在全自動(dòng)報(bào)站方式時(shí)，凌陽(yáng)單片機(jī)接收 GPS 的信息，其中包括時(shí)間、地理位置、速度和方向等信息， GPS 通信遵循 NMEA0138 協(xié)議，凌陽(yáng)單片機(jī)按照協(xié)議提取有用信息，根據(jù)公交車的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，進(jìn)行上行、下行判斷，并準(zhǔn)確播報(bào)報(bào)站信息、廣告及提示語(yǔ)，在 LCD 點(diǎn)顯示，并通過(guò)揚(yáng)聲器播放出來(lái)。 第二章 系統(tǒng)方案論證 4 圖 為 GPS 語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖。 方案論證 目前公交車報(bào)站器技術(shù)主要有以下幾種：一般公交車報(bào)站器 ,到站前由司機(jī)按進(jìn)站按鈕開(kāi)始報(bào)站，出站時(shí)按下出站按鈕，開(kāi)始預(yù)報(bào)下站的站名，通過(guò)序號(hào)來(lái)記錄各個(gè)站點(diǎn)；第二種是 門控公交車報(bào)站器，將開(kāi)門、關(guān)門時(shí)轉(zhuǎn)換信號(hào)和語(yǔ)音報(bào)站器連接，開(kāi)門和關(guān)門時(shí)自動(dòng)報(bào)站；第三種是無(wú)線收發(fā)公交車報(bào)站器，它是在每個(gè)公交車站點(diǎn)設(shè)置發(fā)射信號(hào)同步模塊，公交車臨近到站點(diǎn)左右會(huì)收到信號(hào)，開(kāi)始自動(dòng)報(bào)站，出站后信號(hào)消失，開(kāi)始預(yù)報(bào)下一站，此報(bào)站器報(bào)站準(zhǔn)確，但需要為每個(gè)站點(diǎn)組建無(wú)線發(fā)射模組，實(shí)施工程復(fù)雜、價(jià)格昂貴，大部分站點(diǎn)無(wú)電源供應(yīng)，公交車數(shù)量多時(shí)存在頻率干擾很嚴(yán)重影響報(bào)站的準(zhǔn)確性，每路公交車修改站點(diǎn)非常不方便，系統(tǒng)維護(hù)成本高；第四種就是 GPS自動(dòng)語(yǔ)音公交車報(bào)站器，此報(bào)器是在公交車上安裝 GPS 自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站器，自動(dòng)識(shí) 別站點(diǎn)并報(bào)告站點(diǎn)信息。 GPS 衛(wèi)星定位語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)具有定位精度高、語(yǔ)音自動(dòng)播報(bào)等特點(diǎn)。 芯片的小型化技術(shù)、生產(chǎn)成本的降低、體積與耗電量的減小等有利因素，使 GPS產(chǎn)品走下神壇、深入到人們的日常生活中。系統(tǒng)的工作原理是：安裝在車輛上的 GPS接收機(jī)根據(jù)收到的衛(wèi)星信息計(jì)算出車輛的當(dāng)前位置，通信控制器從 GPS接收機(jī)輸出的信號(hào)中提取所需要的位置、速度和時(shí)間信息，結(jié)合車輛身份等信息形成數(shù)據(jù)包，然 后通過(guò)無(wú)線信道發(fā)往控制中心。但當(dāng)摩托羅拉公 司推出集車輛導(dǎo)航與跟蹤于一體的車輛信息系統(tǒng)后，它就成了發(fā)展的方向。 國(guó)內(nèi) GPS市場(chǎng)呈現(xiàn)出兩個(gè)重點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)。隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用需求的增加， GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效率等顯著特點(diǎn)及其所獨(dú)具的定位導(dǎo)航、授時(shí)校頻、精密測(cè)量等多方面的強(qiáng)大功能，已涉足眾多的應(yīng)用領(lǐng)域， 使 GPS成為繼蜂窩移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個(gè) IT經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)。往往 不能提前做好下 車準(zhǔn)備，甚至 很多要走回頭路 ；針對(duì)這一問(wèn)題 。隨著經(jīng)濟(jì) 與科技的持續(xù)發(fā)展，公交運(yùn)輸系統(tǒng) 的要求 越來(lái)越高 。因此，對(duì)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的需求也日益強(qiáng)烈。本設(shè)計(jì)解決了以住公交車報(bào)站系統(tǒng)人工 操作不便 、 誤報(bào) 站 多、 故障時(shí)不報(bào)站 等問(wèn)題。 其實(shí)語(yǔ)音報(bào)站不是什么新鮮的詞語(yǔ)了，公交車報(bào)站器也不是前所未有，本論文討論一個(gè)具有人性化友好操作界面，成本低報(bào)站準(zhǔn)確公交車報(bào)站器方案。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱。 學(xué) 號(hào) 09700113 畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基于單片機(jī)的 GPS公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用 說(shuō)明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期：