【正文】 HONGDUAN 。 圖 系統(tǒng)電源供電電路連接圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 21 頁 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件的設(shè)計包括中斷服務(wù)程序 、錄音 /放音控制程序及主程序的 設(shè)計組成。 在 圖中，電容器 1C2， 1C3 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在 20～ 50pF。根據(jù)此原理，本設(shè)計采用上 電復(fù)位和按鍵復(fù)位嵌套在系統(tǒng)中，增強(qiáng)了系統(tǒng)的實用性。如果 WP管腳連接到 VCC 所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀；當(dāng)WP 管腳連接到 VSS 或懸空時允許器件進(jìn)行正常的讀 /寫操作 。雙向串行數(shù)據(jù) /地址管腳用于數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 19 頁 存儲器電路 本設(shè)計選擇 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT24C02 作為外部存儲器 .單片機(jī)內(nèi)部存儲空間不夠時，可以轉(zhuǎn)用該存儲器存儲用戶想要運(yùn)行的程序，通過單片機(jī)和存儲器之間的 I2C 傳輸給單片機(jī)。只有在SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 DS1302 由VCC1或 VCC2兩者中的較大 者供電 ； 當(dāng) VCC2 大于 VCC1＋ 時 ， VCC2給 DS1302 供電 ； 當(dāng) VCC2 小 于 VCC1時 ，DS1302由 VCC1供電。如圖 所示， 8S2 為一個單刀雙擲開關(guān)，分別控制去向和回向狀態(tài)。 3） TTL 的輸出：兩路 TTL 電平的輸出引腳 （ 9 腳 和 12 腳 ），連接單片機(jī)的 RXD 輸出端口。 本設(shè)計中 MAX232 的引腳圖如圖 所示， 連接圖如圖 所示。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 17 頁 本設(shè)計中使用 +5V（ VCC）電源電壓供電，電路連接圖如圖 所示，圖 中采用的是增益為 200 dB 的接法。 功放電路 在本設(shè)計中，使用了外接功放塊 LM386 的方法來提高功率，在 ISD2590 的 14腳（ SP+）處接一個 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(yáng)聲器的音量大小。后續(xù)操 作根據(jù)選用的模式可從其他地址開始。 ISD2590的操作模式說明如下 ISD2590 內(nèi)置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實現(xiàn)最多的功能。輸入時鐘的占空比無關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻處理。 15）外部時鐘端 (XCLK)。注意，多個芯片的喇叭輸出端絕對不能并聯(lián)，否則可能損壞芯片，不用的喇叭輸出端不能接地。 12）模擬輸入端 (ANA IN )為芯片錄音信號輸出，對話筒輸入來說 ANA OUT 端應(yīng)通過外接電容連至該端，電容和該端的 3KΩ輸入阻抗給出了芯片頻帶的附加低端截止頻率，其它音源可通過交流耦合直接連至 ANA IN 端 (繞過了 TER 的前置 )。一般情況下， AGC 引腳通過一個外接的 470KΩ 電阻，并聯(lián)一個 F 電容接至 VSSA 端，即可得到滿意的效果。 9）話筒參考端（ MIC REF）是前置放大器的反向輸入。該端還可用于級聯(lián)擴(kuò)展。如果 CE 一直為低電平或芯片工作在某些操作模式，放音會忽略 EOM ，繼續(xù)進(jìn)行下去。高電平選擇放音，低電平選擇錄音。當(dāng)芯片發(fā)生溢出，即該端輸出低電平 后，要將 PD 端短暫變高復(fù)位芯片，才能使之再次節(jié)電工作。 ISD2590 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示，圖 為本設(shè)計中的電路連接圖。 表 為 LCD1602 的內(nèi)部顯示地址 。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo) 。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 12 頁 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 。 LCD1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器已經(jīng)存儲了 160 個不同的點(diǎn)陣字符圖形 ，這些字符 圖 有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “ A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。 當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 11 頁 5） 第 5 腳： RW 為讀寫信號線 。 3） 第 3 腳： VEE 為液晶顯示器對比度調(diào)整端 。 其實物 如圖 和圖 所示，它 的 顯示內(nèi)容豐富 、 體積小、美觀和易于控制都是本設(shè)計選擇作為顯示模塊的原因。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 9 頁 LCD液晶顯示 電路 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在 各種小系統(tǒng)中得到了更廣泛的應(yīng)用 。 11） XTAL1： 19 腳， 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于 系統(tǒng)校驗 。當(dāng)振蕩器復(fù) 位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 4） P1 口： 32～ 39 腳， P1 口是一個內(nèi)部 具有 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4 個 TTL 門電流。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 8 頁 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 2） GND： 20 腳， 接 工作 地 。 MCU微 控制器電路 AT89S52 的塑封圖 如圖 所示，它為 DIP40 雙列直插塑料封裝 。 串口部分的方案選擇 AT89S52 單片機(jī)有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。 DS12887貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 6 頁 芯片具有微功耗 、 外圍接口簡單 、 精度高 、 工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn) ， 可廣泛用于 各種需要較高精度的實時時鐘系統(tǒng)中。 DS1302 內(nèi)部有一個 318 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 臺灣公司 生產(chǎn)的APR9600 語音錄放芯 片和 美國 ISD 公司的 ISD2590 語音錄放 芯片 相比，相同點(diǎn) 都是DIP28 雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同 ， +5V 電源供電，可以不加功放直接外接驅(qū)動揚(yáng)聲器。 ISD2500 系列語音電路具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便 以及使用 語音還原技術(shù)和自動靜噪功能強(qiáng) 等優(yōu)點(diǎn)。顯示時間、星期、去向或者 是 回向的 站號 信息，方便司機(jī)讀取其上面的信息知道目前的 實時 情況。 方案三：功能強(qiáng)大、可以顯示中文文字的 LCD12864 液晶顯示器，其價格貴，體積大，控制比 LCD1602 稍微復(fù)雜點(diǎn)，但是使用也是很方便的。另外 在 PCB布線 過程 中很困難，給設(shè)計帶來很不方便的使用。 LCD液晶顯示模塊的方案對比選擇 方案一：顯示的方法有很多種，其中 LED 數(shù)碼管是常用的一種顯示方法。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 4 頁 方案二：微處理控制器也有凌陽公司生產(chǎn)的 ，同 樣有 8 位的 CPU 和 16 位的 CPU。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 根據(jù)設(shè)計要求， 結(jié)合實際情況和設(shè)計成本要求，對 系統(tǒng)主要部分的電路方案 敘述如下。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 3 頁 第二章 系統(tǒng) 的硬件 設(shè)計 和方案對比選擇 本章重點(diǎn)主要是從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖來闡述了硬件的設(shè)計以及從方案上對比選擇各個電路部分的元件，目的是使系統(tǒng)達(dá)到一個低成本、高質(zhì)量、穩(wěn)定可靠的設(shè)計。 設(shè)計過程中包括硬件電路設(shè)計和軟件程序編寫兩個方面 。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 2 頁 第一章 語音報站器設(shè)計的意義及 任務(wù) 語音報站器設(shè)計的意義 隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，對城市服務(wù)行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量要求也越來越高。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)的日益成 熟，和多媒體技術(shù)的普遍應(yīng)用，使得公交車語音報站器服務(wù)更加完善。該公交車報站器結(jié)構(gòu)簡單 ， 使用靈 活 ， 功能穩(wěn)定 ， 音質(zhì)自然 、 清晰 ， 無論對于社會或者科研 都 有一定的研究價值。 38 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 III 頁 基于單片機(jī)公交車語音報站器設(shè)計 摘要 根據(jù) AT89S52 單片機(jī)的特點(diǎn)和公交車報站的特點(diǎn)，本文提出了一種用單片機(jī)控制語音芯片進(jìn)行公交車語音 模擬 報站的方法 ， 同時給出了軟硬件設(shè)計的方法，設(shè)計過程中包括硬件電 路設(shè)計和軟件程序編寫兩個方面 。 29 附錄二 基于單片機(jī)公交車語音報站器設(shè)計的原 理圖 27 致謝 24 設(shè)計總結(jié) 20 系統(tǒng)電源供電電路 14 ISD2590的操作模式說明如下 7 LCD液晶顯示電路 6 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計電路及元件說明 IV 前言 III ABSTRACT 3 系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)圖 3 3 MCU微處理控制器的方案對比選擇 9 語音芯片電路 16 功放電路 16 串口部分 17 按鍵控制 18 實時時鐘電路 20 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 21 錄音 /放音控制程序 23 第五章 系統(tǒng)的制作、焊接與調(diào)試 24 系統(tǒng)的調(diào)試 35 附錄四 基于單片機(jī)公交車語音報站器設(shè)計的元器件清單 36 附錄五 基于單片機(jī)公交車語音報站器設(shè)計的實物圖 時間 采用實時時鐘芯片 DS1302 來獲取信息，通過手動鍵盤，識別語音播放地址，驅(qū)動 揚(yáng)聲器播放 相應(yīng) 站名?，F(xiàn)如今由售票員人工售票，報站的公交車已經(jīng)基本沒有了，無人售票公交車在街頭逐漸多起來了，語音報站器也被廣泛使用，這在相當(dāng)大的程度上免除了 乘務(wù)人員沿途報站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。 在本設(shè)計論文的結(jié)尾，分別附有與本設(shè)計相關(guān)的資料，包括設(shè)計 系統(tǒng) 主程序， 系統(tǒng) 原 理圖， 系統(tǒng) PCB 圖， 系統(tǒng)元件清單，系統(tǒng)實物圖及系統(tǒng)使用說明。 設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計結(jié)合 單片機(jī)的特點(diǎn)和公交車報站 器 的特點(diǎn) ， 提出了一種 基于 單片機(jī)AT89S52 來 控制語音芯片 ISD2590 進(jìn)行公交車語音報站 ，并通過 LCD1602 來顯示當(dāng)前實時情況。該公交車報站器設(shè)計 結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，功能穩(wěn)定，音質(zhì)自然、清晰，無論對于社會或者科研也有一定的研究價值 。硬件電路主要由 MCU 微處理控制器單元、 LCD 液晶顯示模塊、語音芯片、功放、按鍵控制、實時時鐘電路、晶振電路、串口部分等電路組成。并且 可以在線進(jìn)行重復(fù)編程、快速擦除、快速寫入程序，能重復(fù)擦除 / 寫入 1000 次左右 ，數(shù)據(jù)保存時間為十年。 綜上所述，在本設(shè)計中，考慮到本人對單片機(jī)的運(yùn)用熟練度和單片機(jī)的功能領(lǐng)域，選擇 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S52 單片機(jī)作為本設(shè)計的微控制器。單價是 元，那 15 個共需要 15 =18（元）。市場上一塊LCD1602 的價格也只在 15 元左右，比數(shù)碼管便宜。 綜上所述，在 LCD 液晶顯示模塊上，選擇方案二中的 LCD1602 液晶顯示器 作為本設(shè)計的顯示模塊。 方案二： 美國 ISD 公司 生產(chǎn)