【正文】 地減輕司機(jī)的負(fù)擔(dān)，從而提高了駕駛的安全性；當(dāng)自動報站功能無法使用的時候，手動操作也能完成報站功能。關(guān)鍵詞：STC89C52RC； GPS 衛(wèi)星定位；語音播報；LCD 顯示桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 2 頁 AbstractWith the development of society, more and more concentrated population of the city，the city39。 GPS satellite positioning。隨著科技的發(fā)展，在公交車上的設(shè)備越來越先進(jìn)，特別是在服務(wù)方面，完成可以通過自身的系統(tǒng)完成服務(wù)，其中較為突出是報站器。所以在現(xiàn)代的公交車上，先進(jìn)的報站器是不可缺少的。為此，一般公交車上安裝的新進(jìn)公交報站系統(tǒng)都為自動報站系統(tǒng)。然后，將這些經(jīng)緯度信息通過串口發(fā)送給單片機(jī)處理。3 器件的選擇與介紹 單片機(jī)的選擇與介紹對于本設(shè)計功能的要求，單片機(jī)可以選擇 STC89C52RC，它能滿足整體系統(tǒng)的控制和內(nèi)存空間，成本也很實(shí)惠，與其他較為高級的單片機(jī)相比，它能滿足功能要求、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、能提高經(jīng)濟(jì)效益，所以本設(shè)計的主控單片機(jī)選擇 STC89C52RC。：0～40MHz，相當(dāng)于普通 8051的 0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz 8K字節(jié)。（UART），還可用定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個 UART。（2）空閑模式：典型功耗 2mA。作為輸出端口，每個引腳能驅(qū)動 8個 TTL負(fù)載，對端口 P0寫入“1”時，可以作為高阻抗輸入。驗(yàn)證時，要求外接上拉電阻。P1 口作輸入口使用時，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流（ ） 。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時可用作輸入口。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。當(dāng)輸入連續(xù)兩個機(jī)器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機(jī)單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。ALE/ （30 引腳）：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，PROG鎖存低 8位地址的輸出脈沖。PSE/VPP（31 引腳）：訪問外部程序存儲器控制信號。在 Flash編程期間， 也接收 12桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 6 頁 共 35 頁 伏 VPP電壓。STC89C52RC除了有定時器/計數(shù)器 0和定時器/計數(shù)器 1之外，還增加了一個一個定時器/計數(shù)器 。 語音芯片的選擇與介紹市場上的語音芯片種類很多，各有所長，但是從本設(shè)計的整體出發(fā)，綜合考慮到性能和價格，本設(shè)計選擇了 ISD1700系列的語音芯片。根據(jù)我們經(jīng)營 ISD 系列芯片多 年的經(jīng)驗(yàn)來看，ISD1700 的音質(zhì)也較 14 及 25 系列有明顯的提高。 語音芯片的特點(diǎn) 可錄、放音十萬次，存儲內(nèi)容可以斷電 保留一百年。靜態(tài)電流： ~ 1 μA它包括 5個狀態(tài)位 （D4：D0）以及 11個地址位（A10：A0）狀態(tài)寄存器，如下表： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 8 頁 共 35 頁 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0A2 A1 A0 INT EOM PU FULL CMD_ERRD15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A32. 狀態(tài)寄存器SR1參數(shù)表如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SE1 SE2 SE3 SE4 REC PLAY ERESE RDY 獨(dú)立按鍵工作模式ISD1700 的獨(dú)立按鍵工作模式錄放電路非常簡單（后附圖），而且功能強(qiáng)大。錄音操作：按下 REC 鍵，/REC 管腳電平變低后開始錄音，直到松開按鍵使電平拉高或者芯片錄滿時結(jié)束。A）邊沿觸發(fā)模式：點(diǎn)按一下 PLAY 鍵，/PLAY 管腳電平變低便開始播放當(dāng)前段的語音，并在遇到 EOM 標(biāo)志后自動停止。B）電平放音模式：如果一直按住 PLAY 鍵，使/PLAY 管腳電平持續(xù)為低，那么會將芯片內(nèi)所有語音信息播放出來，并且循環(huán)播放直到松開按鍵將/PLAY 管腳電平拉高?？爝M(jìn)操作用來將播放指針移向下一段語音信息。C） 如果芯片正在播放一段語音（非最后一段），那么此時放音停止，播放指針前進(jìn)到下一段，緊接著播放新的語音。ISD1700作為從機(jī)，幾乎所有的操作都可以通過這個SPI協(xié)議來完成。ISD1700系列的SPI串行接口操作遵照以下協(xié)議：1． 一個SPI處理開始于/SS管腳的下降沿。6． 一個SPI處理在/SS變高后啟動。GPS(Global Positioning System)中文稱全球定位系統(tǒng)，GPS全球定位系統(tǒng)是近桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 10 頁 共 35 頁 年來迅速發(fā)展起來的一種衛(wèi)星定位導(dǎo)航方式，是70年代美國國防部發(fā)展的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這些星分布在互成60度的6個軌道平面上，每個軌道平面平均分布3顆衛(wèi)星。參考坐標(biāo)系統(tǒng)建立后的定位問題，而參考坐標(biāo)系的建立和維持一方面有一套獨(dú)立的理論和技術(shù)，另一方面也可以看成是定位技術(shù)的一個應(yīng)用。動態(tài)絕對定位，一般只能得到?jīng)]有(或很少)多余觀測量的實(shí)時解。在加電以后開始運(yùn)行，其基本運(yùn)行過程如下：（1）自檢 加電后開始自檢，通過輸出通道報告自檢結(jié)果，其過程將堅持 RAM、Flash、接收器、實(shí)時時鐘和晶體振蕩器。 （3）導(dǎo)航探測完畢后， GPS 通過輸出通道發(fā)送有效地導(dǎo)航信息，包括經(jīng)緯度、海拔、速度、日期/時間、誤差估計、衛(wèi)星和接收機(jī)狀態(tài)。一條$GPGGA 輸出語句包括 17個字段：語句標(biāo)識頭，世界時間，緯度，緯度半球，經(jīng)度，經(jīng)度半球，定位質(zhì)量指示，使用衛(wèi)星數(shù)量，水平精確度，海拔高度，高度單位，大地水準(zhǔn)面高度，高度單位，差分 GPS數(shù)據(jù)期限，差分參考基站標(biāo)號，校驗(yàn)和結(jié)束標(biāo)記（用回車符CR和換行符LF） ，分別用 14個逗號分隔。在識別幀頭的類別（GPGGA）后，通過對所經(jīng)逗號個數(shù)判斷當(dāng)前正在處理的是哪一種定位導(dǎo)航參數(shù)，并作出相應(yīng)處理。本設(shè)計采用的是帶字庫的LCD12864液晶屏，它的大概參數(shù)如下：1. 液晶顯示模塊是 12864點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊， 可顯示漢字及圖形， 內(nèi)置 8192 個中文漢字（16X16 點(diǎn)陣） 、128 個字符（8X16 點(diǎn)陣）及 64X256 點(diǎn)陣顯示 RAM（GDRAM） 。同時 LCD12864屏分為左、右兩塊控制的，所有對屏幕的操作要受片選 CSCS2 來控制。分為 CS1和 CS2兩個 64列來寫入。指令如下：①顯示開關(guān)控制(DISPLAY ON/OFF) D=1:開顯示(DISPLAY ON) 意即顯示器可以進(jìn)行各種顯示操作 D=0:關(guān)顯示(DISPLAY OFF) 意即不能對顯示器進(jìn)行各種顯示操作 ②設(shè)置顯示起始行(DISPLAY START LINE)桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 13 頁 共 35 頁 A5~A0 6位地址自動送入 Z地址計數(shù)器，起始行的地址可以是 0~63的任意一行。讀寫數(shù)據(jù)對地址沒有影響,頁地址由本指令或 RST信號改變復(fù)位后頁地址為0。 ⑤讀狀態(tài)(STATUS READ) 當(dāng) R/W=1 D/I=0時,在 E信號為“H”的作用下，狀態(tài)分別輸出到數(shù)據(jù)總線(DB7~DB0)的相應(yīng)位。⑥寫顯示數(shù)據(jù)(WRITE DISPLAY DATE) D7~D0為顯示數(shù)據(jù)，此指令把 D7~D0寫入相應(yīng)的 DDRAM單元,Y 地址指針自動加1。TDA2822M是一片非常經(jīng)典的優(yōu)秀音頻功率放大集成電路，20 世紀(jì) 90年代初曾經(jīng)被國內(nèi)外家電廠商廣泛用于便攜式收錄機(jī)中，在一些功率稍大的，尤其是帶有機(jī)身揚(yáng)聲器的隨身聽中也可以經(jīng)?？吹?TDA2822M的身影。芯片的引腳如圖 ：圖 芯片引腳圖引腳說明如下表：引出端序號 符號 功能 引出端序號 符號 功能桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 15 頁 共 35 頁 1 OUT1 輸出端 1 5 IN2() 反向輸入端 22 Vcc 電源 6 IN2(+) 正向輸入端 23 OUT2 輸出端 2 7 IN1(+) 正向輸入端 14 GND 地 8 IN1() 反向輸入端 14 硬件電路的設(shè)計與分析整個報站系統(tǒng)應(yīng)該具備有單片機(jī)，語音播報模塊、顯示模塊和 GPS接收模塊等，主要通過按鍵和 GPS接收模塊給單片機(jī)發(fā)送數(shù)字信號，單片機(jī)經(jīng)過處理數(shù)據(jù)后，再對語音模塊和顯示模塊進(jìn)行控制，從而能實(shí)現(xiàn)語音播報和顯示，即完成整個報站系統(tǒng)。如果電源電路設(shè)計不好，當(dāng)它們一起工作的時候，由于功率放大器耗電比較大，會導(dǎo)致其他模塊供電不足，從而使整個報站器工作不正常，為此在一個設(shè)計中，穩(wěn)定的電源很重要。 主控電路的設(shè)計與分析每個電路都有它主控模塊電路，在系統(tǒng)中為核心作用，所以合理地鏈接主控電路對整個系統(tǒng)至關(guān)重要，電路如圖 ：1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBATitleNumber RevisionSizeDDate: 20May2022 Sheet of File: F:\個個\個個\2022個\個個\個個個個個\個個\個個 By:Y1C4030pC4130px1x2P30P31VCCVCCRSRWENP33ISD_MISOISD_MOSIISD_SCLKISD_SSRST/VPD9XTAL218XTAL119GND20 21 22 23 24 25 26 27 28PSEN 29ALE/PROG 30EA/Vpp 31 32 33 34 35 36 37 38 39VCC 40U7STC89C52RCRSTD10D6D5D4VCCP32P11P12P13P14P15P16P17R24 470R25 470R26 470R27 470RST1P10P20P21圖 單片機(jī)管腳接法本設(shè)計的才用的主控芯片為 STC89C52RC，單片機(jī) STC89C52RC能滿足功能要求，主要是起的作用是收集鍵盤和 GPS接收模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，然后發(fā)出控制指令去控制語音模塊的語音播報、LCD12864 液晶屏和 LED燈的顯示狀態(tài)，這樣要能完善實(shí)現(xiàn)報站功能?？梢岳盟鼉?nèi)部的振蕩器產(chǎn)生時鐘，只要在 XTAL1和XTAL2引腳上外接一個晶體及電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個完整的振蕩信號發(fā)生器，此方法稱為內(nèi)部方式。在電路中，對電容 C1和 C2的值要求不是很嚴(yán)格，如果用高質(zhì)的晶振，則不管頻率為多少，C1，C2 通常都選擇 30pF。其中 R24~R27為分壓限流電阻，保護(hù) LED燈，通過改變它們的阻值可以LED燈亮度。LED 可看承具有恒壓特性，其正向壓降變化不大，有一定的穩(wěn)定作用，其發(fā)光強(qiáng)度隨工作電流增大而增大。復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電自動復(fù)位和系統(tǒng)在運(yùn)行時用戶的手動按鍵復(fù)位功能。ISD1700S 系列語音芯片是 ISD1400S與 ISD2500S的升級產(chǎn)品。 ISD1700系列語音芯片特點(diǎn)： （1） 可錄、放音十萬次，存儲內(nèi)容可以斷電保留一百年 。（5） 多種采樣頻率對應(yīng)多種錄放時間 。（9） 工作電流:20mA 。工 作 原 理 及 過 程 ： RW 、 EN 、 RS分 別 為 讀 寫 控 制 ， 使 能 控 制 ， 和 命 令 數(shù) 據(jù) 選 擇控制端口，將這三個管腳分別連接到單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對 LCD12864的 控制，實(shí)現(xiàn)相互通信。1衛(wèi)星空間GPS布放在空間的衛(wèi)星是由 24顆組成，工作衛(wèi)星 21顆，備用衛(wèi)星 3顆，其運(yùn)行軌道參數(shù)如下： （a） 分布在六條近似圓形軌道上 。（e） 衛(wèi)星運(yùn)行周期 11小時 58分鐘。 3 用戶設(shè)備 GPS的接受設(shè)備用于衛(wèi)星信號的捕獲，信號處理，數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，導(dǎo)航計算，人/機(jī)接口等工作。4 GPS的特點(diǎn) （a）GPS 具有全球，全天候，連續(xù)導(dǎo)航的能力。 （c）GPS 能滿足各類用戶。 （e）GPS 為連續(xù)輸出，更新率高，一般為每秒一次，適用于高動態(tài)移動用戶的定位； （g） GPS 用戶設(shè)備簡單，購置費(fèi)用較低。對于測繪領(lǐng)域 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國性的大地測量控制網(wǎng)測定全球性的地球動態(tài)參數(shù)；用于建立陸地大地測量基準(zhǔn)進(jìn)行高精度的海島陸地聯(lián)測以及對地球物理資源進(jìn)行勘測；用于監(jiān)測地球板塊運(yùn)動狀態(tài)和地殼形變；用于工程測量成為建立城市與工程控制網(wǎng)的主要手段。GPS定位的基本幾何原理為三球交會原理:如果用戶到衛(wèi)星S1的真實(shí)距離為R1,那么用戶的位置必定在桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 22 頁 共 35 頁 以S1為球心，R1為半徑的球面C1上。GPS系。其R,xl,yl,z1是己知量，x,y,個方程三個未知量就可以定出接收機(jī)的位置，即要求的x,y,z。TDA2822M是一片非常經(jīng)典的優(yōu)秀音頻功率放大集成電路，20 世紀(jì) 90年代初曾經(jīng)被國內(nèi)外家電廠商廣泛用于便攜式收錄機(jī)中，在一些功率稍大的，尤其是帶有機(jī)身揚(yáng)桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)