【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績： 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯小組負責人簽字： 年 月 日 I 摘 要 根據(jù) STC89C52 單片機的特點和公交車報站的特點，本文提出了 一種用 單片機控制語音芯片進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。 保密 □，在 年解密后適用本授權(quán)書。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。除了文中特別 加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán)華南理工大學廣州汽車學院可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢 索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 （ 2） 公交車自動報站系統(tǒng) 實物的制作與調(diào)試 （ 3） 論文的撰寫 ： （ 1） 廖繼紅 .數(shù)字通信技術(shù) [M].北京： 高等教育出版社 ,2020 年 （ 2） 梁子伊 .ISD4004 系列語音芯片的單片機控制技術(shù) [J]. （ 3） 周航慈 .單片機應用系統(tǒng)程序設(shè)計技術(shù) [M].北京航空航天大學出版社 （ 4） 胡漢才 .單片機原理及系統(tǒng)設(shè)計 [M]. 北京：清華大學出版社 , 第一版 （ 5） （ 6） （ 7） （論文）任務(wù)書于 年 月 日發(fā)出，應于 年 月 日前完成，然后提交畢業(yè)考試委員會進行答辯。 當公交車到達某站點，用鍵盤控制本系統(tǒng)工作，或者通過紅外 遙控 觸發(fā)系統(tǒng)工作，通過語音電路輸出語音信息和提示， LCD 液晶顯示器同時顯示時間 、溫度信息。現(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。在聲學領(lǐng)域，微機技術(shù)與各種語音芯片的結(jié)合，既可以完成語音的合成技術(shù)，又可以使得公交車報站器的實現(xiàn)，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)，鑒于公交車報站的具體情況，結(jié)合公交車的使用特點及實際運營環(huán)境，設(shè)計了一種由單片機控制的公交車報站系統(tǒng)。 2). 不同公交線路的站名的輸入和更換。 6). 利用汽車后門的打開與關(guān)閉實現(xiàn)對當前站名的播報和下一站的預報，當播報出錯時還可以利用調(diào)試按鈕進行對播報系統(tǒng)的調(diào)試。硬件電路主要有 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、紅外電路模塊、溫度測 試模塊、實時時鐘電路、晶振電路、電影模塊等電路組成。并且可以在線進行重復編程、快速擦除、快速寫入程序，能重復擦除 /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的運用熟練度和單片機功能領(lǐng)域，選擇宏晶科技公司生產(chǎn)的 STC89C52 單片機作為本設(shè)計的微控制器。單價是 元，那 16 個共需要 16 =（元）。市場上一塊 LCD1602 的價格也就 15元左右，比數(shù)碼管還便宜，況且顯示的站牌能更清晰。 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： ISD4004 系列工作電壓 3V,單片錄放時間 8 至 16 分鐘 ,音質(zhì)好 ,適用于移動電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。采樣頻率可為 ,頻率越低 ,錄放時間越長 ,而音質(zhì)則有所下降 ,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中 ,可在斷電情況下保存100 年 (典型值 ),反復錄音 10 萬次。 ．實時時鐘電路的方案對比選擇 方案一： DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路芯片，它可以對年、月、日、星期、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ~。 方案二： DS12887 也是是美國 DALLAS 半導體公司最新推出的串行接口實時時鐘芯片，采用 CMOS 技術(shù)制成，內(nèi)部具有晶振和時鐘芯片備份鋰電池。其控制方便、占單片機 I/O 口 線少、體積小、價格便宜，方便本設(shè)計的使用。 MCU 微控制器電路 STC89C52 的塑封圖如圖 31所示，它為 DIP40 雙列直插塑料封裝。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號 EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。 2） . LCD1602 是一種用 5 7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器模塊，它顯示的容量為 2 行 16 個字。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。當 RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 16 腳：背光源負極。 指令 3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 表 34 1602LCD內(nèi)部顯示地址 語音芯片電路 ISD4004 引腳的說明 ISD4004 的塑封圖如圖 36 所示，引腳圖如圖 37 所示。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。信號通過耦合電容輸入 ,最大幅度為峰峰值 16mV 5).音頻輸出 (AUD OUT) 提供音頻輸出 ,可驅(qū)動 5KΩ的負載。 ISD 未選中時 ,本端呈高阻態(tài)。 ISD 在任何操作 (包括快進 )中檢測到EOM 或 OVF 時 ,本端變低并保持。EOM 標志 只在放音中檢測到內(nèi)部的 EOM 標志時 ,此狀態(tài)位才置 1。快進模式下 ,RAC 的 s 是高電平 , s 為低電平。商業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi) , 頻率變化在 +%內(nèi)。輸入時鐘的占空比無關(guān)緊要 ,因內(nèi)部首先進行了分頻。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較 ,決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點。 ISD4004 的操作模式說明 ISD4004 工作于 SPI 串行接口。 3） .數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入 ,在下降沿移出。 7） .使用 讀 指令使中斷狀態(tài)位移出 ISD 的 MISO 引腳時 ,控制及地址數(shù)據(jù)也應同步從 MOSI 端移入。 9） .所有指令都在 SS 端上升沿開始執(zhí)行。這個特點對語音提示功能很有用。但在 1 腳和 8腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。 LM386是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應用于低電壓消費類產(chǎn)品。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼 彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設(shè)備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。 圖 311 紅外遙控系統(tǒng) 接收器及解碼 : 一體化紅外線接收器是一種集紅外線接收和放大于一體，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。工作電壓寬達 ～ 。 圖 315 DS1302 的引腳圖 圖 316 DS1302 的連接圖 各引腳的功能為： 1） . Vcc2： 5V 電源。 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器，即 “ 一線器件 ” ，其具有獨特的優(yōu)點： 1） . 采用單總線的接口方式 與微處理器連接時 僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 176。 5） . 供電方式靈活 DS18B20 可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。 8） . 掉電保護功能 DS18B20 內(nèi)部含有 EEPROM ，在系統(tǒng)掉電以后，它仍可保存分辨率及報警溫度的設(shè)定值。其電路連接圖如圖 319 所示。 圖 320 供電電路連接圖 華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 第章 系統(tǒng)的制作、焊接與調(diào)試 25 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 、紅外遙控解碼程序 及主程序的設(shè)計組成。 EX0=0。 //開啟定時器 T0 while(IR==0 amp。 TR0=0。 //定時器 T0 的低 8 位清 0 TR0=1。 //如果是高電平就等待，給引導碼高電平計時 TR0=0。(LowTime8800)amp。(HighTime4700)) { //如果是引導碼 ,就開始解碼 ,否則放棄 ,引導碼的 低電平計時 //次數(shù)＝ 9000us/=8294, 判斷區(qū)間 :8300－ 500＝ 7800， 8300＋ 500＝8800. if(DeCode()==1) // 執(zhí)行遙控解碼功能 { Disp()。 } } EX0=1。在待機狀態(tài)下，如果放音鍵首次被按下， 程序?qū)⑹紫扰袛嗍侨ミ€是回（公交車路徑一般是既去又回的），并點亮相應的指 示燈。每一句放音完畢后， ISD4004 的中斷引腳（ 25 腳）會自動送一低電平信號。特殊語鍵按下后，程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行特殊語放音（譬如拐彎請注 意等語句）。根據(jù)碼的格式，應該等待 9ms 的起始碼和 的結(jié)果碼完成后才能讀碼。 1). 根據(jù)電路原理圖，列出元件清單表，照著清單去電子市場買好相應的元件，并根據(jù)各自元件的封裝，畫好系統(tǒng)的 PCB 圖。 2). 在焊接過程 中，要注意焊接的質(zhì)量，避免有空焊、虛焊、橋接等焊接質(zhì)量問題的出現(xiàn)。然后按照設(shè)計結(jié)構(gòu)電路分別對各電路結(jié)構(gòu)進行檢測。 3). 功放電路和語音芯片電路的檢測：在接通電源的情況下，給 LM386 的 3 腳加上外接的音頻信號，接上揚聲器，看揚聲器是否有正常的聲音播出。 對以上各個部分檢測玩并確定都正常后，至此，系統(tǒng)的整個制作過程結(jié)束：否則，要 對其相應的部分做維修處理，直到一切都正常