【正文】 畫出的仿真電路圖如圖 所示：第 28 頁 共 61 頁圖 仿真電路圖 Keil 與 Proteus 對系統(tǒng)聯(lián)調(diào)Proteus 與 Keil 兩個軟件可以進行聯(lián)調(diào)，這一強大功能是其他軟件無法辦到的，仿真時通過 KEIL C51 和 Protus 結(jié)合實現(xiàn)的。Vision3 的內(nèi)嵌模塊 Keil Monitor51，在不需要額外的硬件仿真器的條件下，搭接單片機硬件系統(tǒng)對項目程序進行實時仿真。第 26 頁 共 61 頁5 系統(tǒng)調(diào)試 常見硬件故障調(diào)試邏輯錯誤由于設(shè)計錯誤和焊接所造成的，包括錯線，開路，短路，相位錯等幾種，其中短路是最常見的故障。i16。i8。 TH0=0xb1。} LED2 = 1。j121。 for (i=0。它接收擊鍵功作，并將相應指令傳給ISD4004，同時監(jiān)控 ISD4004 的中斷輸出。電路圖如圖 所示。輸入引腳輸入正電壓,輸出引腳接負載, 電壓調(diào)節(jié)引腳一個引腳接電阻(200 左右 )在輸出引腳 ,另一個接可調(diào)電阻(幾 K).LM317 應用電路圖如圖 ：圖 ：LM317 應用電路圖當穩(wěn)壓器離電源濾波器有一定的距離是 Cn 是必需的 Cn 對穩(wěn)定性而言不必要；但改進瞬態(tài)響應 Vout=(1+R2/R1)+IadjR2 因為 Iadj 控制在小于 100ua，這一項的誤差在多數(shù)應用鐘可忽略。輸出短路保護。比如 把調(diào)整端懸浮到一個較高的電壓上，可以用來調(diào)節(jié)高達數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過 LM117/LM317 的極限就行。LM117/LM317 的輸出電壓范圍是 至 37V，負載電流最大為 。74HC138 作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在 高性能存貯器系統(tǒng)中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。如圖 所示。器件會從此 00 地址開始放音,當出現(xiàn) EOM 時,立即中斷 ,停止放音。信息快進只用于放音模式。⑸.指令格式是(8 位控制碼)加(16 位地址碼) 。1mF 的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應速度。若要求更高精度,可從本端輸入外部時鐘( 如前表所列)。 每個 RAC 周期表示 ISD 存儲器的操作進行了一行(ISD4004 系列中的存貯器共 2400 行) 。數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿鎖存到 ISD,在下降沿移出 ISD。差分驅(qū)動時 ,信號最大幅度為峰峰值16mV，為 ISD33000 系列相同。芯片設(shè)計是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口(SPI 或 Microwire)送入。 ISD4004 語音芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含晶體振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、自動靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲陳列等(見圖１)，因此只需很少的外圍器件就可構(gòu)成一個完整的聲音錄放系統(tǒng)。3 硬件部分的設(shè)計 硬件組成部分基于 ISD4004 語音芯片的語音報站漢字顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括：（1）電源電路（為語音芯片提供 3V 穩(wěn)壓電源）；（2）LED 漢字顯示電路（完成漢字顯示）；（3）ISD4004 語音錄放電路（完成語音錄制放音）；（4）按鍵控制電路（完成按鍵控制播放錄音功能）（5）單片機（電路的核心系統(tǒng)）五部分組成，具體的電路介紹本部分就先不第 7 頁 共 61 頁進行詳細的介紹，在論文的硬件各部分設(shè)計中將會對各個部分的電路進行詳細的介紹。通過控制各個顯示器公共陽極輪流接高電平的辦法，逐一輪流地啟動各個 LED。如圖 所示：圖 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖單片機芯片是與 MCS51 兼容的 STC89C52RC，STC89C52RC 單片機帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能 8 位微處理器。此方案由于使用液晶顯示模塊，需要進行其驅(qū)動的攥寫，并且硬件復雜，如果信號產(chǎn)生失真，都將會導致誤差的產(chǎn)生，難以完全清除，而且成本會有較大增長幅度。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。采用語音芯片 ISD4004 進行語音的錄放，直接對模擬信號進行存儲。若采用一般語音芯片采集語音信號，則需要設(shè)計信號調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換及相應的接口電路，才能把語音芯片輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到計算機去處理。公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車的報站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。第 2 頁 共 61 頁 目的及意義首先是設(shè)計出一種的方便實用的公交車漢字顯示報站系統(tǒng)。因此，了解并掌握單片機智能控制技術(shù)工作原理及特性是非常重要的。本系統(tǒng)是以 C 語言來進行軟件設(shè)計，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。由于單片機技術(shù)以及電子語音技術(shù)飛速發(fā)展。電路圖如圖 4 所示：圖 4：電源電路第 VII 頁 共 61 頁預期的成果及形式采用 STC89CRC52 單片機實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制功能，利用語音芯片 ISD40048M 進行語音設(shè)計及 74HC38 控制點陣顯示，通過鍵盤改變語音芯片工作狀態(tài)，先錄音并存儲，然后放音，同時實現(xiàn)自動報站，并同時用點陣進行相關(guān)信息顯示。二：語音芯片 ISD40048M；ISD4004 系列單片語音錄放電路如圖 2 所示： 簡述●單片 8 分鐘語音錄放●內(nèi)置微控制器串行通信接口●3V 單電源工作●多段信息處理●工作電流 2530mA,維持電流 1μA第 V 頁 共 61 頁●不耗電信息保存 100 年(典型值)●高質(zhì)量、自然的語音還原技術(shù)●10 萬次錄音周期(典型值)●自動靜噪功能●片內(nèi)免調(diào)整時鐘,可選用外部時鐘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。① P0 口（ ）是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，在訪問外部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線，P0 口能以吸收電流的方式驅(qū)動八個 TTL 負載。六、其他 時間安排 次序周次 內(nèi)容第 II 頁 共 61 頁1 1～2 閱讀文獻資料2 3 與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的學習（講課、解答、方案分析等）3 4 完成開題報告4 5 學習 KeilC51，Proteus 軟件，單片機原理5 6～7 設(shè)計硬件電路，方案選擇論證6 8～9 實現(xiàn)硬件電路，焊接調(diào)試7 10～12 編程、測試8 13 撰寫論文9 14 答辯七、參考資料1．《新編單片機原理與應用》 潘永雄 編著 西安電子科技大學出版社 2．《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版 童詩白 華成英 主編 高等教育出版社 3．《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》第四版 閻石 主編 高等教育出版社 4．《匯編語言程序設(shè)計》 錢曉捷 主編 電子工業(yè)出版社 5．《preteus 入門教程》 6．《keil c51 入門教程》第 III 頁 共 61 頁開題報告 2022 年 3 月 15 日學生姓名學號 電子信息工程題目名稱 公交車漢字顯示系統(tǒng)—硬件部分課題來源 老師提供主要內(nèi)容設(shè)計的主要內(nèi)容：一種新型的公交車自動報站系統(tǒng)的設(shè)計原理，以 89C52RC單片機為核心，控制 ISD4004 語音芯片及 16*16LED 點陣顯示模塊做漢字顯示的新方案。二、主要內(nèi)容一種新型的公交車自動報站系統(tǒng)的設(shè)計原理，以 89C51 單片機為核心，控制ISD4004 語音芯片及 16*16LED 點陣顯示模塊做漢字顯示的新方案。 3．閱讀參考資料、文獻及論文，提交本設(shè)計開題報告，設(shè)計方案不少于兩種。整個電路的硬件及功能控制軟件是自己設(shè)計和編寫的。④ P3 口（ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準雙向 I/O 口。三：LED 點陣電路；利用 74HC138 對 4 塊 8*8 點陣進行拼接成 16*16 的點陣，然后通過單片機控制，進行漢字的顯示。指導教師意見簽 名：年 月 日備注鑒于系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和精確性，整個電路大都采用了集成電路，雖然這加大了設(shè)計的成本，并給焊接電路帶來了小麻煩，但更重要的是這給編程、電路的復雜度和調(diào)試帶來了極大的方便，能夠很好的增加程控電壓源的工作穩(wěn)定性和精度。利用89C51 單片機作為 CPU 來進行總體控制，通過語音控制電路進行各種提示語音的播放，同時使用 LED 點陣電路進行漢字顯示，實現(xiàn)了公共汽車的語音自動報站以及漢字提示的功能，實現(xiàn)了圖文、語音一體化協(xié)調(diào)工作，減輕了司售人員的勞動強度，提高了車輛的服務(wù)質(zhì)量，是一種科技、時尚的新產(chǎn)品。而隨著人們使用公共汽車的普遍，車輛上一般都相當擁擠，造成許多的乘客未到站先下車或者推遲下車的情況，也加重了售票員的勞動強度。在正常情況下，通過 ISD4004 對語音報站信息進行播放以及利用 LED 點陣進行相關(guān)提示漢字的顯示，ISD4004 芯片采用 CMOS 技術(shù),內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。其次，為了理論聯(lián)系實際，用大學所學的理論來進行實際工作，將知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。 公交車語音報站顯示系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了彌補人工報站的辛苦以及誤報的落后方式，進站、出站播報站名及相關(guān)服務(wù)用語，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù) 。而且在語音錄放系統(tǒng)中,采用一般語音芯片,比如華邦的 W90P710 系列、HELIOS 公司的 HZ24QP ,必須經(jīng)過進行 A/D 轉(zhuǎn)換和壓縮處理等才能送給單片機，從而產(chǎn)生了失真、大大降低了錄放音質(zhì)量，并不具有抗斷電、音質(zhì)差、使用不方便、不能反復錄放、需專用的語音開發(fā)工具、不能隨意列改內(nèi)容和耗電多等缺點。而且語音錄放系統(tǒng)中,，而是用 ISD4004 芯片直接使用簡單的外圍第 4 頁 共 61 頁電路即可。下面列舉兩種實現(xiàn)方案：方案一：語音錄放可以使用一般的語音芯片，漢字顯示部分則使用比較美觀的而且內(nèi)含相當多的字模的液晶顯示模塊。盡管方案二不需要 A/D，但考慮到系統(tǒng)擴充等因素，單片機可以選用 STC89C52RC。一種方法屬于靜態(tài)顯示。實現(xiàn)語音錄制播放功能。將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，是一種高效微控制器， STC89C52RC 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。如圖 、圖 所示。同相模擬輸入(ANA IN+) 這是錄音信號的同相輸入端。串行輸出(MISO) ISD 的串行輸出端。OVF 標志 指示 ISD 的錄、放操作已到達存儲器的未尾。芯片內(nèi)部的采樣時鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在+1%內(nèi)。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。⑵.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。⑻.所有操作在運行位(RUN)置 1 時開始,置 0 時結(jié)束。2. 等待 TPUD(上電延時)。6. 發(fā) REC 命令。任選一個低有效使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入，而把其余的使能輸入端作為選通端，則 74HC138 亦可充當一個 8 輸出多路分配器，未使用的使能輸入端必須保持綁定在各自合適的高有效或低有效狀態(tài)。在解調(diào)器應用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應。典型線性調(diào)整率 %。其封裝形式如圖 所示： 第 15 頁 共 61 頁圖 ：LM317 封裝管腳如圖 所示。由于其可以進行直接模擬信號的存儲，省去了信號模數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路，使得信號更加的穩(wěn)定、錄放音質(zhì)量好。利用相應的軟件開發(fā)工具、程序語言