【正文】 畫(huà)出的仿真電路圖如圖 所示：第 28 頁(yè) 共 61 頁(yè)圖 仿真電路圖 Keil 與 Proteus 對(duì)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)Proteus 與 Keil 兩個(gè)軟件可以進(jìn)行聯(lián)調(diào)，這一強(qiáng)大功能是其他軟件無(wú)法辦到的，仿真時(shí)通過(guò) KEIL C51 和 Protus 結(jié)合實(shí)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(jī)硬件系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目程序進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。第 26 頁(yè) 共 61 頁(yè)5 系統(tǒng)調(diào)試 常見(jiàn)硬件故障調(diào)試邏輯錯(cuò)誤由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和焊接所造成的，包括錯(cuò)線，開(kāi)路，短路，相位錯(cuò)等幾種，其中短路是最常見(jiàn)的故障。i16。i8。 TH0=0xb1。} LED2 = 1。j121。 for (i=0。它接收擊鍵功作，并將相應(yīng)指令傳給ISD4004，同時(shí)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(fù)載, 電壓調(diào)節(jié)引腳一個(gè)引腳接電阻(200 左右 )在輸出引腳 ,另一個(gè)接可調(diào)電阻(幾 K).LM317 應(yīng)用電路圖如圖 ：圖 ：LM317 應(yīng)用電路圖當(dāng)穩(wěn)壓器離電源濾波器有一定的距離是 Cn 是必需的 Cn 對(duì)穩(wěn)定性而言不必要；但改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng) Vout=(1+R2/R1)+IadjR2 因?yàn)?Iadj 控制在小于 100ua，這一項(xiàng)的誤差在多數(shù)應(yīng)用鐘可忽略。輸出短路保護(hù)。比如 把調(diào)整端懸浮到一個(gè)較高的電壓上，可以用來(lái)調(diào)節(jié)高達(dá)數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過(guò) LM117/LM317 的極限就行。LM117/LM317 的輸出電壓范圍是 至 37V，負(fù)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(shí)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(huì)從此 00 地址開(kāi)始放音,當(dāng)出現(xiàn) EOM 時(shí),立即中斷 ,停止放音。信息快進(jìn)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(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。若要求更高精度,可從本端輸入外部時(shí)鐘( 如前表所列)。 每個(gè) RAC 周期表示 ISD 存儲(chǔ)器的操作進(jìn)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(dòng)時(shí) ,信號(hào)最大幅度為峰峰值16mV，為 ISD33000 系列相同。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過(guò)串行通信接口(SPI 或 Microwire)送入。 ISD4004 語(yǔ)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(dòng)靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陳列等(見(jiàn)圖１)，因此只需很少的外圍器件就可構(gòu)成一個(gè)完整的聲音錄放系統(tǒng)。3 硬件部分的設(shè)計(jì) 硬件組成部分基于 ISD4004 語(yǔ)音芯片的語(yǔ)音報(bào)站漢字顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括：（1）電源電路（為語(yǔ)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(yǔ)音錄放電路（完成語(yǔ)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(jī)（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(yè) 共 61 頁(yè)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，在論文的硬件各部分設(shè)計(jì)中將會(huì)對(duì)各個(gè)部分的電路進(jìn)行詳細(xì)的介紹。通過(guò)控制各個(gè)顯示器公共陽(yáng)極輪流接高電平的辦法，逐一輪流地啟動(dòng)各個(gè) LED。如圖 所示：圖 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖單片機(jī)芯片是與 MCS51 兼容的 STC89C52RC，STC89C52RC 單片機(jī)帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)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(jìn)行其驅(qū)動(dòng)的攥寫(xiě)，并且硬件復(fù)雜，如果信號(hào)產(chǎn)生失真，都將會(huì)導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，難以完全清除，而且成本會(huì)有較大增長(zhǎng)幅度。部分功能電路的集成，使總體電路更簡(jiǎn)潔，搭建電路和焊接電路時(shí)更快。采用語(yǔ)音芯片 ISD4004 進(jìn)行語(yǔ)音的錄放，直接對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。若采用一般語(yǔ)音芯片采集語(yǔ)音信號(hào)，則需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路，才能把語(yǔ)音芯片輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到計(jì)算機(jī)去處理。公共汽車(chē)為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車(chē)的報(bào)站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。第 2 頁(yè) 共 61 頁(yè) 目的及意義首先是設(shè)計(jì)出一種的方便實(shí)用的公交車(chē)漢字顯示報(bào)站系統(tǒng)。因此，了解并掌握單片機(jī)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(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。由于單片機(jī)技術(shù)以及電子語(yǔ)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(yè) 共 61 頁(yè)預(yù)期的成果及形式采用 STC89CRC52 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制功能，利用語(yǔ)音芯片 ISD40048M 進(jìn)行語(yǔ)音設(shè)計(jì)及 74HC38 控制點(diǎn)陣顯示，通過(guò)鍵盤(pán)改變語(yǔ)音芯片工作狀態(tài)，先錄音并存儲(chǔ)，然后放音，同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站，并同時(shí)用點(diǎn)陣進(jìn)行相關(guān)信息顯示。二：語(yǔ)音芯片 ISD40048M；ISD4004 系列單片語(yǔ)音錄放電路如圖 2 所示： 簡(jiǎn)述●單片 8 分鐘語(yǔ)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(yè) 共 61 頁(yè)●不耗電信息保存 100 年(典型值)●高質(zhì)量、自然的語(yǔ)音還原技術(shù)●10 萬(wàn)次錄音周期(典型值)●自動(dòng)靜噪功能●片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘,可選用外部時(shí)鐘ISD4004 系列工作電壓 3V,單片錄放時(shí)間 8 至 16 分鐘,音質(zhì)好,適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。① P0 口（ ）是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)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(dòng)八個(gè) TTL 負(fù)載。六、其他 時(shí)間安排 次序周次 內(nèi)容第 II 頁(yè) 共 61 頁(yè)1 1～2 閱讀文獻(xiàn)資料2 3 與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)（講課、解答、方案分析等）3 4 完成開(kāi)題報(bào)告4 5 學(xué)習(xí) KeilC51，Proteus 軟件，單片機(jī)原理5 6～7 設(shè)計(jì)硬件電路，方案選擇論證6 8～9 實(shí)現(xiàn)硬件電路，焊接調(diào)試7 10～12 編程、測(cè)試8 13 撰寫(xiě)論文9 14 答辯七、參考資料1．《新編單片機(jī)原理與應(yīng)用》 潘永雄 編著 西安電子科技大學(xué)出版社 2．《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版 童詩(shī)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(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》 錢(qián)曉捷 主編 電子工業(yè)出版社 5．《preteus 入門(mén)教程》 6．《keil c51 入門(mén)教程》第 III 頁(yè) 共 61 頁(yè)開(kāi)題報(bào)告 2022 年 3 月 15 日學(xué)生姓名學(xué)號(hào) 電子信息工程題目名稱 公交車(chē)漢字顯示系統(tǒng)—硬件部分課題來(lái)源 老師提供主要內(nèi)容設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：一種新型的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，以 89C52RC單片機(jī)為核心，控制 ISD4004 語(yǔ)音芯片及 16*16LED 點(diǎn)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(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，以 89C51 單片機(jī)為核心，控制ISD4004 語(yǔ)音芯片及 16*16LED 點(diǎn)陣顯示模塊做漢字顯示的新方案。 3．閱讀參考資料、文獻(xiàn)及論文，提交本設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告，設(shè)計(jì)方案不少于兩種。整個(gè)電路的硬件及功能控制軟件是自己設(shè)計(jì)和編寫(xiě)的。④ P3 口（ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。三：LED 點(diǎn)陣電路；利用 74HC138 對(duì) 4 塊 8*8 點(diǎn)陣進(jìn)行拼接成 16*16 的點(diǎn)陣，然后通過(guò)單片機(jī)控制，進(jìn)行漢字的顯示。指導(dǎo)教師意見(jiàn)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(gè)電路大都采用了集成電路，雖然這加大了設(shè)計(jì)的成本，并給焊接電路帶來(lái)了小麻煩，但更重要的是這給編程、電路的復(fù)雜度和調(diào)試帶來(lái)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(jī)作為 CPU 來(lái)進(jìn)行總體控制，通過(guò)語(yǔ)音控制電路進(jìn)行各種提示語(yǔ)音的播放，同時(shí)使用 LED 點(diǎn)陣電路進(jìn)行漢字顯示，實(shí)現(xiàn)了公共汽車(chē)的語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站以及漢字提示的功能，實(shí)現(xiàn)了圖文、語(yǔ)音一體化協(xié)調(diào)工作，減輕了司售人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了車(chē)輛的服務(wù)質(zhì)量，是一種科技、時(shí)尚的新產(chǎn)品。而隨著人們使用公共汽車(chē)的普遍，車(chē)輛上一般都相當(dāng)擁擠，造成許多的乘客未到站先下車(chē)或者推遲下車(chē)的情況，也加重了售票員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在正常情況下，通過(guò) ISD4004 對(duì)語(yǔ)音報(bào)站信息進(jìn)行播放以及利用 LED 點(diǎn)陣進(jìn)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(dòng)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(shí)際，用大學(xué)所學(xué)的理論來(lái)進(jìn)行實(shí)際工作，將知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。 公交車(chē)語(yǔ)音報(bào)站顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了彌補(bǔ)人工報(bào)站的辛苦以及誤報(bào)的落后方式，進(jìn)站、出站播報(bào)站名及相關(guān)服務(wù)用語(yǔ)，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù) 。而且在語(yǔ)音錄放系統(tǒng)中,采用一般語(yǔ)音芯片,比如華邦的 W90P710 系列、HELIOS 公司的 HZ24QP ,必須經(jīng)過(guò)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換和壓縮處理等才能送給單片機(jī)，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(fù)錄放、需專用的語(yǔ)音開(kāi)發(fā)工具、不能隨意列改內(nèi)容和耗電多等缺點(diǎn)。而且語(yǔ)音錄放系統(tǒng)中,，而是用 ISD4004 芯片直接使用簡(jiǎn)單的外圍第 4 頁(yè) 共 61 頁(yè)電路即可。下面列舉兩種實(shí)現(xiàn)方案：方案一：語(yǔ)音錄放可以使用一般的語(yǔ)音芯片，漢字顯示部分則使用比較美觀的而且內(nèi)含相當(dāng)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(kuò)充等因素，單片機(jī)可以選用 STC89C52RC。一種方法屬于靜態(tài)顯示。實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄制播放功能。將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，是一種高效微控制器， STC89C52RC 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。如圖 、圖 所示。同相模擬輸入(ANA IN+) 這是錄音信號(hào)的同相輸入端。串行輸出(MISO) ISD 的串行輸出端。OVF 標(biāo)志 指示 ISD 的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的未尾。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在+1%內(nèi)。通常本端對(duì)地接 1mF 的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)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(yùn)行位(RUN)置 1 時(shí)開(kāi)始,置 0 時(shí)結(jié)束。2. 等待 TPUD(上電延時(shí))。6. 發(fā) REC 命令。任選一個(gè)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(dāng)一個(gè) 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(yīng)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(yīng)。典型線性調(diào)整率 %。其封裝形式如圖 所示： 第 15 頁(yè) 共 61 頁(yè)圖 ：LM317 封裝管腳如圖 所示。由于其可以進(jìn)行直接模擬信號(hào)的存儲(chǔ)，省去了信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路，使得信號(hào)更加的穩(wěn)定、錄放音質(zhì)量好。利用相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)工具、程序語(yǔ)言