【正文】 2IOB3IOB4IOB5IOB6IOB7IOB8IOB9IOB10VDDHVDD_PRES_BV R E F 2A V S S 1A G CO P IM IC O U TM IC NIO B 1 1IO B 1 2IO B 1 3IO B 1 4IO B 1 5S L E E PV S SIO A 1 5IO A 1 4IO A 1 3IO A 1 2IO A 1 1IO A 1 0IO A 9+ 5VIO A 8IO A 927 K27 KV S S 圖 SPCE061A單片機最小系統(tǒng)原理圖 單片機電源設計 直 流 5V電源經(jīng)過 SPY0029 后產(chǎn)生 電壓給整個系統(tǒng)供電。以μ ’ nSP ?為核心的 SPCE061A 微控制器是適用于數(shù)字語音 處理 應用領域 ， 一種最經(jīng)濟的選擇 產(chǎn)品 。 顯示模塊是采用 12864LCD，通過 SPCE061A 進行控制顯示相關站點、廣告等信息。 GPS 語音報站系統(tǒng)硬件電路主要包括SPCE061A 控制模塊、 GPS 數(shù)據(jù)接收模塊 [6]、語音模塊、按鍵模塊、 LCD 顯示等模塊。此系統(tǒng)設計要求車輛的定位精度要高于 50m，如遇外界影響 GPS 信號還可恢復成手動操作進行報站。控制中心的主站接收子站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并從中提取出定位信息，根據(jù)各車輛的車號和組號等，在監(jiān)控中心的電子地圖上顯示出來。 (1)以車載導航為核心的移動目標監(jiān)控、管理與服務系統(tǒng)。本文 設計一種利用 GPS 系統(tǒng) 與凌陽單片機 、 LCD 顯示行車方向、車處位置，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動報站與手動報站之間的切換。應用自動報站系統(tǒng)即可以節(jié)省員工開支，增強公司效益。 本文 介紹一種基于 GPS 模塊和凌陽嵌入式語音單片機 SPCE061A 設計的自動語音報站系統(tǒng)。學?？梢怨颊撐模ㄔO計）的全部或部分內(nèi)容。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 III 摘 要 公共汽車成為城市人們 出行的必備選擇后所面臨的問題是乘客們?nèi)绾文軌蛟谡_的車站下車，如何知道這輛車開向哪里，途中還會經(jīng)過哪些車站。報站也由原來的由隨車售票員報站改為司機按鍵報站了。為了公交系統(tǒng)的 管理現(xiàn)代化與 安全考慮，需要 對原有系統(tǒng)更新使其更智能化， 公交 自動 語音報站系統(tǒng) 符合這一要求 。 通過近 20年的發(fā)展， GPS產(chǎn)品已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄M電子產(chǎn)品，且所能應用的范圍已擴展到日常生活中的通 信、 PDA、定位信息等。車輛監(jiān)控系統(tǒng)是集GPS技術、無線通信技術和地理信息系統(tǒng)技術于一體的綜合車輛管理系統(tǒng)。 有集成了 GPS 芯片和地理信息系統(tǒng)數(shù)字地圖的移動通信手機、 GPS手持機、 GPS 手表，甚至 GPS 相機等，也有基于掌上電腦和筆記本電腦等移動設備的插卡 (CF 卡式 GPS接收機 )式、外接 (GPS 接收機 )式等集成產(chǎn)品。 本次設計的任務是利用現(xiàn)有的 GPS 系統(tǒng)結(jié)合凌陽單片機語音技術研制一套車輛自動報站的系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的軟件與硬件，要求系統(tǒng)具有建設費用少、維護費用低、定位精度高等特點。 SPCE061A 芯片集成 A/D、 D/A 功能，配合語音函數(shù)庫可以實現(xiàn)語音功能。 第三章 系統(tǒng)硬件設計 5 第三章 系統(tǒng)硬件設計 GPS 公交車報站器硬件模塊包括：凌陽 SPCE061A 單片機模塊、 GPS 模塊、SPR4096 存儲電路、 LCD 顯示模塊、音頻輸出模塊和鍵盤控制模塊組成。在 LQFP80 封裝中有 9個空余腳，用戶使用時這 9個空余腳接地。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 ● 地址計數(shù)器 AC 地址計數(shù)器是用來貯存 DDRAM/CGRAM 之一的地址 ,它可由設定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入 DDRAM/CGRAM 的值時，地址計數(shù)器的值就會自動加一，當 RS 為 “0” 時而 R/W 為 “1” 時，地址計數(shù)器的值會被讀取到 DB6—— DB0 中。 SPR4096 是一個高性能的 4M 位 FLASH，分為 256 個扇區(qū)，每個扇區(qū)為 2K 字節(jié)。 R233R 2433R53. 3K1A 121A 241A 361A 482A 1112A 2132A 3152A 4171O E12O E19V C C201Y 1181Y 2161Y 3141Y 4122Y 192Y 272Y 352Y 43G N D10U 1174 H C 24 4R4R 2633D23. 3VBUSYE Z _S C KE Z _S D AP D 0E Z _S D AP D 3VDDC550 0PC610 43. 3V12345J1C O N 5B U S YP D 1P D 0V D D 11S D A2V S S Q3V D D Q4C F 75C F 46C F 37C F C 28NC9NC10NC11NC12V S S24V D D Q23S C K22R E S21V S S20NC19NC18NC17NC16NC15NC14NC13U2S P R 4 09 6D141 48C110 4C210 4C310 4C410 4C510 4C610 4123J3M E S E L12345678910J5C O N 10R710 KR12k3. 3VV C C3. 3V3. 3VS D AM E M3. 3V1E Z _S C K3S C K5C K _ I O B 02E Z _S D A4S D A6S D A _I O B 1J 3 02C O N 20 圖 SPR4096 原理電路圖 GPS 接收模塊 GPS是英文 Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的縮寫，譯為利用衛(wèi)星導航進行測時和測距 /全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。 di (i= 4) 分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4到接收機之間的距離。 GPS 系統(tǒng)組成 GPS衛(wèi)星星座組成 GPS 工作衛(wèi)星及其星座 由 21 顆工作衛(wèi)星和 3顆在軌備用衛(wèi)星組成 GPS衛(wèi)星星座，記作（ 21+3） GPS星座。對于某地某時，甚至不能測得精確的點位坐標，這種時間段叫做 “ 間隙段 ” 。這就需要地面站監(jiān)測 各顆衛(wèi)星的時間，求出鐘差。 第三章 系統(tǒng)硬件設計 16 GPS 輸入輸出語句說明 NMEA 協(xié)議是為了在不同的 GPS（全球定位系統(tǒng)）導航設備中建立統(tǒng)一的 BTCM（海事無線電技術委員會）標準，由美國國家海洋電子協(xié)會（ NMEAThe National Marine Electronics Association）制定的一套通訊協(xié)議。每個星有 4個數(shù)據(jù)，即 4— 星號 5— 仰角 第三章 系統(tǒng)硬件設計 18 ④ 、最簡特性（ RMC） 推薦最小數(shù)據(jù)量的 GPS 信息（ Remended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data） $GPRMC、 1 *hhCRLF 1定位時 UTC 時間 hhmmss 格式 2狀態(tài) A=定位 V=導航 3經(jīng)度 格式 4經(jīng)度方向 N 或 S 5緯度 6緯度方向 E 或 W 7速率 8方位敬愛（二維方向指向，相當于二維羅盤） 9當前 UTC日期 ddmmyy 格式 10太陽方位 11太陽方向 ⑤ 、 VTG 速度相對正北的方向 $GPVTG、 T、 M、 N、 4K*hhCRLF 1真實方向 相對方向 3步長 4速率 例： $GPVTG,T,M,N,K*5F 字段 0： $GPVTG，語句 ID，表明該語句為 Track Made Good and Ground Speed（ VTG）地面速度信息 字段 1：運動角度， 000 359，（前導位數(shù)不足則補 0） 字段 2： T=真北參照系 字段 3：運動角度， 000 359，（前導位數(shù)不足則補 0） 字段 4： M=磁北參照系 字段 5：水平運動速度（ ）（前導位數(shù)不足則補 0） 字段 6： N=節(jié)， Knots 字段 7：水平運動速度（ ）（前導位數(shù)不足則補 0） 字段 8： K=公里 /時， km/h 字段 9：校驗值 ⑥ 、 $GPGLL 例： $GPGLL,S,E,A*2D 第三章 系統(tǒng)硬件設計 19 字段 0： $GPGLL，語句 ID，表明該語句為 Geographic Position（ GLL）地理定位信息 字段 1：緯度 ，度分格式（前導位數(shù)不足則補 0） 字段 2：緯度 N（北緯）或 S（南緯） 字段 3：經(jīng)度 ，度分格式（前導位數(shù)不足則補 0） 字段 4：經(jīng)度 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 字段 5： UTC時間， 格式 字段 6：狀態(tài)， A=定位， V=未定位 字段 7：校驗值 ⑦ 、 ALM（歷書信息）格式 $GPALM、 1 1 11 1 *hhCRLF 如果板上的備用電池耗完，用此語句初始化信息 1在歷書下傳時能將歷書總數(shù)傳至 GPS 板上，當發(fā)送歷書到 GPS 板上此字段可空或任意數(shù)。 適用范圍 海拔高度 : 60,000 英尺 速度 : 1000 海里 定位時間 最多可同時接收 20 個衛(wèi)星 接收碼 : L1， C/A 碼 更新速率 : 1HZ 時間標示： 1 脈波 /秒 , GPS 時間 +/ 秒誤差 支持通訊協(xié)議： NMEA0183 版本規(guī)格輸出及 SiRF 二位編碼 芯片內(nèi)建 200,000 個衛(wèi)星追蹤運算器 運算程序： ARM7/TDMI 處理速度： 50 MHZ 內(nèi)建閃存 1Mb 最低追蹤信號感度： 159dBW 尺寸： 7公厘 重量： 2g 操作溫度： 10℃ to + 60℃ 存放溫度： 20℃ to + 85℃ 操作濕度： 5% to 95% 無壓縮條件下 工作電壓：輸出公率 第三章 系統(tǒng)硬件設計 21 操作電流：低于 80mA (無天線 、外接 mmcx) 位置精準度 Autonomous: 10 公尺 2D, RMS SBAS: 7 呎 , (二維、 RMS, WAAS 修正范圍 ) 差分修正輸入 (DGPS)： 15 公尺 CEP 定位時間（平均值） 重新抓取： 秒 熱開機： 1 秒 暖開機： 33 秒 冷開機： 36 秒 GS— 87引腳結(jié)構圖如圖 圖 .4GS— 87 引腳結(jié)構圖 1 、 VCC_5V ? 端 2 、 TXA 串行數(shù)據(jù)輸出端口 A（ CMOS 3V Level:Voh≧ Vol≦ Ioh=Iol=2mA） 。電路原理圖如圖 所示。 K8： 打開或關閉 LCD 顯示。因此要對相關信息進行壓縮處理，以便于降低系統(tǒng)硬件 的成本和提高數(shù)據(jù)處理效率。 2． 參數(shù)編碼：聲碼器（ vocoder）模型表達，抽取參數(shù)與激勵信號進行編碼。 第四章 數(shù)據(jù)壓縮語音處理 25 站點信息、廣告顯示與壓縮 LCD128 X64是一款自帶 中文字幕顯示 ，因此只需要在通過軟件把相應的漢字轉(zhuǎn)換為液晶顯示模組的代碼 。 GPS 信息壓縮與處理 由于我國陸地地處東經(jīng) 73 度到 136 度之間，所以在該