【正文】 設(shè)計(jì)使用的主程序設(shè)計(jì)流程圖 圖 44 主程序流程圖 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 30 第章 系統(tǒng)的制作、焊接與調(diào)試 31 第五章 系統(tǒng)的制作、焊接與調(diào)試 本章主要介紹了基于單片機(jī)公交車語音報(bào)站器設(shè)計(jì)系統(tǒng)的制作、焊接、調(diào)試及安裝。因此，會(huì)引起一次中斷，在中斷子程序中會(huì)有一個(gè)計(jì)數(shù)器 記錄中斷次數(shù)，從而判斷何時(shí)一站結(jié)束，站號(hào)加一并刷新顯示。如果有按鍵按下，則轉(zhuǎn)去執(zhí)行該按鍵指向的工作程序。(HighTime3600)amp。amp。 (i))。圖 41為本設(shè)計(jì)使用的中斷服務(wù)程序流程圖。 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 本設(shè)計(jì)中的 DS18B20 的塑封圖如圖 所示，接線圖如圖 所示。 3） . 在使用中不需要任何外圍元件。 3). X X2 是外接晶振腳 （ 的晶振） 4). 地（ GND） 5). CE/RST：復(fù)位腳 6). I/O：數(shù)據(jù)輸入輸出口； 7). SCLK：串行時(shí)鐘，輸入； 8). Vcc1：備用電池端； 溫度傳感模塊 單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20： 單總線即只有一 根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，控制都由這根線完成。 圖 314 獨(dú)立鍵盤 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 本設(shè)計(jì)中使用的 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行通信，并可 采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和 RAM 數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)中使用 +5V（ VCC）電源電壓供電，電路連接圖如圖 310所示，圖中采用的是增益為 200dB的接法。 功放電路 LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器 ,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。當(dāng)然 ,也允許在一個(gè) SPI 周期里 ,同時(shí)執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作 (即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容 )。協(xié)議的具體內(nèi)容為： 1） .所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于 SS 下降沿。 13).自動(dòng)靜噪 (AMCAP) 當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí) ,自動(dòng)華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 靜噪功能使信號(hào)衰弱 ,這樣有助于養(yǎng)活無信號(hào) (靜音 )時(shí)的噪聲。 圖 38 時(shí)鐘 RAC周期 12).外部時(shí)鐘 (XCLK) 本端內(nèi)部有下拉元件。中斷狀態(tài)也可用 RINT 指令讀取。 7).串行輸入 (MOSI) 此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端 ,供 ISD 輸入。 2).地線 :(VSSA,VSSD) 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。（說明： 1為高電平、 0為低電平） 指令 1：清顯示，指令 碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 體積小、重量輕 ： 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。因此，下面對(duì) SYC89C52 進(jìn)行必要的說明， STC89C52 的管腳如圖 32所示。 DS12887 芯片具有微功耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種需要接很多引腳，才能對(duì)它達(dá)到一個(gè)很好的控制。臺(tái)灣公司生產(chǎn)的ARP9600語音錄放芯片和美國 ISD公司的 ISD4004語音錄放 芯片相比，相同點(diǎn)都是 DIP28雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同， +5V 電源供電，可以不加功放直接外接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和方案對(duì)比選擇 7 語音芯片的方案對(duì)比選擇 方案一：臺(tái)灣公司生產(chǎn)的 ARP9600 語音錄放芯片，是采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)的一款音質(zhì)好、低嗓音不怕斷電、可反復(fù)錄放的新型語音芯片，單片可錄放 3260 秒，串行控制時(shí)可分 256 段以上，并行控制時(shí)最大可分 8 段。 方案二： LCD1602 液晶顯示器是一塊價(jià)廉物美的器件，其體積小，控制簡單，使用方便。它也有很多特點(diǎn)，比如：體積下、集成度高、可靠行好、易于擴(kuò)展；具有較強(qiáng)的中斷處理能力；功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng)及低功耗、低電壓。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求和設(shè)計(jì)思路，確定該系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。 選題的研究現(xiàn)狀 如下所述： 目前公交車報(bào) 站系統(tǒng)技術(shù)主要有以下幾種 ： 第一種是目前最常用的系統(tǒng)，到站前由乘務(wù)人員按動(dòng)進(jìn)站按鈕開始報(bào)站，出站時(shí)由乘務(wù)人員按下出站按鈕并且開始預(yù)報(bào)下站的站名 ；第二種是 門控語音報(bào)站器 ， 將開門 、 關(guān)門時(shí)轉(zhuǎn)換信號(hào)和語音報(bào)站器連接 ，開門和關(guān)門時(shí)自動(dòng)報(bào)站 ；第三種是 無線信標(biāo)語音報(bào)站器 ，它是 在每個(gè)公交車站點(diǎn)設(shè)置發(fā)射信標(biāo)點(diǎn) ， 公交車臨近到站點(diǎn)左右會(huì)收到信標(biāo)信號(hào) ， 開始自動(dòng)報(bào)站 ， 出站后信號(hào)消失 ， 開始預(yù)報(bào)下一站 ，此報(bào)站器 報(bào)站準(zhǔn)確 ，但 需要為每個(gè)站點(diǎn)組建無線發(fā)射信標(biāo) ， 建設(shè)復(fù)雜 、 費(fèi)用高 ， 大部分站點(diǎn)無電源供應(yīng) ， 公交車數(shù)量多時(shí)存在頻率干擾問題 ， 且較嚴(yán)重 ， 用戶 修改站點(diǎn)非常不方便 ， 系統(tǒng)維護(hù)成本高 ；第四種就是 GPS 自動(dòng)語音報(bào)站器 ，此報(bào) 器是在公交車上安裝 GPS 自動(dòng)語音報(bào)站器 ， 自動(dòng)識(shí)別站點(diǎn)并報(bào)告站點(diǎn)信息 。本設(shè)計(jì)結(jié)合單片機(jī)的特點(diǎn)和公交車報(bào)站器的特點(diǎn)，提出了一種基于單片機(jī) STC89C52 來控制語音芯片 ISD4004 進(jìn)行公交車語音報(bào)站，并通過 LCD1602 來顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)情況。 本系統(tǒng)硬件利用 STC89C52 作為 CPU 進(jìn)行總體控制，通過 ISD4004 語音芯片建立語音信息庫，對(duì)語音信息進(jìn)行自由組合，形成變化多樣的語音信息，利用 LM386功能播出語音信息以及提示語音，同時(shí)運(yùn)用 LCD 液晶顯示器進(jìn)行站數(shù)顯示。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本系統(tǒng)軟件利用軟件 keilC51 進(jìn)行 C 語言編程，將系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的 LCD 顯示，ISD4004 語音播報(bào)，紅外控制中斷服務(wù)程序等進(jìn)行編程，把程序通過串口寫到STC89C52 中去，反復(fù)進(jìn)行調(diào)試，將系統(tǒng)完善。 本設(shè)計(jì)的論文包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)兩個(gè)方面， 其中前者主要在第三章中重點(diǎn)敘述，后者在第四章中敘述。 設(shè)計(jì)任務(wù) 公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù)如下： 1). 通過大量的參考文獻(xiàn)，了解公交車報(bào)站系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)與概念，并做出一些總結(jié)。如圖 21 所示。但是其應(yīng)用領(lǐng)域主要是為控制處理數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號(hào)處理等領(lǐng)域，其中凌陽的 16 位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的。它能顯示 2 行 16 列的數(shù)字 或英文信息，另外它的線很少，只要 8 根數(shù)據(jù)線和 3根控制線，這樣給使用帶來很大的方便，節(jié)約單片機(jī) I/O 口。與 ISD 同類芯片相比它具有：價(jià)格便宜，有多種手動(dòng)控制方式，分段管理方便 、多段控制時(shí)電路簡單、采樣速度及錄放音時(shí)間可調(diào)、每個(gè)單鍵均有開始停止循環(huán)多種功能等特點(diǎn)，同時(shí)保留了 ISD4004 芯片一些特點(diǎn)，都是 DIP28 雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同。但是不同點(diǎn)是 ISD4004的錄放時(shí)間為 8至 16分鐘，在設(shè)計(jì)中需要錄音時(shí)間長點(diǎn)的，利于每個(gè)站臺(tái)的錄音和報(bào)站；另外，在控制上， ISD4004可以直接通過地址的方式查詢錄音信息并通過揚(yáng)聲器報(bào)放錄音信息；最后也是最重要的， ISD4004具有錄音結(jié)束標(biāo)志 EOM ，當(dāng)錄音結(jié)束后，單片機(jī)可以通過讀取該標(biāo)志產(chǎn)生中斷信號(hào)，使 CE 、 PD置高電平，從而控制 ISD4004進(jìn)入不工作節(jié)能狀態(tài)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際問題及單片機(jī) I/O 口線，選擇方案一種的 DS1302 作為本設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的芯片。 圖 31 STC89C52塑封圖 圖 32 STC89C52引腳圖 華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 STC89C52 具體介紹如下： 1).主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 2).外接晶振引腳（ 2根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 3).控制引腳（ 4根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 功耗低 ： 相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 第 5 腳： R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 3).同相模擬輸入 (ANA IN+) 這是錄音信號(hào)的同相輸入端。 8).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)電平峰值檢測電路的一部分。 2） .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。 8） .所有操作在運(yùn)行位 (RUN)置 1 時(shí)開始 ,置 0 時(shí)結(jié)束。為使外圍元件最少 ,電壓增益內(nèi)置為 20。 圖 310 功放電路連接圖 紅外無線控制電路及控制說明 紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小與 31 天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。單總線通常要求外接一個(gè)約為 — 10K 的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時(shí)其狀態(tài)為高電平。 4） . 持多點(diǎn)組網(wǎng)功能 多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫。 圖 317 DS18B20的塑封圖 圖 318 DS18B20接線圖 晶振電路 STC89C52 在工作時(shí)需要外部提供時(shí)鐘信號(hào)，因此，本設(shè)計(jì)選擇在其 18 腳 19 腳之間接上 的晶振，為單片機(jī)提供 1μ s 的機(jī)器振蕩周期。 圖 41 中斷服務(wù)程序流程圖 下面是紅外觸發(fā)的主要程序： /************************************************************ 函數(shù)功能：紅外線觸發(fā)的外中斷處理函數(shù) *************************************************************/ void Int0(void) interrupt 0 { uint i=5000。//如果是低電平就等待，給引導(dǎo)碼低電平計(jì)時(shí) i=5000。 (i))。amp。按鍵包括放音鍵， 停止鍵，加一，減一鍵以及特殊語鍵。加一鍵按下后則 使程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向下一站，減一鍵則使程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向上一站，相應(yīng)的站號(hào) 顯示也將隨之刷新。 系統(tǒng)的制作 通過以上的幾章的介紹和說明，按照電子工藝的操作工程開始制作電路。在調(diào)試前，先檢測系統(tǒng)的 VCC 和 GND 之間是否有短路和斷路現(xiàn)象，如果有，用萬用表檢查故障原因并維修好，直到把故障消除。放音時(shí)按下放音鍵，然后通過單片機(jī)的程序控制對(duì)其進(jìn)行不同地址的段的放音，為了確定放音是否正常，建議多放幾段。 第六章 系統(tǒng)的驗(yàn)證及改進(jìn) 33 第六章 系統(tǒng)的驗(yàn)證及改進(jìn) 系統(tǒng)的驗(yàn)證 在以上的所有的步驟都完成后，開始系統(tǒng)的驗(yàn)證，將原先編寫好的程序燒到單片機(jī)中，按照自己設(shè)定的控制方式開始操作這個(gè)系統(tǒng)，將每個(gè)部分都操作一遍，看系統(tǒng)是否在存在問題，或者否是控制方式還有漏洞，漏洞產(chǎn)生的原因是出現(xiàn)在硬件還是軟件上，將設(shè)想的所有的問題都檢查一遍，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，