【正文】 將電信號(hào) 重新 再轉(zhuǎn)換成一種機(jī)械振動(dòng)， 通過(guò) 帶動(dòng)一根記錄針，將振動(dòng)的規(guī)律 完整的記錄在黑膠母碟上， 就是在母碟 的表面 上刻出一圈一圈的凹槽， 這樣 就制作出黑膠唱片的母版， 再 然后通過(guò)一定的技術(shù)手段 進(jìn)行 翻版 ，就能做 出能實(shí)用的黑膠唱片。 將聲音信號(hào)記錄在媒質(zhì)上的過(guò)程 稱為錄音 。 如前所述， 目前 適合 的 中央控制單元是單片機(jī) 。 通常情況下， 大部分 客車 有兩個(gè)門(mén)或三個(gè)門(mén)， 分 別 為上車門(mén)與下車門(mén)，分門(mén)專用，既簡(jiǎn)單又方便。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 3 章 客車防超載系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由前面的分析容易知道， 課題 所要設(shè)計(jì)的客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng)由把人產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的電路、電信號(hào) 通過(guò)單片機(jī)處理的電路以及經(jīng)過(guò)處理后的信號(hào)最后轉(zhuǎn)化成聲音、光線等信號(hào)的電路三部分構(gòu) 成。 單片機(jī)是 依 靠程序的，通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是 有特別要求的的 一些功能，這是 其他 器件 很不容易 做到的，有些則是 根本無(wú)法 做到的。 顯而易見(jiàn)，數(shù)字信號(hào)在今后的應(yīng)用發(fā)展中更具前景。按照實(shí)際用途區(qū)分，信號(hào)包括電視信號(hào)、廣播信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)，通信信號(hào)等；按照所具有的時(shí)間特 性區(qū)分，則有確定性信號(hào)和隨機(jī)性信號(hào)等 [10]。當(dāng) 感應(yīng)器件感應(yīng)到熱輻 射時(shí) ， 非電量產(chǎn)生物理變化 ， 然后 通過(guò)適當(dāng)?shù)淖儞Q后 轉(zhuǎn)化為 相應(yīng)的電量變化。 按 人類的五種感覺(jué) ，燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 常見(jiàn)的傳感器可比作： 光敏傳感器 —— 視覺(jué) ； 聲敏傳感器 —— 聽(tīng)覺(jué) ； 氣敏傳感器 —— 嗅覺(jué) ； 化學(xué)傳感器 —— 味覺(jué) ； 壓敏、溫敏、流體傳感器 —— 觸覺(jué) 。該技術(shù) 簡(jiǎn)單、成熟， 成本較低 ， 在很多城市已有一定基礎(chǔ) ，但只有收費(fèi)的功能。 在發(fā)射裝置和接收裝置處都有相應(yīng)的 光學(xué)透鏡，將 無(wú)規(guī)則的 紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束， 這樣 紅外 線 的能量 就可以 夠 比較集中的 傳送。 人工計(jì)數(shù)技術(shù)是最古老也是最原始的計(jì)數(shù)方法，即乘務(wù)人員通過(guò) 人工 計(jì)數(shù)人數(shù)、估測(cè)人數(shù)等方式來(lái)確定乘客人數(shù)。 單片機(jī) 的體積小、 成本低 、 性價(jià)比高，是人們生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、工作、生活中很好的助手 。 為了消除客車超載而產(chǎn)生的安全隱患，預(yù)防和治理客車超載成為公共交通系統(tǒng)安全的首要課題。s lives. However, the rapid development of urbanization making urban transit systems bee more and more busy. The resulting overload phenomenon has bee a major security risk. This article designs a intelligent voice prompt system for bus antioverloading, based on the sensor and microcontroller core. In this paper, domestic and foreign antioverloading holistic techniques were introduced, a parative analysis of their advantages and disadvantages of different technologies. Considering all the factors and then elect appropriate method and sensor to do the hardware model, using the infrared reflection sensor to do the model. First the functionality of the system requirements for the overall is designed and the realization of various functions carried out a detailed explanation, and the appropriate ponents to build passenger overload proof hardware model voice prompt system is selected. The SCM adopts STM8S105 module, display part adopts TM1638 module, and voice entity part adopts ISD1820 voice module. These modules can successfully achieved the design requirements. Finally a GSM work alarm module based on practical innovation is designed. So the realtime situation reporting overloaded passenger traffic management system can be simulated. Keywords Infrared sensor。 本文 對(duì)國(guó)內(nèi)外 相關(guān)防超載技術(shù) 進(jìn)行了整體性的介紹，并通過(guò)比較 分析了不同的 其技術(shù) 之間的優(yōu)劣。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)院：電氣工程學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：儀器科學(xué)與工程系 學(xué) 號(hào) 學(xué)生 姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 題 目 題目名稱 客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目性質(zhì) ：工程設(shè)計(jì) （ √ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）； 理論研究型（ ）；計(jì)算機(jī)軟件型（ ）；綜合型（ ） （ ）； （ ）； （ ） 題目類型 （ √ ） （ ） 題目來(lái)源 科研課題 （ ） 生產(chǎn)實(shí)際 （ ） 自選題目 （ √ ） 主 要 內(nèi) 容 基 本 要 求 （不少于 2 萬(wàn)字）， A0 圖紙。然后綜合 考慮各項(xiàng)因素 ，選出適合的 方法 及傳感器來(lái) 做硬件模型 ，即使用紅外線反射式傳感器來(lái)做模型。 SCM。 當(dāng)今的世界是 信息 的 時(shí)代。 單片機(jī) 已遍布人們 生活的各個(gè) 角落 ， 每個(gè)角落都可以發(fā)現(xiàn)單片機(jī)發(fā)揮作用的身影 [3]。此方法無(wú)需任何設(shè)備，但計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，結(jié)果受乘務(wù)員主觀意識(shí)影響極大， 因此不必考慮用此種方法來(lái)防止超載。 當(dāng)?shù)?1 章 緒論 3 有人通過(guò) 感應(yīng)區(qū)域 而遮擋住 紅外光束 時(shí)， 接收 裝置感應(yīng)到信號(hào)的變化，就會(huì)輸出 變化 的電信號(hào)，從而 完成感應(yīng)傳遞 。目前多應(yīng)用于短途 的城市內(nèi)主干道公交車，由于管理體系等原因不易普及 [9]。 常見(jiàn)的傳感器有： 稱重傳感器 ， 稱重傳感器可以 將重力 信號(hào) 轉(zhuǎn) 換 為 電信號(hào) 。 論文的主要工作內(nèi)容 結(jié)合之前對(duì) 目前整理的客車防超載系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索和閱讀，歸納整理較為流行實(shí)用的相關(guān)理論，重點(diǎn)整理與自身所學(xué)相關(guān)的技術(shù)方法， 本文主要做了以下工作： （ 1）介紹了課題背景以及研究 課題 的意義，總結(jié)了 客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng) 在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及 設(shè)計(jì) 前景。 不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)才能進(jìn)行傳輸 和運(yùn)算。 本次設(shè)計(jì)既涉及模擬信號(hào)也涉及數(shù)字信號(hào)，乘客產(chǎn)生的各種信號(hào)需要經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)化最終轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)所能處理的邏輯信號(hào)（數(shù)字信號(hào)），這樣才能實(shí)現(xiàn)客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng)的自動(dòng)化與智能化。 單片機(jī)是指芯片本身，而單片機(jī)系 統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)某一個(gè)控制應(yīng)用需要 專門(mén)設(shè)計(jì)的，是一個(gè)圍繞單片機(jī)芯片而 建立 的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，這 就 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 圖 31 是其原理框圖： 圖 31 系統(tǒng)總體方案示意圖 基本設(shè)計(jì)思路為：乘客由于上下車的行為而產(chǎn)生信號(hào)， 信號(hào)被敏感器件捕獲然后經(jīng)由轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，處理過(guò)后的信號(hào)再轉(zhuǎn)化成電信號(hào)驅(qū)動(dòng)顯示模塊、語(yǔ)音模塊等外圍模塊，最終轉(zhuǎn)化為聲音、光線等易被人感知的信號(hào)，完成智能語(yǔ)音提示。只要分別在上車門(mén)與下車門(mén)安置各自的 紅外線傳感器 即可對(duì)上車人數(shù)與下車人數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、功耗低、控制功能強(qiáng)以及運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此非常適合用在客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng)中作為中央控制單元。將媒質(zhì)上記錄的信號(hào)重放出聲音來(lái)的過(guò)程稱為放音。還原聲音 的時(shí)候 ，則正好是上述記錄過(guò)程的 逆向 ，將唱針?lè)?在 凹槽里，轉(zhuǎn)動(dòng)唱片， 這時(shí) 唱針就會(huì)根據(jù)凹槽的深淺、彎曲 而 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)，這種機(jī)械振 動(dòng)再 轉(zhuǎn)變 為電信號(hào)，通過(guò)檢波和放大，就可以 還原出記錄的聲音。 顯示器是屬于 計(jì)算機(jī) 的 I/O 設(shè)備，即輸入輸出設(shè)備。其具體結(jié)構(gòu)有 “條形七段式” 、 “反射罩式” 以及“單片集成多位數(shù)字式”等。 單片集成多位數(shù)字顯示器是在發(fā)光材料 的 基片上（大圓片），利用集成電路 的 工藝制作出大量七段數(shù)字顯示圖形， 再 通過(guò)劃片把合格芯片選出， 然后 對(duì)位貼在印刷電路板上， 最后 用壓焊工藝引出引線，在上面蓋上“魚(yú)眼透鏡”外殼。 LED 顯示屏中的八段數(shù)碼管顯示屏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 功能 實(shí)用 ，可以顯示數(shù)字，還可以形象地顯示英文字母，非常適合本次設(shè)此的需要，故本次設(shè)計(jì) 擬采用 LED 八段數(shù)碼管來(lái)進(jìn)行顯示功能的實(shí)現(xiàn)。而有些客車上下門(mén)通用，也就是說(shuō)一個(gè)門(mén)既可以上車也可以下車 。 顯示功能采用 LED 顯示屏來(lái)實(shí)現(xiàn)，也是通過(guò) 單片機(jī)的 I/O 口 傳遞數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，達(dá)到直觀顯示的效果。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。 紅外線反射傳感器 是利用紅外線反射的原理，根據(jù)反射的強(qiáng)度來(lái)判定前方障礙的有無(wú)。 掃描周期： 100ms。 語(yǔ)音模塊通常由麥克風(fēng)差分輸入電路、語(yǔ)音芯片、后置音頻放大電路、揚(yáng)聲器等部分構(gòu)成。 咪頭 電源 接單片機(jī) 短接直通 短接循環(huán) 錄音 單遍 點(diǎn)動(dòng) 接喇叭 工作指示燈 第 4 章 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn) 21 顯示模塊的實(shí)現(xiàn) 客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng) 所 需要顯示的內(nèi)容簡(jiǎn)單，非常適合用 LED顯示屏來(lái)進(jìn)行顯示。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。該平臺(tái)采用 ST 的 130 nm 嵌入式非易性存儲(chǔ)器專有技術(shù)。以上引腳都可以與單片機(jī)的 GPIO引腳相連接，電源端和接地端與單片機(jī)的相同端相連接。 ISD1820 模塊 是一種 8 到 20 秒單段語(yǔ)音錄放電路 ，語(yǔ)音還原度高，有單遍播放、點(diǎn)動(dòng)播放以上車信號(hào) 下車信號(hào) 產(chǎn)生加一信號(hào) 產(chǎn)生減一信號(hào) 是否超載？ 單片機(jī)處理信號(hào) LED 顯示模塊 語(yǔ)音提示模塊 否 是 其他功能模塊 第 4 章 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn) 27 及循環(huán)播放三種播放方式， 操作簡(jiǎn)單， 用在客車防超載智能語(yǔ)音提示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中非常合適。 GSM 聯(lián)網(wǎng)報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn) 無(wú)線通信包括微波通信、短波通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、 散射通信等多種方式。 對(duì)于短消息的控制共有三種模式： Block Mode、基于 AT 指令的 Text Mode、基于 AT 指令的 PDU Mode。綠色指示燈指示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，每秒閃一次表示沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，三秒閃一次表示已經(jīng)注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)；紅色指示燈指示當(dāng)前工作狀態(tài)，工作時(shí)常亮。 第 5 章 聯(lián)網(wǎng) 功能的設(shè)計(jì) 31 ⑤ 發(fā)送 HEX 格式“ 1A”： HEX 格式的“ 1A”相當(dāng)于進(jìn)行 CTRL+Z 操作，這是 SIM900A 發(fā)送完短信的固定要求。 GSM 聯(lián)網(wǎng)報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)依靠比較成熟的 GSM 模塊，本次設(shè)計(jì)采用SIM900A 模塊 ，此模塊功能強(qiáng)大，可發(fā)送短信報(bào)警。結(jié)合實(shí)際， 為了提高計(jì)數(shù)的可靠性， 此處設(shè)計(jì)為： 300 毫 秒的感應(yīng)時(shí)間為有效時(shí)間，兩次有效感應(yīng)之間需要有 300 毫 秒的 間隔時(shí)間。 當(dāng)然， 沒(méi)有完美的設(shè)計(jì)，所有的系統(tǒng)都永遠(yuǎn)有提升的空間。隨著科技水平的提高，高新技術(shù)也會(huì)越來(lái)越成熟，其成本也會(huì)越來(lái)越低 。當(dāng)車載人數(shù)超過(guò) 20 人時(shí)， LED 數(shù)碼管閃爍顯示“ OL XX”，表示正在超載（ Overloding），XX 為當(dāng) 前車載實(shí)際人數(shù)。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 結(jié)論 按照前文所述的方法將各個(gè)模塊與單片機(jī)進(jìn)行連線，并通過(guò) IAR