【正文】 系統(tǒng)設(shè)計中將采。該工具是 BMP圖像和字符編輯、字模數(shù)據(jù)生成工具； DM Tool擁有友好 的用戶界面，用戶可以方便地使用下拉菜單和快捷操作，完成對 BMP圖像、字符的導(dǎo)入、編輯，以及數(shù)據(jù)生成操作。 特點：壓縮比大，計算量大，音質(zhì)不高，廉價。為了節(jié)約存儲空間， 必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理與壓縮。 K5：接收 GPS 上的時間 K6：設(shè)置切換。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 23 K2：逐次播放下行各站提示語，每按一次按順序播放一個。 4 、 RXB 串行數(shù)據(jù)輸入口 B（ CMOS 3V Level： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC） GND 接地電源接地 6 、 TIMEMARK / RESET TIMEMARK： 1PPS 時間標(biāo)記輸出（ Vil≦ 、 脈沖 寬度為 10ms）。 GPS 25 輸出，語句后均有校驗位，用戶可通過它，驗證結(jié)果。 NMEA0183 協(xié)議是 GPS接收機(jī)應(yīng)當(dāng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也是目前 GPS接收機(jī)上使用最廣泛的協(xié)議，大多數(shù)常見的 GPS接收機(jī)、 GPS 數(shù)據(jù)處理軟件、導(dǎo)航軟件都遵守或者至少兼容這個協(xié)議。 GPS 工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。 GPS工作衛(wèi)星的編號和試驗衛(wèi)星基本相同。每個軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90 度， 一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30 度。 c為 GPS 信號的傳播速度（即光速）。 GPS 系統(tǒng)的特點 : 全球，全天候工作： 能為用戶提供連續(xù)，實時的三維位置，三維速度和精密時間。芯片具有 BMI（ Bus Memory Interface）并行接口總線與 SIF（ Serial Interface）串行接口總線。如果在送出一個指令前不檢查 BF標(biāo)志，則在前一個指令和這個指令中間必 須延遲一段較長的時間，即等待前一個指 令確定執(zhí)行完成。 表 管腳號 管腳名 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 2 VCC +5V 電源負(fù) 3 V0 對比亮度調(diào)整 4 RS（ CS） H/L RS=“ H” ，表示 DB7—— DB0為顯示數(shù) 據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0為指令數(shù)據(jù) 5 R/W（ SID） H/L R/W=“ H” ， E=“ H” ，數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 RW=“ L” ， E=“ H— L” , DB7—— DB0的數(shù)據(jù)被寫到 IR或DR 6 E（ SCLK） H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H:8位或 4位并口方式， L：串口方式 16 NC — 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT — LCD驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K 背光源負(fù)端 控制器接口信號說明： RS， R/W 的配合選擇決定控制界面的 4 種模式： RS R/W 功能說明 L L MPU 寫指令到指令暫存器（ IR） 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 L H 讀出忙標(biāo)志（ BF）及地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MPU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存 器（ DR） H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) E 信號 E狀態(tài) 執(zhí)行動作 結(jié)果 高 —— 低 I/O 緩沖—— DR 配合 /W 進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令 高 DR—— I/O緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低—— 高 無動作 ● 忙標(biāo)志 :BF BF標(biāo)志 表明 內(nèi)部工作情況 .BF=1時才能對 模塊 進(jìn)行內(nèi)部操作 ,此時模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù) .BF=0 時 ,模塊為準(zhǔn)備狀態(tài) ,能夠 接受外部指令和數(shù)據(jù) . 每次操作之前最好先進(jìn)行狀態(tài)字檢測 ,只有在確認(rèn) BF=0 之后 ,才能訪問模塊 。n SP+I C EXI/RXOICE_SCKICE_SDAICE_ENCPVIO B7 （ R XD ） IO B1 0 （ TXD ）串行異步通訊接口Watchdog 圖 SPEC061A內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 SPEC061A引腳結(jié)構(gòu)圖 、 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 7 SPCE061A 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計 最小系統(tǒng)接線如圖 所示，在 OSCO、 OSCI 端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 VCP 端接上相應(yīng)的電容電阻， 復(fù)位電路 其他不用的電源端和地端接上 F 的去耦電容提高抗干擾能力。較高的處理速度使 用μ ’nSP ?能非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。串口通信能夠及 時處理 GPS 接受到得經(jīng)緯度信息。 第二章 系統(tǒng)方案論證 4 圖 為 GPS 語音報站系統(tǒng)總體設(shè)計框圖。 GPS 衛(wèi)星定位語音報站系統(tǒng)具有定位精度高、語音自動播報等特點。系統(tǒng)的工作原理是：安裝在車輛上的 GPS接收機(jī)根據(jù)收到的衛(wèi)星信息計算出車輛的當(dāng)前位置，通信控制器從 GPS接收機(jī)輸出的信號中提取所需要的位置、速度和時間信息，結(jié)合車輛身份等信息形成數(shù)據(jù)包，然 后通過無線信道發(fā)往控制中心。 國內(nèi) GPS市場呈現(xiàn)出兩個重點發(fā)展趨勢。往往 不能提前做好下 車準(zhǔn)備，甚至 很多要走回頭路 ；針對這一問題 。因此，對自動報站系統(tǒng)的需求也日益強(qiáng)烈。 其實語音報站不是什么新鮮的詞語了，公交車報站器也不是前所未有，本論文討論一個具有人性化友好操作界面，成本低報站準(zhǔn)確公交車報站器方案。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用 說明 本論文（設(shè)計）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。在一些需要提示乘客注意的情況，比如車在轉(zhuǎn)彎需要注意，或者需要讓座等等，這時該怎么辦？解決的辦法就是利用公交車報站器播放語音，提示乘客。但是由于公交司機(jī)又要開車又要兼顧按鍵報站，所以常常出現(xiàn)誤報、漏報等現(xiàn)象，不能夠滿足公交系統(tǒng)的要求；另一方面，由于司機(jī)開車時為報站分散精力，也對公交的安全運行埋下了隱患。 目前現(xiàn)有公共汽車自動報站器， 到站 時 LCD 點陣文字提示僅顯示本站和下站， 由此 ，很多 乘客并不清楚該車當(dāng)前行駛的方向以及某站點在整條線路中的 具體 位置， 特別是報站系統(tǒng) 故障時。不過，以現(xiàn)階段來看，由于 GPS接收機(jī)的單芯片化技術(shù)、價格以及市場應(yīng)用服務(wù)等仍未臻成熟，因此，在樂觀地看待此市場發(fā)展第一章 緒論 2 時，諸如 GPS IC設(shè)計的技術(shù)是否能達(dá)到 公交車 或 PDA所需的最小體積、成本是否能降低以及內(nèi)建 GPS的新 公交車系統(tǒng) 是否能引起消費者的青睞等問題，仍必須審慎地深入評估。一般行業(yè)用戶的車船隊監(jiān)控都采用中心監(jiān)控方式，系統(tǒng)由監(jiān)控中心、位于監(jiān)控中心的主站和安裝在移動車輛上的子站等 3部分構(gòu)成。 利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行公交車自動報站系統(tǒng)是近幾年的一個熱門課題。系統(tǒng)的研究內(nèi)容包括：車輛定位系統(tǒng)的軟件與硬件的設(shè)計與制作，即結(jié)合 GPS和凌陽單片機(jī)，對 GPS接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合 LCD點陣顯示和 SPCE061A的語音播報功能，并使用控制鍵盤電路來實現(xiàn)報站器的全自動報站和手動報站的功能，以及系統(tǒng)的整體測試與實際運行。外圍擴(kuò)展鍵盤、顯示器件，擴(kuò)展 SPR4096 FLASH 芯片存儲語音資源。 SPCE061A 單片機(jī)控制設(shè)計 凌陽單片機(jī) SPEC06A 簡介 及性能 SPCE061A 是凌陽科技推出的一款 16 位結(jié)構(gòu)的微控制器。 圖 為 SPEC061A 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 為 SPEC061A 引腳結(jié)構(gòu)圖 雙 16 位定時器/ 計數(shù)器7 通道 10 位 ADC單通道 ADC + AG CCPU 時鐘實時時鐘F L ASHRAM時基中斷控制IO A1 5 0 IO B1 5 0鎖相環(huán)振蕩器I OB 0 ( SCK ) I OB 1 (SDA )低電壓監(jiān)測 /低電壓復(fù)位 雙通道10 位 DAC串行輸入輸出接口AUD 1AUD 2MIC_ IN32 管腳通用輸入輸出端口16 位微控制器u 39。 基本特性 及功能 :（ 1）、低電源電壓（ VDD:++）（ 2）、顯示分辨率 :12864點 （ 3）、內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點陣漢字 (簡繁體可選 ) （ 4）、內(nèi)置 128個 168 點陣字符 （ 5）、 2MHZ 時鐘頻率 （ 6）、顯示方式： STN、半透、正顯 （ 7）、驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）、視角方向 ： 6 點 （ 9）、背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5— 1/10 （ 10）、通訊方式：串行、并口可選 （ 11）、內(nèi)置 DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 （ 12）、無需片選信號，簡化軟件設(shè)計（ 13）、工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲溫度 : 20℃ +60℃。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 11 液晶模塊串行時序圖 串行數(shù)據(jù)傳送共分三個字節(jié)完成： 第一字節(jié)：串口控制 — 格式 11111ABC A為數(shù)據(jù)傳送方向控制： H表示數(shù)據(jù)從 LCD到 MCU， L表示數(shù)據(jù)從 MCU到 LCD B為數(shù)據(jù)類型選擇： H表示數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)， L表示數(shù)據(jù)是控制指令 C固定為 0 第二字節(jié)： (并行 )8位數(shù)據(jù)的高 4位 — 格式 DDDD0000 第三字節(jié)： (并行 )8位數(shù)據(jù)的低 4位 — 格式 0000DDDD 注意： 模塊在接收指令前，向處理器必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài)，即讀取 BF標(biāo)志時 BF需為 “0” ，方可接受新的指令。 內(nèi)嵌 512K 8位高性能 Flash 存儲器同時內(nèi)嵌 4K 8位 SRAM。全球定 位系統(tǒng) (Global Positioning SystemGPS)是美國從 20 世紀(jì) 70年代開始研制，歷時 20 年，耗資 300億美元，于 1994 年全面建成，為高精度導(dǎo)航和定位而研制的全球被動式無線電衛(wèi)星系統(tǒng)，是集成無線電導(dǎo)航、定位和定時于一體的多功能系統(tǒng)。 △ ti (i= 4) 分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4的信號到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時間。 24 顆衛(wèi)星均勻分布在 6個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為 55度，各個軌道平面之間相距 60 度， 即軌道的升交點赤經(jīng)各相差 60 度。但這種 時間間隙段是很短暫的，并不影響全球絕大多數(shù)地方的全天候、高精度。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。 GPS 接收機(jī)根據(jù) NMEA0183 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將位置、速度等信息通過串口傳送到 PC 機(jī)、 PDA 等設(shè)備。 2當(dāng)前歷書數(shù) 20 這個字段可為空或任意值； 3衛(wèi)星 PRN 數(shù)不清 0 到 32 4GPS 星歷數(shù) 5SV狀態(tài)，每個歷書的 1724 位 6離心率 7星歷參考時間 8傾角 9上升速率 10半軸 11近地點的末端 12節(jié)經(jīng)度 13近點離角 14Afo 時間參數(shù) 15 Af1 時間參數(shù) hh：語句末端的 hh 為該語句的校檢符，應(yīng)由用戶計算送給 GPS 25板，計算規(guī)則為：“ S”后的所有字節(jié)的 8 個計，每 4 個組成一個 BCD 碼（ A、 B、 C 等應(yīng)用大寫）。 RXA 串行數(shù)據(jù)輸入端口 A（ CMOS 3V Level： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC） 。 K2K3K4 K5 K6 K7K8K1V D D HIOB3IOB4IOB5IOB6 IOB8IOB9IOB11IOB12 圖 按鍵電路原理圖 各按鍵的功能定義如下： 1． 在公交車報站狀態(tài)： K1：逐次播放上行各站提示語，每按一次按順序播放一個。 2． 在時間設(shè)置狀態(tài)： K K K K4：無效。 數(shù)據(jù)存儲與壓縮 在 GPS 自動公交車報站器的系統(tǒng)中，識別車輛到達(dá)的 位置以及播報站名和顯示信息時，需要對播報點的語音編碼、文字信息、經(jīng)緯度坐標(biāo)、方向、運行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)存 儲 。如：SACM_S240。本系統(tǒng)采用的是 DM（ Dot Matrix） To