【正文】 ............................................................................................ 4 微控制器 ........................................................................................................... 4 微控制器的選型 ..................................................................................... 4 ATmega16 單片機(jī) .................................................................................. 5 MAX232 通信串口芯片 .................................................................................. 7 語音播報(bào)部分 ................................................................................................... 7 供電電源電路設(shè)計(jì) ........................................................................................... 9 顯示模塊設(shè)計(jì) ................................................................................................... 9 數(shù)據(jù)存儲芯片 ................................................................................................. 10 本章小結(jié) ......................................................................................................... 11 第 3 章 語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì) .............................................................. 12 MAX232 與 ATmega16 接口電路設(shè)計(jì) ......................................................... 12 MAX232 與 ATmega16 接口電路的功能 ........................................... 12 MAX232 與 ATmega16 接口電路設(shè)計(jì) ............................................... 12 MAX232 與 ATmega16 接口電路布線布局特點(diǎn) ............................... 13 ISD1760 語音芯片與 ATmega16 接口電路設(shè)計(jì) .......................................... 13 語音芯片與 ATmega16 接口電路的功能 ............................. 13 語音芯片與 ATmega16 接口電路的設(shè)計(jì) ............................. 13 與 LCD1026 液晶顯示器的接口電路設(shè)計(jì) ................................. 14 ATmega16 與 LCD1602 液晶顯示器的接口電路的功能 .................. 14 ATmega16 與 LCD1602 液晶顯示器的接口電路設(shè)計(jì) ...................... 14 與 AT24C02 存儲芯片的接口電路設(shè)計(jì) ...................................... 14 供電電源的接口電路設(shè)計(jì) ............................................................................. 15 本章小結(jié) ......................................................................................................... 15 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .............................................................................................. 17 主控單元軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................... 17 顯示界面設(shè)計(jì) ................................................................................................. 18 語音部分軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................... 19 本章小結(jié) ......................................................................................................... 20 第 5 章 結(jié)束語 .......................................................................................................... 21 總結(jié) ................................................................................................................. 21 展望 ................................................................................................................. 21 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) II 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 1 致 謝 ............................................................................................................................ 1 附 錄 .......................................................................................................................... 1 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 隨著社會的快速發(fā)展， 計(jì)算機(jī)應(yīng)用越來越普及，很多企業(yè)和單位、甚至是公共場所已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電腦來代替日常繁忙的工作，進(jìn)行科學(xué)有效的管理。 系列單片機(jī)的語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 基于 FPGA 的 語音 計(jì)費(fèi) 顯示 器不僅可以解決電子系統(tǒng)小型化、低功耗、高可靠性 等問題，而且其開發(fā)周期短、開發(fā)軟件投入少、芯片價(jià)格不斷降低，特別是對小批量、多品種的產(chǎn)品需求，基于 FPGA 的 語音 計(jì)費(fèi) 顯示 器已成首選。 芯片內(nèi)部包含有自動增益控制 、 麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器 、 揚(yáng)聲器驅(qū)動線路 、 振蕩器與內(nèi)存等全方位整合系統(tǒng)功能 。 國內(nèi)外語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)研制生產(chǎn)現(xiàn)狀 國外語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)研制生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前，國外 收費(fèi)站 已經(jīng)基本完成了自動化，不需要人工干預(yù)。 國內(nèi)語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)研制生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前，公路收費(fèi)站的監(jiān)控、收費(fèi)、起落桿等的控制多采用工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，但對許多中、小型收費(fèi)站的人工車道，仍需要收費(fèi)員根據(jù)車型告知司機(jī)繳費(fèi)金額。 語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 后端電路設(shè)計(jì)，說明各模塊間的相互聯(lián)系。 微控制器的選型 51 單片機(jī)， ARM， DSP 都是嵌入式系統(tǒng)的核心芯片的類型，現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)都是高度面向?qū)ο蟮摹? ATmega16 單片機(jī) ATmega16 單片機(jī)介紹 ATmega16 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。端口 A 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。端口 B 也可以用做其他不同的特殊功能 。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。 XTAL2： 反向振蕩放大器的輸出端。其主要特性有 [3]： 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，器件對噪聲很敏感，因此， VCC 必須對地加一個(gè)阻抗為 的去藕電容， C1＋與 C1－之間、 C2＋與 C2－之間、 Vs＋與 VCC 之間以及 Vs－與地之間均需連接一個(gè)阻抗為 的鉭電解電容，以提高抗干擾能力，且接線時(shí)盡量靠近器件。本系統(tǒng)采用 SPI工作模式 ， 其中單片機(jī)為主機(jī) ， ISD1760作為從機(jī) 。輸出電壓為 5V 顯示器件是用戶快速讀取 費(fèi)額 數(shù)據(jù)的輸出器件，較常用的是 LED 數(shù)碼管和LCD 液晶顯示器。如圖 26 所示： 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 26 AT24C02引腳結(jié)構(gòu)圖 圖 10 中的時(shí)鐘信號線 SCL 與數(shù)據(jù)線 SDA 需外接 ， 其作用是減 AT24C02 的靜態(tài)功耗 ， 24C02 采用 I178。 A01A12A23VSS4SDA5SCL6WP7VCC8AT24C02長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 第 3 章 語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì) MAX232與 ATmega16 接口電路設(shè)計(jì) MAX232 與 ATmega16 接口電路的功能 MAX232與 ATmega16接口電路的主要作用是 計(jì)算機(jī)發(fā)送的 數(shù)據(jù)通過串口芯片 MAX232，使 ATmega16 單片機(jī) 能夠 接收。 在電路布局時(shí)，晶 振應(yīng)與 MAX232 的輸入信號 R1IN,R2IN,T1IN,T2IN 和輸出信號 R1OUT,R2OUT,T1OUT,T2OUT 保持一定的距離，以避免晶振信號對輸入輸出信號的干擾，提高轉(zhuǎn)換精度。 ATmega16 與 LCD1602 液晶顯示器的接口電路設(shè)計(jì) 圖 33 液晶顯示電路原理圖 ATmega16 與 LCD1602 液晶顯示器的接口電路 如圖 33 所示 。 ATmega16 與 AT24C02 存儲芯片的接口電路如圖 34 所示。 以 ATmega16 為核心控制部件，介紹了各模塊與之相連的接口電路設(shè)計(jì)，以及電路實(shí)現(xiàn)的功能，通過 ATmega16 的控制指令，實(shí)現(xiàn)各模塊各自的功能。如圖 41 為 軟件總體設(shè)計(jì) 簡要流程圖。其中的語音處理程序主要判斷是否需要播報(bào)語音信息，以及找到相應(yīng)語音信息的存儲地址，播報(bào)制定段語音。并根據(jù)系統(tǒng)功的需求分析，確定了 語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 的總體設(shè)計(jì)方案。C 總線接口轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) [J]． 國外電子元器件， 20xx(12):4749． [11] 沙占友，王彥鵬，馬洪濤．低壓差線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用 [M ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [12]孫俊喜 ． LCD 驅(qū)動電路、驅(qū)動程序設(shè)計(jì)及典型應(yīng)用 [M ]． 北京 ： 人民郵電出版社 ， 20xx． 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 致 謝 本論文是在導(dǎo)師劉智老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 void lcd_write_data(unsigned char char_data)。,39。,39。,39。,39。:39。39。 39。 39。,39。,39。,39。,39。,39。 lcd_init()。 lcd_write_mand(0x38,0)。 //顯示光標(biāo)移動設(shè)置 lcd_write_mand(0x0c,1)。 //E=0,下面給 LCD 一個(gè)高脈沖 NOP()。=~lcd_RW。 //重設(shè) E=0 } /* 檢測忙信號 ,等待 LCD 空閑檢測函數(shù) 正常讀寫操作之前必須檢測 LCD 控制器狀態(tài) E=1 RS=0 RW=1。 lcd_control_port|=lcd_EN。 else position_tem=position+