【正文】 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從對(duì)知識(shí)的不了解到 學(xué)習(xí)實(shí)踐 ，基本掌握了 單片機(jī)制作的流程和方法， 通過上機(jī)實(shí)踐，認(rèn)識(shí)到自身的不足，以此激勵(lì)自己不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。減一鍵按下后 ,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 。 基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 32 本文討論的語音報(bào)站器主要是指裝在車上的放音電路 ,不包含錄音電路 .而在實(shí)際應(yīng)用中 ,錄音電路則完成報(bào)站內(nèi)容的錄音工作 ,并收錄內(nèi)容存儲(chǔ)到語音芯片中 .本文主要結(jié)合 ISD4004 在放音電路中的使用介紹 ISD4004 的典型應(yīng)用 。 caled()。 //用 T1 計(jì)時(shí) 8 位自動(dòng)裝載定時(shí)模式，不用 T0 TH1=0x19。 } } */ /* void init0() interrupt 0 { D_t++。 i=k/10。 計(jì)算機(jī)中的程序在港澳臺(tái)地區(qū)稱為程式。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。一般來說，其紅外輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時(shí)，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。 第三章 硬件部分 19 3. 霍爾器件 與外電路的接口 霍爾開關(guān)電路的輸出級(jí)一般是一個(gè)集電極開路的 NPN 晶體管，其使用規(guī)則和任何一種相似的 NPN 開關(guān)管相 同。下圖給出了一個(gè)采用三端固定正電壓集成穩(wěn)壓器7805 來得到 +5V 穩(wěn)定電壓的圖示 供參考。 圖 RC復(fù)位電路 XTAL1 XTAL2 X1 12M C2 30pF C3 30pF Ch 104 E1 22u Sm R1/10K VCC E1 22u RST Sm R1 10k Ch 104 VCC RST 第三章 硬件部分 15 圖 ，在電源電壓瞬間下降時(shí)使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。在掉電模式下 ,保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器 ,禁止所用其他芯片功能 ,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí) ,則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH） ,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。作為輸入 ,由于外部下拉為低電平 ,P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 GND：接地。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中 ,ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器 ,AT89C2051 是它的一 種精簡(jiǎn)版本。 時(shí)鐘電路：系統(tǒng)要穩(wěn)定的工作必須有可靠的時(shí)鐘。系統(tǒng)由脈沖檢測(cè)、脈沖計(jì)數(shù)、 CPU 控制、控制信號(hào)、輸出顯示等組 成。 其中一種的技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)車輪轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值與預(yù)置值對(duì)比，即可確定 報(bào)站時(shí)刻，達(dá)到準(zhǔn)確自動(dòng)的目的。 方案的選擇與論證 在進(jìn)行方案選擇之前，對(duì)幾個(gè)方案進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較，下面是幾個(gè)方案的比較。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機(jī)技術(shù)與各種語音芯片相結(jié)合，即可完成語音的合成技術(shù)，使得汽車報(bào)站器的實(shí)現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)。 方案比較 方案一： 基于 GPS/GPRS 的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)由公交車內(nèi)各終端 (信息屏、腰牌等 )、自動(dòng)報(bào)站器、 GPRS／ GSM 通信網(wǎng)絡(luò)、公交監(jiān)控調(diào)度中心組成。以 AT89C51 為 CPU（ Central Processing Unit，中央處理器）在中斷處理程序中對(duì)外來脈沖計(jì)數(shù)，利用 ISD4004輸出語音。 公交車較一般車輛有個(gè)明顯的特點(diǎn)，就是它行駛的路線固定，從起點(diǎn)到終點(diǎn)中途經(jīng)過的站、路口也是固定的。本系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，外接 12MHZ 的晶振，晶振和電容（ 30P）組成并聯(lián)諧振蕩回路，從而使 89C51 內(nèi)部的電路產(chǎn)生自振蕩。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式第三章 硬件部分 9 控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 P0 口： P0口 為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口 ,每腳可吸收 8TTL 門電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 ,如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí) ,/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET。 振蕩電路設(shè)計(jì) 89 系列的振蕩電路可以有內(nèi)部振蕩和外部振蕩電路輛種方法來實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部振蕩電路由一個(gè)單級(jí)反相器組成， XTML1 為反相器的輸入， XTML2 為反相器的輸出。圖 3所示復(fù)位電路輸入輸出特性圖的下半部分是其特性，可與上半部比較 ， 增加放電回路的效果。 圖 三端固定正電壓集成穩(wěn)壓器電路 7805 24 V +5 V uF uF RST PSEN ALE EA R4 10K C1/22uf +5v 基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 18 脈沖檢測(cè) 電路設(shè) 計(jì) 1. 霍爾器件 測(cè)量磁場(chǎng) 使用霍爾器件檢測(cè)磁場(chǎng)的方法極為簡(jiǎn)單，將霍爾器件作成各種形式的探頭，放在被測(cè)磁場(chǎng)中，因霍爾器件只對(duì)垂直于霍爾片的表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。輸出管截止時(shí)，輸漏電流很小，一般只有幾 nA，可以忽略，輸出電壓和其電源電壓相近，但電源電壓最高不得超過輸出管的擊穿電壓（即規(guī)范表中規(guī)定的極限電壓）。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。 數(shù)碼管要正常顯示，就要用 驅(qū)動(dòng)電路 來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的 數(shù)字 ，因此根據(jù)數(shù)碼管的 驅(qū)動(dòng)方式 的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。程序就是為使電子計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)操作，或執(zhí)行某一任務(wù)，按序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)指令的集合。 //暫存百位 P0=led_seg_code[i]。 if(D_t=5) //計(jì)數(shù) 100 次，每次 10 米，表示一公里 基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 28 { D_t=0。 //250 微秒溢出一次 。 caled()。 本文討論的報(bào)站器主電路主要由單片機(jī) 89C52和 ISD4004構(gòu)成 .該系統(tǒng)的硬件電路連接圖如圖 所示 。特殊語鍵按下后 ,程序轉(zhuǎn)向執(zhí)行特殊語放音 (譬如“拐彎請(qǐng)注意”等語句 )。 畢業(yè)論文能夠順利完成，離不開學(xué)校提供的教學(xué)環(huán)境，各位教師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱情幫助。 因?yàn)?所 用的 仿真軟件 Protues 制作有大部分不熟悉，需要邊學(xué)邊做， 又因?yàn)樵诩夹g(shù)上有一定困難，所以需要不斷大量的學(xué)習(xí)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難免有不周全之處 ，敬請(qǐng)諒解 。然后調(diào)用放音子程序 ,讀入前面獲得的本站放音內(nèi)容首地址 ,開始放音 .每一句放音完畢后 ,ISD4004 的中斷引腳 (25 腳 )會(huì)自動(dòng)送一低電平信號(hào) .在硬 件設(shè)計(jì)中 ,該引腳與單片機(jī)的 連接 ,因此會(huì)引起一次中斷 ,在中斷子程序中有一個(gè)計(jì)數(shù)器記錄中斷次數(shù) ,從而判斷何時(shí)當(dāng)前一站結(jié)基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 34 束 ,站號(hào)加一并刷新顯示 .加一鍵按下后 ,程序放音內(nèi)容轉(zhuǎn)向下一站 。 語音報(bào)站器硬件電路設(shè)計(jì) 目前市場(chǎng)上流通的語音報(bào)站器 ,大多采用的不是 ISD4004 系列的芯片 ,這與其剛推出不久以及價(jià)格偏高有關(guān) .但隨著 ISD4004 應(yīng)用的增多以及價(jià)格的回落 ,再加上 ISD4004 系列芯片本身的優(yōu)點(diǎn) ,可以 相信 ,在語音報(bào)站器中采用 ISD4004 系列語音芯片是完全可行的 。 caled()。 //初始化 51的寄存器 TMOD=0x20。 if(t_distance = 34)t_distance = 0。 //k = 34。一般分為系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序兩大類。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度 μ W/m2 表示。 也可將工作磁體固定在霍爾器件背面（外殼上沒打標(biāo)志的一面），讓被檢的鐵磁物體（例如鋼齒輪）從它們近旁通過，檢測(cè)出物體上的特殊標(biāo)志（如齒、凸緣、缺口等），得出物體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 它的內(nèi)部含有限流保護(hù)，過熱保護(hù)和過壓保護(hù)電路，基準(zhǔn)電壓源噪聲低 .溫度漂移小，工 作穩(wěn)定可靠。左邊的電路為高電平復(fù)位有效 ， 右邊為低電平 Sm為手動(dòng)復(fù)位開關(guān) Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾 。但 RAM,定時(shí)器 ,計(jì)數(shù)器 ,串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ,這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)第三章 硬件部分 11 將不出 現(xiàn)。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后 ,它們被內(nèi)部上拉為高電平 ,并用作輸入。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2．管腳說明 ： VCC：供電電壓。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造 ,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼 圖 51單片機(jī) 容。為了避 免數(shù)據(jù)和地址的信號(hào)沖突，這時(shí)候就需要在 89C51 和 RAM 之間加上一鎖存器 ，從而使數(shù)據(jù)與地址分時(shí)輸出。以 AT89C51 為主控芯片，對(duì)外來脈沖計(jì)數(shù)，結(jié)合 數(shù)字顯示器輸出數(shù)字 。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 主控器 接受模塊 顯示模塊 SD 卡 語音播放模塊 功率放大模塊 通信模塊 鍵盤輸入 電源模塊 第二章 工作原理 5 方案三： 基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)又大致由兩種技術(shù)支持。本設(shè)計(jì)要求利用 AT89C51 作為主控芯片完成主控電路的設(shè)計(jì)，輔助電路要求包括 數(shù)字顯示 電路、 LED 顯示電路 、電源電路等。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站，該方式因其效果太差和工作強(qiáng)度太大，在 很多大城市已經(jīng)被淘汰。鑒于傳統(tǒng)公交車報(bào)站系統(tǒng)的不足之處， 本文 結(jié)合公交車輛的使用特點(diǎn)及實(shí)際營(yíng)運(yùn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 。自動(dòng)報(bào)站器主要由主控芯片、 GPS／ GPRS 通信模塊、 LCD、 SD 卡、 MP3解碼芯片組成。系統(tǒng)完成后就可以上機(jī)調(diào)試，使用時(shí)可用配套的燒寫器將站與站之間的距離寫入單片機(jī)內(nèi)，如果不知道距離可以在機(jī)上采用手動(dòng)方式輸入，使裝置處于輸入狀態(tài)，出站時(shí)按下錄入鍵，到站時(shí)按下確定鍵，就可以將站與站之間對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入單片機(jī)。因此，從起點(diǎn)到任一站、任一路口的距離是相對(duì)不變的，任意兩站之間、路口之間以及站與路口之間的距離也是不變的。 復(fù)位電路：即在 89C51 的 RESET 端出現(xiàn)一保持 10ms 的高電平時(shí)，單片機(jī)復(fù)位。 1．主要特性： 當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時(shí) ,被定義為高阻輸入。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng) /EA端保持高電平時(shí) ,此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器?？衫脙?nèi)部振蕩產(chǎn)生時(shí)鐘，只要在 XTML1 和 XTML2 引腳上外接一個(gè)晶體及電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個(gè)完整的振蕩信號(hào)發(fā)生器。 圖 增加二極管的復(fù)位電路 增加放電回路的 RC 復(fù)位電路 使用比較電路，不但可以解決電源毛刺造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且電源緩慢下降也能可靠復(fù)位。若不垂直，則應(yīng)求出其垂直分量來計(jì)算被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。輸出管導(dǎo)通時(shí)，它的輸出端和線路的公共端短路。 當(dāng)電壓越過正向閾值電壓（約 左右）電流開始流動(dòng)，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流對(duì)工作電壓十分敏感。 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 流程圖設(shè)計(jì) 圖 主控程序流程圖 計(jì)數(shù) 判斷手 /自動(dòng) 判斷正 /反向 比 較 判斷到站 調(diào)用手動(dòng)操作程序 返回 調(diào)用反向程序 Y N Y N N 開始 調(diào)用報(bào)站程序 返回 Y 基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 26 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 程序清單 include unsigned char data t_distance。 P2amp。 t_distance=t_distance+1。 250=(256x)*12/ x= TL1=0x19。 if(t_distance = 34)flag = 1。 本系統(tǒng)主要分為三部分 :單片機(jī)控制部分、放音部分和顯示部分 .顯示電路采用的是通過 、 控制的兩個(gè) 7段數(shù)碼管的靜態(tài) 顯示器 ,在此不作詳細(xì)介紹 。停止鍵按下 ,將中止當(dāng)前的放音狀態(tài) 。 再此特別感謝指導(dǎo)教師 梁曉霞老師的悉心指導(dǎo)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，梁曉霞 老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度對(duì)我遇到的問題給予認(rèn)真詳細(xì)的解答。這樣的過程鍛煉可自己的獨(dú)立解決問題的能力。 電路