【正文】 計(jì)（論文） 22 R/W（ SID） 讀 /寫(xiě)選擇信號(hào)，高電平為讀選通，低電平為寫(xiě)選通（串行方式下作數(shù)據(jù)線使用）。 E（ SCLK） 讀 /寫(xiě)使能信號(hào)，在 E 的下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存（寫(xiě)）入 ST7921；在 E 為高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出（串行方式下作時(shí)鐘輸入）。 RST 復(fù)位信號(hào)，低電平有效。當(dāng)其有效時(shí)，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為 0?？膳c單片機(jī)相連，由單片機(jī)控制；也可直接接 VDD，使之不起作 用。 BLA 背光源正極（ LED+5V）。 BLK 背光源負(fù)極（ LED0V）。 液晶模組與單片機(jī)的連接 圖 液晶模組與單片機(jī)的連接電路圖 鍵盤接口電路設(shè)計(jì) 鍵盤是若干按鍵的集合，是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令及數(shù)據(jù)的接口設(shè)備。鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。前者能自動(dòng)識(shí)別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，以并行或串行方式發(fā)送給 CPU。它使用方便，接口簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但需要專用的硬件電路。后者則通過(guò)軟件來(lái)確定按鍵并計(jì)算鍵值。這種方法雖然沒(méi)有編碼鍵盤速度快 ，但它不需要專用的硬件支持，因此得到了廣泛的應(yīng)用。 鍵盤是計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分，設(shè)計(jì)時(shí)必須解決下述一些問(wèn)題。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 按鍵的確認(rèn) 鍵盤實(shí)際上是一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合，其中每一個(gè)按鍵就是一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入裝置。鍵的閉合與否，取決于機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)的通、斷狀態(tài)。反應(yīng)在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，例如高電平表示斷開(kāi)，低電平表示閉合。所以，通過(guò)檢測(cè)電平狀態(tài)（高或低），便可確定按鍵是否已被按下。 為了縮小整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模，簡(jiǎn)化硬件線路，我們希望設(shè)置最少量的按鍵，獲得更多的操作控制功能。 重 鍵與連擊的處理 實(shí)際按鍵操作中，若無(wú)意中同時(shí)或先后按下兩個(gè)以上的鍵，系統(tǒng)確認(rèn)哪個(gè)鍵操作是有效的，完全由設(shè)計(jì)者的意志決定。如視按下時(shí)間最長(zhǎng)者為有效鍵，或認(rèn)為最先按下的鍵為當(dāng)前按鍵，也可以將最后釋放的鍵看成是輸入鍵。不過(guò)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)畢竟資源有限。交互能力不強(qiáng)，通常總是采用單鍵按下有效，多鍵同時(shí)按下無(wú)效的原則（若系統(tǒng)沒(méi)有復(fù)合鍵，當(dāng)然應(yīng)該另當(dāng)別論）。 有時(shí)，由于操作人員按鍵動(dòng)作不夠熟練，會(huì)使一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵的效果，即重鍵的情況。為了排除重鍵的影響，編制程序時(shí)，可以將鍵的釋放作為按鍵的結(jié)束。等鍵 釋放電平后再轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的功能程序，以防止一次擊鍵多次執(zhí)行的錯(cuò)誤發(fā)生。 按鍵防抖動(dòng)技術(shù) 鍵盤，作為向系統(tǒng)提供操作人員的干預(yù)命令的接口，以其特定的按鍵序列代表著各種確定的操作命令。所以，準(zhǔn)確無(wú)誤地辨認(rèn)每個(gè)鍵的動(dòng)作及其所處的狀態(tài)，是系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。 多數(shù)鍵盤的按鍵均采用機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)。一個(gè)電信號(hào)通過(guò)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合過(guò)程，完成高、低電平的切換。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合及斷開(kāi)的瞬間必然伴隨有一連串的抖動(dòng)。抖動(dòng)過(guò)程的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為 10～ 20ms。 為了使 CPU 對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次，必須排除抖動(dòng)的影響，可以從硬件及軟件兩個(gè)方面著手解決。 1）硬件防抖動(dòng)技術(shù) 通過(guò)硬件電路消除按鍵過(guò)程中抖動(dòng)的影響是一種廣為才用的措施。這種做法，工作可靠，且節(jié)省機(jī)時(shí)。下面介紹兩種硬件防抖動(dòng)電路。 ①濾波防抖動(dòng)電路 利用 RC 積分電路對(duì)干擾脈沖的吸收作用，選擇好電路的時(shí)間常數(shù)，就能在按鍵抖動(dòng)信號(hào)通過(guò)此濾波電路時(shí)，消除抖動(dòng)的影響 。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 濾波防抖動(dòng)電路 當(dāng)鍵 K 未按下時(shí)，電容 C 兩端電壓均為 0，非門輸出為 1。當(dāng) K 按下時(shí)，由于 C 兩端電 壓不可能產(chǎn)生突變。盡管在觸點(diǎn)接觸過(guò)程中可能出現(xiàn)抖動(dòng)，只要適當(dāng)選取 R R2 和 C 的值，即可保證電容 C 兩端的充電電壓波動(dòng)不超過(guò)非門的開(kāi)啟電壓（ TTL 為 ），非門的輸出將維持高點(diǎn)平。同理，當(dāng)觸點(diǎn) K 斷開(kāi)時(shí)，由于電容 C 經(jīng)過(guò)電阻 R2 放電， C 兩端的放電電壓波動(dòng)不會(huì)超過(guò)非門的關(guān)閉電壓，因此，非門的輸出也不會(huì)改變?？傊?，只要 R R2 和 C 的時(shí)間常數(shù)選取得當(dāng)，確保電容 C 由穩(wěn)態(tài)電壓充電到開(kāi)啟電壓，或放電到關(guān)閉電壓的延遲時(shí)間等于或大于 10ms，該電路就能消除抖動(dòng)的影響。 ②雙穩(wěn)態(tài)防抖動(dòng)電路 用兩個(gè)與非門構(gòu)成一個(gè) RS 觸發(fā)器 ，即可構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)防抖動(dòng)電路。 圖 雙穩(wěn)態(tài)防抖動(dòng)電路 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 設(shè)按鍵 K 未按下時(shí)，鍵 K 與鍵 A 端（ ON）接通。此時(shí)， RS 觸發(fā)器的 Q 端為高電平 1，致使 Q 端為低電平 0。此信號(hào)引致 1與非門的輸入端，將其鎖住，使其固定輸出為 1。每當(dāng)開(kāi)關(guān) K 被按動(dòng)時(shí)，由于機(jī)械開(kāi)關(guān)具有彈性，在 A 端將形成一連串的抖動(dòng)波形。而 Q 端在 K 到達(dá) B 端之前始終為 0。這時(shí)，無(wú)論 A 處出現(xiàn)怎樣的電壓（ 0 或 1）， Q 端恒為 K 到達(dá) B 端，使 B 端為 0， RS 觸發(fā)器產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)， Q 變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致 Q 降為 0，并鎖住門 2，使其輸出恒為 1。此時(shí)，即使 B 處出現(xiàn)抖 動(dòng)波形，也不會(huì)影響 Q 端的輸出，從而保證 Q 端恒為 0。同理，在釋放鍵的過(guò)程中，只要一接通 A， Q 端就升為 1。只要開(kāi)關(guān) K 不再與 B端接觸，雙穩(wěn)態(tài)電路的輸出將維持不變。 圖 鍵盤接口電路 在鍵盤接口中，開(kāi)關(guān) SW1 接 口，控制語(yǔ)音播放和文字顯示；開(kāi)關(guān) SW2接 口，控制提示順序；開(kāi)關(guān) SW3 接 口，用來(lái)跳過(guò)某站的提示，以實(shí)現(xiàn)播放過(guò)程的微調(diào)。 2）軟件防抖動(dòng)方法 若采用硬件防抖動(dòng)電路，則 N 個(gè)鍵就必須配有 N 個(gè)防抖動(dòng)電路。因此，當(dāng)鍵的個(gè)數(shù)比較多時(shí)，硬件防抖動(dòng)將無(wú)法勝任。在這種情況下，可以采用軟件 的方法進(jìn)行防抖動(dòng)。當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到有鍵按下時(shí)，先用軟件延時(shí)（ 10～ 20ms），而后再確認(rèn)該鍵電平是否仍維持閉合狀態(tài)電平。若保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)此鍵確已按下，從而消除了抖動(dòng)的影響。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 供電電路設(shè)計(jì) 公交車上所使用的電源電壓為 24V，而 AT89C51 芯片的工作電壓為 5V，所以需要將 24V 的電壓轉(zhuǎn)換成 5V 電壓。設(shè)計(jì)中采用了三端固定正電壓集成穩(wěn)壓器7805，來(lái)得到 +5V 穩(wěn)定電壓。電壓變換電路如圖 所示。 集成穩(wěn)壓器是指將不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓的集成電路。由于集成穩(wěn)壓器具有穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn) 定可靠、外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、重量輕等顯箸優(yōu)點(diǎn)，在各種電源電路中得到了普遍的應(yīng)用。常用的集成穩(wěn)壓器有：金屬圓形封裝、金屬菱形封裝、塑料封裝、帶散熱板塑封、扁平式封裝、雙列直插式封裝等。在電子制用中應(yīng)用較多的是三端固定輸出穩(wěn)壓器。 78xx 系列集成穩(wěn)壓器是常用的固定正輸出電壓的集成穩(wěn)壓器，輸出電壓有 5V、 6V、 9V、 12V、 15V、 18V、 24V 等規(guī)格，最大輸出電流為 。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)電路，采用了噪聲低、溫度漂移小的基準(zhǔn)電壓源，工作穩(wěn)定可靠。根據(jù)輸出電流值的不同，選用不同系列的 芯片，當(dāng)電流小于 100mA 時(shí)，可以選用 78L00 系列；當(dāng)電流在 以內(nèi)時(shí)，可選用 78M00 系列；當(dāng)電流在 以內(nèi)，應(yīng)選用 7800 系列的芯片。7805 的最大輸出電流為 。 圖 電壓變換電路 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 Y Y 圖 主程序流程圖 開(kāi)始 系統(tǒng)初始化 顯示開(kāi)機(jī)畫(huà)面 Mode=1 報(bào)站模式 錄音模式 顯示廣告 讀取按鍵值 按鍵按 下 發(fā)送語(yǔ)音報(bào)站名 送地址 LCD 顯示 延時(shí) 報(bào)下一站名 LCD 顯示下一站名 延時(shí) 顯示提示語(yǔ) 按鍵按下 按鍵值 開(kāi)始錄音 N Y N Y 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 語(yǔ)音提示應(yīng)用實(shí)現(xiàn) 放音程序 圖 語(yǔ)音芯片放音程序流程圖 開(kāi)始 執(zhí)行上電操作指令 延遲等待（ 25ms）知道上電結(jié)束 上電 延遲時(shí)間到 執(zhí)行 SET PLAY 命令設(shè)置播放地址 執(zhí)行 PLAY 命令 INT 有效 繼續(xù)播放下一段 執(zhí)行 STOP 命令 結(jié)束 段間延遲 Y N Y N Y N 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 錄音程序 圖 語(yǔ)音芯片錄音程序流程圖 開(kāi)始 執(zhí)行上電操作命令 （ POWER UP） 延遲等待（ 25ms）直到上電結(jié)束 上電延遲時(shí)間到 執(zhí)行上電操作命令 （ POWER UP） 延遲二倍上電時(shí)間 上電時(shí)間到 執(zhí)行 SET REC 命令 設(shè)置錄音地址 執(zhí)行 REC 命令 執(zhí)行 STOP WRDN 命令 結(jié)束 Y N N Y 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 文字顯示應(yīng)用實(shí)現(xiàn) 圖 文字顯示程序流程圖 開(kāi)始 計(jì)算顯示 RAM 地址 文本顯示區(qū)首地址 設(shè)置顯示 RAM 地址 取漢字代碼 寫(xiě)入漢字代碼 結(jié)束 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 鍵盤接口應(yīng)用實(shí)現(xiàn) 圖 鍵盤接口程序流程圖 開(kāi)始 向 P1 口寫(xiě) 1 從 P1 口讀取數(shù)據(jù) 是否有按鍵按下 延時(shí)去抖動(dòng) 判斷鍵值 根據(jù)鍵值執(zhí)行程序 結(jié)束 Y N 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 5 總結(jié) 本設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)使用單片機(jī)作為控制器件。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行語(yǔ)音再生時(shí)，單片機(jī)控制語(yǔ)音合成電路中的語(yǔ)音芯片來(lái)讀取其外接的存儲(chǔ)器內(nèi) 部的語(yǔ)音信息，并合成語(yǔ)音信號(hào)，再通過(guò)語(yǔ)音輸出電路，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)站和提示。系統(tǒng)進(jìn)行語(yǔ)音錄制時(shí)，語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)語(yǔ)音錄入電路送給語(yǔ)音合成電路中的語(yǔ)音芯片，由語(yǔ)音芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將生成的數(shù)字語(yǔ)音信息存儲(chǔ)到語(yǔ)音存儲(chǔ)芯片中，從而建立語(yǔ)音庫(kù) 。 當(dāng)汽車到達(dá)某站時(shí)，司機(jī)或乘務(wù)人員通過(guò) 按鍵 來(lái)控制系統(tǒng) ，語(yǔ)音模塊進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)站 。單片機(jī)通過(guò)程序讀取 文 字信息，送入液晶顯示模組來(lái)進(jìn)行站數(shù)和站名的顯示。系統(tǒng)具有根據(jù)公交車的行駛方向確定報(bào)站順序的功能 ，若出現(xiàn)漏報(bào)或誤報(bào)情況，司機(jī)可以通過(guò)按鍵更改報(bào)站 。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中包含到大量的模塊電路， 通過(guò)對(duì)這些硬件電路的設(shè)計(jì)，極大地鞏固了在之前學(xué)習(xí)到的單片機(jī)相關(guān)理論知識(shí)。通過(guò)對(duì)大量的文獻(xiàn)搜索與閱讀，拓展了自己的視野，培養(yǎng)了自己的學(xué)習(xí)能力。經(jīng)平時(shí)很少能有機(jī)會(huì)如此系統(tǒng)的嚴(yán)格按照格式要求去處理文字內(nèi)容，過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺(jué)得自己文字處理能力也得到了極大地提高，相信這些進(jìn)步對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)肯定會(huì)有很大的幫助。 當(dāng)然，由于個(gè)人各方面能力原因，設(shè)計(jì)之中還有很多不足的地方需要改進(jìn)，真誠(chéng)希望尊敬的老師予以指正！ 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 袁成 . 自動(dòng)報(bào)站設(shè)備 [J]. 城市公用事業(yè) . 2021,17(3)： 4243 [2] 韋宏利 .語(yǔ)音芯片在報(bào)站器中的應(yīng)用 [J].現(xiàn)代電子技術(shù) .2021，（ 13）： 3031 [3] 王峰 . 基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站器 . , 2021 [4] 余永權(quán) . ATMEL 89 系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京：北京航空航天出版社， 2021 [5] 張俊謨 . 單片機(jī)中級(jí)教程 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 [6] 梁子伊 . ISD4004 系列語(yǔ)音芯片的單片機(jī)控制技術(shù) [J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 用 .2021,(7):6162 [7] 竇振中 . 單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [8] 蘇文平 . 新型電子電路應(yīng)用實(shí)例精選 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021