【導讀】觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。出行的人提供很多便利。語音報站系統(tǒng)通過普通話標準播報能使各式各樣的人了。解到站信息，極大的方便了人們的出行。本設(shè)計詳細介紹一種模擬地鐵智能報站系統(tǒng)的實現(xiàn)。采用51單片機作為主控。制器，兼具自動語音播報站點，顯示屏顯示當前及全程站點。其功能實現(xiàn)過程為：。本系統(tǒng)安全可靠，實用性和可移植性強，兼具實時性。和穩(wěn)定性，非常適合地鐵語音報站使用。單片機最小系統(tǒng)電路-------------------------------------------------------------6. 顯示程序的設(shè)計-------------------------------------------------14. 主控程序的編寫--------------------------------------------------------------------17

　　

【正文】 前用過的時鐘芯片，對它比較熟悉，所以這里也選擇了 DS1302，為整個系統(tǒng)提供時間。其他電容電阻的選用，則參考書籍資料，按照一般情況來選擇。如單片機的限流電阻、上拉電阻為 10KΩ ，起振電路的電容為 30pF 等等 硬件電路的制作與焊接 總體特點 （ 1）電路原理簡單，所用的器件均為常用器件。 （ 2）所有元器件均為直插式。 （ 3）系統(tǒng)內(nèi)的功能模塊明確，方便布局。 （ 4）運用 Altium Designer Winter 09 畫板軟件 自己制作 PCB 電路板 ，方便焊接。 PCB 板制作過程與注意事項 制作過程： （ 1）首先明確整個系統(tǒng)所要完成的功能和任務(wù)，大致描繪出原理圖。 （ 2）了解單片機、傳感器等引腳特性，在畫板軟件中畫出正確的原理圖，并且檢查連線分裝等是否都正確無誤。 （ 3）畫出 PCB，包 括布局、連線等。 （ 4）把 PCB 經(jīng)過轉(zhuǎn)印機轉(zhuǎn)印在適當大小的銅板上，然后經(jīng)過腐蝕劑腐蝕，轉(zhuǎn)臺打孔等步驟，便可制作出 PCB 板。 注意事項： （ 1）畫原理圖時務(wù)必要掌握各管腳的作用，以免畫錯，并且封裝要對，否則可能導致元器件無法安裝在板上。 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 20 （ 2）畫 PCB 時整個系統(tǒng)布局要清晰，這樣可以方便之后的布線。 （ 3）線寬、焊盤、過孔的大小要一開始就調(diào)節(jié)好，調(diào)節(jié)到適當?shù)拇笮　? （ 4）制作 PCB 板的過程中需要細心，控制好轉(zhuǎn)印和腐蝕時間，避免弄壞板子。 焊接 焊接前應(yīng)熟悉各芯片的引腳功能，焊接時參照原理圖，仔細地 連接引腳。焊接時，先焊接小的元器件。焊接時也要注意一些元器件的正負極，比如鋁電解電容是有正負極的，反焊可能導致電容被擊穿。芯片也是一樣，正負極接反很可能導致芯片的損毀。另外，焊接是個精細活，有些焊盤可能離得比較近，這時候要注意不要因為焊錫而造成短路。由于已經(jīng)做成 PCB 的形式，所以焊接的時候只需要對應(yīng)地把元器件插入，焊好就可以了。最后不要忘了檢測是否有跳線。當整個系統(tǒng)焊接好以后最好用萬用表測量一下，該短路的地方是否短路，該斷路的地方是否斷路。只有整個系統(tǒng)焊接正確，才不會給后面燒錄進軟件以后的調(diào)試造成麻煩。 調(diào)試 當實物做到一定程度的時候，應(yīng)該先調(diào)試一下，保證可以用了，然后接著做，這樣一來，可以避免東西做到后面，遇到了問題，結(jié)果檢查起來很麻煩，有時候查起來也會很困難。下面是我在做這個畢業(yè)設(shè)計時調(diào)試的步驟。 （ 1） 最先進行的應(yīng)該是硬件調(diào)試，首先要測試單片機的最小系統(tǒng)，單片機是否有用，晶振是否起振，復位電路是否正常工作。由于我平時寫過一些 51 單片機的工程，可以把這里面功能比較簡單的程序燒錄到單片機里，要是能正常工作，則說明一切正常。接著測試剛買來的那些傳感器模塊，首先要確定有沒有在運輸?shù)耐局斜慌獕?。測試 它們的主要方法是先正確連接好它們，然后用測試程序看看它們的效果，是不是正常。或者用萬用表測量它們的一些輸出引腳，看電壓是不是正常。 （ 2） 當確定單片機的最小系統(tǒng)和那些硬件都是工作正常以后，可以分模塊開始調(diào)試這個系統(tǒng)。而我這次是先開始調(diào)試液晶顯示屏。寫好驅(qū)動以后，只需要在主函數(shù)里寫一句要顯示的東西即可，然后編譯程序，最后燒錄到單片機里。如在主函數(shù)中調(diào)用 lcd_write_char(2,0,39。39。)這個子函數(shù)，程序燒錄進單片機以后，接通電源，能夠在顯示屏的第一行第三個位置顯示“ ”，則說明這個模塊已經(jīng)可以用了，程序也 沒問題。傳感器模塊與時鐘模塊的調(diào)試，在寫好驅(qū)動后，只需要把數(shù)據(jù)讓顯示屏顯示出來即可。期間會遇到很多問題，有些是驅(qū)動寫的不對，這時候可以通過顯示屏上的數(shù)據(jù)來判斷。要是沒有顯示或者顯示的數(shù)據(jù)不正常，就說明數(shù)據(jù)還沒有傳給單片機，或者是在數(shù)據(jù)處理的時候有問題。 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 21 7 成品展示 本設(shè)計的成品如圖 71 所示： 圖 71 模擬語音報站器 該報站器主要由一塊 TFT 液晶顯示屏，語音模塊和單片機及其外部電路組成。 語音模塊主要與三部分外圍設(shè)備連接，即單片機控制電路、語音錄入電路和語音播放電路。語音錄入電路主要由咪頭和 濾波電路組成。語音播放電路主要由功率放大器和揚聲器組成。杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 22 8 結(jié)論 本設(shè)計方案達到了任務(wù)書的要求，實現(xiàn)了語音信號的轉(zhuǎn)化與控制和顯示屏的實時顯示，實現(xiàn)了地鐵語音報站系統(tǒng)的功能： （ 1） 播報的站名涵湘湖蓋站至文澤路站之間全部 25 個； （ 2） 各個站點的播報間隔時間嚴格按照地鐵運行時間執(zhí)行； （ 3） 對各個站點的語音播報采用普通話清晰播報，播報內(nèi)容至少包括行進方向、當前站點、下一站點，同時進行 LCD 的滾動顯示。 由于時間、水平和經(jīng)驗有限，在語音芯片的錄制和播放電路的設(shè)計和制作都有瑕疵，使得準備好的聲音文件經(jīng)過錄 制和播放的過程，有一定程度的損壞，整個設(shè)計有待改進。但總體上來說還是達到了預(yù)期的效果。 這次畢業(yè)設(shè)計是我真正意義上的第一次獨立的去完成一個器件，這對于我來說是一次考驗也是一次鍛煉。在設(shè)計的過程中雖然遇到了很多困難，但最終都能通過自己的努力以及老師同學的幫助最終解決困難。而且它也讓我明白了平時學到的理論知識需要通過自己親自的操作才能真正應(yīng)用到實踐當中去。在以后的工作學習當中，我更應(yīng)該加強動手實踐能力，才能真正發(fā)現(xiàn)自己的不足。 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 23 參考文獻 [1] 李廣弟 . 單片機基礎(chǔ) [M]. 北京：北京航空 航天大學出版社， 2020 [2] 高惠芳 . 單片機原理與應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京：科學出版社， 2020 [3] 宋戈，黃鶴松，員玉良，蔣海峰 . 51 單片機應(yīng)用開發(fā)范例大全 [M]. 北京：人 民郵電出版社， 2020 [4] 張義和，王敏男，許宏昌，余春長 . 例說 51 單片機（ C 語言版） [M]. 北京： 人民郵電出版社， 2020 [5] 趙建領(lǐng) . Protel 99 SE 設(shè)計寶典 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [6] 肖婧 . 單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真 —— 基于 Proteus[M]. 北京：北京航空航天大 學出版 社， 2020 [7] 陳海宴 . 51 單片原理及應(yīng)用 —— 基于 Keil C 與 Proteus[M]. 北京：北京航空航天大學出版社， 2020 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 24 附錄 include include include include include include include include include include //地鐵站顯示模塊 //TFTLCD 顯示實驗 //使用百為開發(fā)板接口 u8 state = 0。 //閃爍狀態(tài) u8 stationflg = 0。 //站點位置 u16 background = 0。 extern u8 font[255][32] 。 u16 add1 = 0。 int main(void) { u8 i = 0。 u16 add = 0。 delay_init()。 //延時函數(shù)初始化 NVIC_Configuration()。 //設(shè)置 NVIC 中斷分組 2:2 位搶占優(yōu)先級， 2 位響應(yīng)優(yōu)先級 uart_init(9600)。 //串口初始化為 9600 LCD_Init()。 KEY_Init()。 SPI_var_Init()。 LED=1。 //錄音完畢 .LED 熄滅 RTC_Init()。 //RTC 初始化 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 25 LCD_Clear(BACKGROUND)。 POINT_COLOR=BLACK。 TIM3_Int_Init(1999,7199)。//10Khz 的計數(shù)頻率 ，計數(shù)到 2020 為 200ms 且成正比例關(guān)系 delay_ms(1500)。 show_menu()。///顯示界面 ledprocess(stationflg)。 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE)。 //使能 TIMx while(1) { stop()。 run()。 if(AN==0) //等待 AN 鍵按下 { if(AN==0){delay_ms(20)。}//按鍵防抖動 isd_pu()。//AN 鍵按 下 ,ISD 上電并延遲 50ms isd_pd()。 isd_pu()。 delay_ms(500)。//延遲錄音 isd_setrec(add)。 //發(fā)送 0x0000h 地址的 setplay 指令 do { isd_rec()。//發(fā)送 rec 指令 delay_us(20)。 while(AN==0) //等待錄音完畢 { if(ISD_INT==0) //如果芯片溢出 ,進行 LED 閃爍提示 isd_overflow()。 //如果取消錄音 (松開 AN 鍵 )則停止錄音 ,芯片復位 } if(ISD_INT==0) break。 LED=1。 //錄音完畢 .LED 熄滅 isd_stop()。//發(fā)送停止命令 } while(AN==0)。 add = add+10。 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 26 } } }