【正文】 在科技高速發(fā)展的今天，公交車在城市交通事業(yè)中占有舉足輕重的地位，它給人們外出提供了方便快捷的服務(wù)，而報站器直接影響到公交車的服務(wù)質(zhì)量，因此，我認(rèn)為在不久之后，自動報站器將完全取代傳統(tǒng)的人工報站，普遍使用于各大、中、小城市。 另外，本設(shè)計仍然存在的許多的不足之處，比如它在報站時刻上不能十分的精確，存在一定的誤差。此次設(shè)計的公交車自動報站器初始值存入的方式是在車上 ,單片機處于輸入狀態(tài)，車輛行駛一遍，將站與站之間的脈沖數(shù)寫入片內(nèi)，該方式在公交車改變路線時便于修改。 該設(shè)計的創(chuàng)新之處在于它應(yīng)用 89C51 單片機的高速計數(shù)器端口進(jìn)行脈沖計數(shù)，以距離來控制報站時刻。至此整個 系統(tǒng)調(diào)試工作 也算是 完成 了。語音報站就可以了。 公交車自動報站行駛過程：首先是啟動開始計數(shù)，然后將計數(shù)值與原來存于系統(tǒng)內(nèi)的初始值進(jìn)行比較，相等時停止計數(shù)，同時調(diào)用語音報站程序進(jìn)行報站；汽車到一站后，準(zhǔn)備重新開始下一段計數(shù) 系統(tǒng)調(diào)試就是將硬件與軟件結(jié)合起 來調(diào)試，根據(jù)任務(wù)書的要求對作品進(jìn)行調(diào)試。 流程圖 流程圖如圖 4－ 1 所示： 語音報站及站點漢字顯示 啟動公交車自動報站系統(tǒng) 89C51 開始計數(shù) 判斷 是否是低電平 第一遍 行駛存 入 站間 計數(shù)值 判斷行駛方向 未到站繼續(xù)比較 計數(shù)值與手動操作的預(yù)存值比較 相等即到站 圖 4－ 1 整體流程圖 計數(shù) 判斷手 /自動鍵是否按下 判斷正 /反向鍵是否按下 比較判斷到站否 調(diào)用語音報站和漢字程序 調(diào)用手動操作 程序 調(diào)用反向程序 Y Y Y N N N 開始 返回 返回 語音報站程序的設(shè)計 流程圖 流程圖如圖 4－ 2 所示 （ a）錄音 （ b）放音 圖 4－ 2 語音程序流程圖 LED 漢字顯示程序的設(shè)計 LED 漢字顯示過程：首先 置低電平 (平時為高電平 )，封鎖計數(shù)器 U13 的計數(shù)脈沖 CP，同時選通緩 沖器 U8 和 U9 的第 2 組通道，使單片機送入的地址信號A0—A8 通過緩沖器 (U U9)作為顯存的地址信號，單片機送來的數(shù)據(jù) (P0． 0—P0． 7)就可以通過緩沖器 U12 寫入顯存 ( 已為低電平 )中的對應(yīng)地址單元內(nèi)，顯示信息完全寫入后， 被置成高電平，計數(shù)脈沖 CP 開鎖，計數(shù)器 U13 工作，循環(huán)提供9 位地址信號，使顯存中的點陣數(shù)據(jù)被循環(huán)送入顯示屏 )，以實現(xiàn)漢字提示信息的顯示輸出。 主控程序的設(shè)計 在本設(shè)計中，單片機的 到 組成按鍵組，其功能說明如表 4－ 1 所示：表 4－ 1 按鍵功能說明 — 名稱 功能 手 /自動鍵 選擇手動、自動操作 輸入鍵 進(jìn)行初始值的輸入 正 /反向鍵 選擇正向、反向行駛報站 錄音鍵 錄制語音報站信息 執(zhí)行鍵 分段錄音 公交車站與站之間的距離必須在第一遍行駛時，手動存入單片機內(nèi)，其具體過程如下：① 按下手 /自動鍵，使 為低電平，即選擇手動操作；② 啟動開始計數(shù)；③ 到第一個站時，按輸入鍵，將此時的計數(shù)值存入地址為 2020H 的片外數(shù)據(jù)存儲器單元內(nèi)；④ 復(fù)位，準(zhǔn)備開始下一段計數(shù)；⑤ 如此反復(fù)③④ 操作，將站與站之間的距離依次存入存儲器。這一指令序列稱為程序。 4 軟件設(shè)計 程序就是為計算機某一算式或完成某一工作的若干指令的有序集合。循環(huán)的地址信號由計數(shù)器 U13 所構(gòu)成的九位二進(jìn)制循環(huán)計數(shù)器產(chǎn)生，并通過緩沖器 U7 和 U9 的第 1 組通道送給 U14 和上述三片譯碼器的 A0—A8端，作為地址信號。 九位地址線 A0—A8 的地址范圍為 0—511，分別對應(yīng)顯示屏的第 1 頁的第1 行到第 32 頁的第 16 行，地址線 A0—A8 與 顯存 U14 的地址輸入管腳相連接，因此 U14 中的第 1 到第 512 字節(jié)中的數(shù)據(jù)存放的是對應(yīng)顯示屏中第 1 頁的第 1 行到第32 頁的第 16 行的顯示數(shù)據(jù)信息。 表 3－ 2 靜態(tài) RAM6116 工作方式與控制信號之間的關(guān)系 /CS /OE /WE A0A10 D0D7 工作狀態(tài) 1 高阻態(tài) 低功耗維持 0 0 1 穩(wěn)定 輸出 讀 0 0 穩(wěn)定 輸入 寫 LED 點陣漢字顯示電路的設(shè)計 本電路采用 16*256 的 LED 點陣顯示屏來顯示 16 個 16*16 的漢字，采用顯存U14 來存放漢字點陣 信息。 芯片引腳排 A0～ A10 是地址碼輸入端， D0～ D7 是數(shù)據(jù)輸出端， CS 是選片端， OE 是輸出使能端， WE 是寫入控制端。 6116 芯片簡介 隨機存取存儲器簡稱 RAM，也叫做讀 /寫存儲器，既能方便地讀出所存數(shù)據(jù)，又能隨時寫入新的數(shù)據(jù)。 ① 并行輸入 數(shù)據(jù)并行輸入方式是以并行方式傳送數(shù)據(jù)，其優(yōu)點是傳送 數(shù)據(jù)速度快，其缺點是需要占用較多的 I/O 接口線。其缺點是需要不斷刷新，當(dāng)采用軟件掃描時，占用 CPU 的時間較多；當(dāng)采用硬件掃描時，又會增加硬件成本， LED 顯示數(shù)位越多，顯示亮度越低，若處理不好或數(shù)位太多，將會引起顯示閃爍。這樣輪回掃描所有的數(shù)位，利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要掃描時 間恰當(dāng)，就會感覺到不同數(shù)位上在同時穩(wěn)定地顯示不同的字符。 ② 動態(tài)顯示驅(qū)動 當(dāng) LED 顯示器工作于動態(tài)顯示驅(qū)動方式時，通常把不同數(shù)位的同名筆段互連起來，共用一個顯示驅(qū)動器。不同數(shù)位的數(shù)碼管相互獨立 ，分別用不同的驅(qū)動器件進(jìn)行驅(qū)動，它們的顯示字符一旦確定，只要不改變顯示字符，相應(yīng)的鎖存器的輸出就將一直維持不變。靜態(tài)顯示驅(qū)動一般是通過數(shù)字集成電路對所需要顯示的字符筆段連續(xù)施加電壓；而動態(tài)顯示驅(qū)動則是利用矩陣少秒方式間斷向所需要顯示的字符筆段輪流施加電壓。 ② 軟件譯碼 當(dāng) LED 顯示器用于微處理器或微控制器應(yīng)用系統(tǒng)時，利用微處理器的強大功能，通過軟件查表方式對所需要顯示的字符到筆段字形碼的變換實現(xiàn)譯碼不 是一件困難的事，所以目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用都是采用這種軟件譯碼方式。如何得到字符的筆段字形碼，可以通過硬件譯碼方式，也可以通過軟件譯碼方式。 5 5 8 8 點陣顯示器可以顯示大小寫英文字母、數(shù)字和其他字符， 16 16 點陣顯示器則可以顯示漢字和簡單的圖形。 ④ 點陣式顯示器 筆段式 LED 顯示器只能顯示數(shù)字、部分簡單的英文字母和其他簡單字符等，不能顯示復(fù)雜的字母和符號，更不能顯示漢字和圖形，所以應(yīng)用范圍受到限制。 17段顯示器可以顯示兩種尺寸不同的數(shù)字，一種為半尺寸瘦型數(shù)字，另一種為全尺寸的寬型數(shù)字；而 15 段顯示器則只能顯示全尺寸的數(shù)字。 ② 15 段（ /17 段）數(shù)碼管顯示器 15 段（ /17 段）數(shù)碼顯示器的每個數(shù)位都是由 14（ /16）段數(shù)碼管組成外框加“米”構(gòu)成，通過不同筆段的組合，不但可以顯示所有的數(shù)字，還可以顯示所有的 26 個英文字母和其他符號。 ① 7 段（ /8 段）數(shù)碼管顯示器 7 段（ /8 段）數(shù)碼顯示器的每個數(shù)位都是由 7 段筆段組成，通過不同筆段的組合就可以顯示不同的數(shù)字和部分字母以及其他符號。對共陽極數(shù)碼管則剛好相反，高電平時不亮，低電平時亮。為了適應(yīng)不同電路的需要，根據(jù)構(gòu)成 LED 顯示器的發(fā)光二極管公共極的極性，有共陰極和共陽極兩種形式。 Vcc 2 . 2 k47uF0 . 1 F10k0 . 1 FM I C10kQ11kANAIN300k LED 顯示器 （ 1） LED 顯示器類型 LED 顯示器是用發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器。對紅色 LED 而言，工作電流一般為 57mA 較合適，當(dāng)工作電流大于15mA 后，其發(fā)光強度就趨于飽和。中功率 LED 的電流工作電流可達(dá) 200mA 左右。 220uF0 . 0 4 7 u F220uFAUDOUT10K312+U5L M 3 8 6325614 8710+ + 6 V+24VD1R1+ 6 V100U6L M 3 1 7 / C Y L312V I NA D JV O U T380 10uFD2R21uF 圖 3－ 18 錄音電路 LED 顯示電路的設(shè)計 LED 顯示器件簡介 發(fā)光二極管特性 發(fā)光二極管與普通二極管一樣具有 單向?qū)щ娦?，但是因其使用的半?dǎo)體材料不同 ,其導(dǎo)通電壓較高，一般鍺二極管在 左右，硅二極管在 左右，而砷化鎵或磷化鎵發(fā)光二極管一般在 ，但其反向擊穿電壓不高，一般在 5V 或稍許高一點（不能用 500 型萬用表的 R 10k 檔測量，在反壓較高的電路中需要加鉗位二極管保護）。若接上 外部的調(diào)整電阻 R R2 后，輸出電壓為 21()REFO R E F adjVV V I RR? ? ? 221(1 )R E F a d jRV I RR? ? ? （ ） LM317 的 REFV =， adjI =50uA，所以上式化簡為 21(1 )O REFRVV R?? （ ） 電壓變換電路連線圖如圖 3－ 17 所示。它的內(nèi)部電路有比較放大器、偏置電路（圖中未畫出）、恒流源電路和帶隙基準(zhǔn)電壓 REFV 等，它的公共端改接到輸出端，器件本身無接地端。這里選用的是芯片 LM317。功放電路連線圖如圖 3－ 15 所示。 功放電路的設(shè)計 ISD4004 芯片的音頻輸出引腳 AUD OUT 可以驅(qū)動一個 5k? 的負(fù)載，當(dāng)器件上電后，該引腳輸出的電源為 。 錄音、放音電路的設(shè)計 ISD4004 聲音錄放器件的采樣頻率為 ，它單片錄放時間有 8min、 10min、12min 和 16min 幾種，其采用內(nèi)置非易失性 FLASH 存儲器，這種快擦寫存儲器斷電不會 丟失數(shù)據(jù)，所以保存數(shù)據(jù)不需要耗電。 ⑥ P9P0/P15P0：行指針寄存器的輸出 。為了連續(xù)放音或錄音， IAB 應(yīng)該在相應(yīng)行結(jié)束前變?yōu)?1，否則將會從同一行的地址處重復(fù)操作。當(dāng)其為 0 時，使用在操作上使用的輸入地址寄存器的內(nèi)容A9A0/A15A0。 ⑤ IAB 控制寄存器：忽略地址控制位。 ④ PU控制寄存器：用于主電源控制。 ③ MC 控制寄存器：用語控制報文插入功能。 ② /R 控制寄存器：用于選擇放音和錄音操作。 以下是控制寄存器的說明： ① N 控制寄存器：用于控制操作。 ⑨ 所有的操作都是有 /SS 的上升沿開始。 ⑦ 有可能 一個 SPI 周期讀中斷數(shù)據(jù)和啟動一個新的操作。 ⑥ 當(dāng)中斷數(shù)據(jù)被移位移出 MISO 引腳時，控制和地址數(shù)據(jù)就同時被移進(jìn) MOSI引 腳。 ③ 錄音和放音操作的初始化是通過把 /SS 引腳為低電平使能芯片，把操作碼和地址串行輸入。 ① 在所有串行通信期間， /SS 引腳上都保持低電平，而在兩條指令之間保持高電平。而對 ISD4004 數(shù) 據(jù)輸入是由 MOSI 引腳上的上升沿驅(qū)動，數(shù)據(jù)輸出是由 MISO引腳上的下降沿驅(qū)動。 20mA）：（ ）～（ Vcc+） ④ 輸入電壓范圍（ MOSI、 SCLK、 INT、 RAC、 SS