【正文】 14T115P 1 0 / T1P 1 1 / T2P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U18 9 C 5 2R S T 1 R X D 1T X D 1RDWRAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7X 1 1X 1 2C S A DC L KDODIS D AS C LDOGC S D SI N T D SV C CA L EL C D C SKO1RSRWEC I S DA8A9E O MPD123J 1 1D S 1 8 B 2 0R 2 14 .7 kV C CGNDDQDQ 圖 原理連接圖 DS18B20 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連 接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： (1)較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用的是單總線的通信協(xié)議，因此，在對 DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證復(fù)位時序和讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。采用寄生電源供電方式時 VDD 端接地。另一種是寄生電源供電方式，本設(shè)計(jì)采用第二種供電方式，如圖 所示單片機(jī) 口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個 電阻來完成對總線的上拉。這一特性在 HVAC 環(huán)境 控制，探測建筑物，儀器或機(jī)器的溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面非常有用。用于讀寫和溫度轉(zhuǎn)換的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無需外部電源。華氏器件 67+257 F? ，以 F? 遞增。進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容 易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求 溫度采集芯片 DS18B20 的功能特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準(zhǔn)確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用。 查閱 MAX232 相關(guān)資料及無線模塊接口定義后，設(shè)計(jì)電平轉(zhuǎn)換電路圖如圖 所示。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 j. 低功耗及休眠功能：接收情況下，電流＜ 30MA，休眠時電流僅為＜ 10UA。 h. 大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)：可 1 次傳輸無限長度的數(shù)據(jù)，用戶編程更靈活。 g. 雙串口， 3 種接口方式： LAC－ UP 型模塊提供 2 個串口， COM1 為 TTL電平 UART 接口。滿足用戶多種通信組合方式。自動過濾空中產(chǎn)生的噪音信號及假數(shù)據(jù)。 c. 高抗干擾能力和低誤碼率：基于 FSK 的調(diào)制方式，采 用高效前向糾錯信道編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗突發(fā)干擾和隨機(jī)干擾的能力，在信道誤碼率為 102時，可得到實(shí)際誤碼率 105～ 106。 MAX232APE 的特點(diǎn) 1) 單 5V 電源工作 2) LinBiCMOS 工藝技術(shù) 3) 兩個驅(qū)動器及兩個接收器 4) 15? V 的輸入電平 5) 低電源電流 :典型值是 8mA 6) 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) 7) 可與 Maxim 公司的 MAX232 互換 8) ESD 保護(hù)大于 MILSTD883(方法 3015)標(biāo)準(zhǔn)的 2021V 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 引腳排列 圖 MAX232 芯片引腳圖 無線數(shù)據(jù)模塊的工作介紹 本設(shè)計(jì)采用采用 LAC－ UP 型微功率無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，其特點(diǎn)如下： a. 微功率發(fā)射：最大發(fā)射功率為 10MW b. 工作頻率在 1SM 頻段，無需申請頻點(diǎn)。每個驅(qū)動器將 TTL/CMOS 輸入電平轉(zhuǎn)換為 EIA/TIA232E 電平。每個接收 器將 EIA/TIA232E 電平輸入轉(zhuǎn)換為 5V TTL/CMOS 電平。傳輸電纜長度由 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于 4%的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為 50 英尺，其實(shí)這個 4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 1020%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過 50 英尺，在 9600 的時候可以達(dá)到 250 英尺，即 75 米。因此，若與配接 DB25 型連接器的 DCE 設(shè)備連接，必須使用專門的電纜線。它只提供異步通信的 9 個信號。 MAX232 芯片可完成 TTL←→EIA 雙向電平轉(zhuǎn)換。 EI RS232C 與 TTL 轉(zhuǎn)換： EIARS232C 是用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL 以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。RS422A、 EIA； RS42 EIA； RS485。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號功能及傳送過程。 Y11 1 . 0 5 9 2 MC 2 13 3 P FC 2 23 3 P FX 1 1X 1 2 圖 晶振電路 電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 車載系統(tǒng)與站臺系統(tǒng)均采用無線數(shù)據(jù)模塊傳輸數(shù)據(jù)，其接口是 RS232 串口，電平是 RS232 電平，而單片機(jī)的串口是 TTL電平，為此在車載系統(tǒng)和站臺系統(tǒng)均需要設(shè)計(jì) RS232 電平轉(zhuǎn)換電路。而在芯片的外部， XTAL1 和 XTAL2 之間跨接晶體振蕩器和兩個 33PF 微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。在這個系統(tǒng)中， P16 作為看門狗的 “喂狗 ”信號； REST和單片機(jī)的復(fù)位信號連接。該低電平加到第 1 腳，使 MAX813西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為 200ms，使 CPU 有效復(fù)位， 擺脫死循環(huán)的困境。在軟件設(shè)計(jì)中， 不斷輸出脈沖信號。電路圖如圖 。 MAX813 能夠完全滿足要求。 單片機(jī)系統(tǒng)的供電電源有時候因?yàn)楦鞣N不同原因而不穩(wěn)定，發(fā)生電壓波動或瞬時掉電的現(xiàn)象，從而影響系統(tǒng)的正常工作和數(shù)據(jù)保存。其工作原理是：由脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生脈沖，計(jì)數(shù)器對脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。所謂硬件狗，就是一個能夠發(fā)送 “復(fù)位 ”信號的計(jì)數(shù)器或定時器電路。軟件狗實(shí)際上就是通常說的軟件指令 ,一旦程序跑飛 ,只要程序指針指向這些地址 ,便立即被強(qiáng)行跳轉(zhuǎn)至程序的開頭或其他指定地址處 ,從而使程序繼續(xù)正常執(zhí)行。 其他外圍電路設(shè)計(jì) 看門狗電路的設(shè)計(jì) 看門狗就是在程序飛跑或死機(jī)時 ,對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位重新置位 ,以使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行的一種專用電路。具體電路圖 如下： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 電源電路 LM7805CV 輸入端 1 腳接 VS， VS 是＋ 12V 直流電壓，符合 LM7805CV 的電壓范圍，管腳 2 接地，這樣管腳 3 就可輸出＋ 5V 的穩(wěn)定電壓。廣泛地用于各種電子設(shè)備中。 LM7805CV 集成穩(wěn)壓器有輸入端、輸出端及公共端三個引腳。在此本次設(shè)計(jì)中采用了三端集成穩(wěn)壓 LM7805CV來穩(wěn)壓。 主要性能參數(shù)： a. 與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 b. 8k 字節(jié)可重復(fù)擦寫 Flash 閃速存儲器 c. 1000 次擦寫周期 d. 全靜態(tài)操作： 0Hz24Hz e. 三級加密程序存儲器 f. 256 乘 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM g. 32 個可編程 I/O 口線 h. 3 個 16 位定時 /計(jì)數(shù)器 i. 8 個中斷源 j. 可編程串行 UART 通道 k. 低功耗空閑和掉電模西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 AT89C52 的引腳排列如圖所示 圖 AT89C52 的引腳排列 系統(tǒng)電源部分的設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)中所涉及的兩個子系統(tǒng)均需要用到電源，電源是系統(tǒng)的能量來源，另外電源電壓的要求及其穩(wěn)定性和可靠性將是系統(tǒng)首要考慮的問題。所以，在兩個子系統(tǒng)中我們分別選用 AT89C51 和 AT89C52 作為 CPU 芯片。因此，對微處理器的選擇尤為重要。在此基礎(chǔ)上，合理的選用 I/O接口芯片，進(jìn)行硬件接口電路設(shè)計(jì)及如何與 CPU 的連接是至關(guān)重要的。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成公交車無線自動報站系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)，而車載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則是本設(shè)計(jì)最核心的部分。公交車無線自動報站系統(tǒng)主要的功能主要集中在車載系統(tǒng)，為此，車載系統(tǒng)以單片機(jī) 89C52 為核心，利用 DALLAS 公司的 DS18B20 溫度傳感器和 DS12887 時鐘芯片，完成車內(nèi)溫度的實(shí)時檢測和時間西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 數(shù)據(jù)的讀取，最終將溫度和時間數(shù)據(jù)送至 LCD 實(shí)時顯示。站臺系統(tǒng)功能比較簡單，主要完成 TTL 電平與 RS232 電平的轉(zhuǎn)換 及串口數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 無 線 數(shù) 據(jù) 模 塊 無 線 數(shù) 據(jù) 模 塊 車 載 系 統(tǒng) 站臺系統(tǒng) 圖 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)上述的整個系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)圖，以及市場的調(diào)研和相關(guān)資料的查詢，確定整個系統(tǒng)硬件框圖如圖 所示。站臺系統(tǒng)上電自檢后，自動處于休眠狀態(tài)。兩個子系統(tǒng)的信息交換通過無線數(shù)據(jù)模塊來完成，進(jìn)而完成自動報站。 2) 車輛內(nèi)部溫度實(shí)時采集，溫度采集精度： 177。同時可以與 LCD 液晶顯示實(shí)時時鐘、車內(nèi)溫度和到站的文本信息，并配有真人語音報站功能，為公交車裝備現(xiàn)代化，提高服務(wù)檔次起到本產(chǎn)品應(yīng)盡的責(zé)任。 設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 本文對系統(tǒng)的理論分析、硬件電路的設(shè)計(jì)制板和功能方法都有了詳細(xì)的介紹。 第六：檢查是否可以實(shí)現(xiàn)要求的控制目的 ， 能夠按照要求實(shí)現(xiàn)控制功能。 第四：完成硬件設(shè)計(jì)部分 并 畫出各部分電路圖 ， 將系統(tǒng)部件通過接口電路集合在一起，并畫出電路圖。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二：確定系統(tǒng)各個硬件部分電路，理清各個硬件部分電路與單片機(jī)之間的連接關(guān)系，并開始進(jìn)行相關(guān)硬件電路的資料收集。 (3)該系統(tǒng)能利用現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改裝，而且改裝容易，制作成本低，運(yùn)行幾乎不需要成本。針對該現(xiàn)象，本文所設(shè)計(jì)的城市公交車無線自動報站系統(tǒng)，其創(chuàng)新之處在： (1) 采用編碼技術(shù)對每一個車站點(diǎn)進(jìn)行編碼，當(dāng)車 行駛到車站點(diǎn)信號范圍內(nèi)時，系統(tǒng)將自動識別該站并發(fā)送指令啟動語音報站系統(tǒng)進(jìn)行語音報站及站名顯示。 (2)普通話報站：許多外來人員對此深有感觸，聽不懂的報站語言讓乘客不知是否已到達(dá)目的地，經(jīng)常下錯車帶來很多不必要的麻煩，因而普通話報站對于外來人員來往頻繁的大城市是非常有必要的。 系統(tǒng)可行性分析 要做一個實(shí)用性比較高的公交報站系統(tǒng)，前期的調(diào)研是必不可少的。 公交車報站器在公交事業(yè)中占有舉足輕重的地位，它直接影響到公交車的服務(wù)質(zhì)量。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 報站器的動態(tài)發(fā)展趨勢及國內(nèi)外相關(guān)研究情況 行駛在現(xiàn)代文明程度高的市區(qū)，它是一道流動的風(fēng)景線，因而對整車外形乃至色彩都有更高的要求。如果采用了我們研發(fā)的公共汽車自動報站系統(tǒng)不會出現(xiàn)由于受到各種因素如雨雪天路滑 ,車上擁擠 ,乘務(wù)員心情的變化等的影響而出現(xiàn)報錯站，漏報的情況。鑒于傳統(tǒng)公交車報站系統(tǒng)的不足之處，結(jié)合公交車輛的使用特點(diǎn)及實(shí)際營運(yùn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的公交車自動報站系統(tǒng) 。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。 公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車的報站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。 課題研究的背景及意義 當(dāng)前國內(nèi)主要大城市的公交車大都采用人工語音報站，即每到一站由司機(jī)或者乘務(wù)員按語音鍵來進(jìn)行報站，而車站的識別、語音的播放還要靠駕駛員控制，不僅增加了駕駛員的操作 ,還存在一定的安全隱患。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有些車上已經(jīng)采用 GPS 定位系統(tǒng)自動報站，但其昂貴的成本，難以實(shí)現(xiàn)普及。而傳統(tǒng)的公交運(yùn)營系統(tǒng)的裝備和管理模式較難達(dá)到這兩者的完美結(jié)合。 wireless data transmission。 at the same time, it have the function of prereporting stops function of reporting stops: the buses of the whole city can report stops where they: at a certain distance before the stop, it can automatically and accurately report the stops without the driver pushing the button. 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