【正文】 P26輸出一個(gè)負(fù)脈沖，播放當(dāng)前指針指向的語(yǔ)音段 結(jié)束 收到信號(hào) 開(kāi)始 是否接收信號(hào)？ 是否播報(bào)語(yǔ)音信息？ N Y Y 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 15 JHD162A 液晶顯示子程序 JHD162A液晶顯示子程序主要通過(guò)接收主程序發(fā)出的信號(hào)，將其設(shè)置輸入為模式子函數(shù)形式，并初始化 LCD子函數(shù)，顯示定位子函數(shù)，顯示字符子函數(shù)，站點(diǎn)信息設(shè)置及調(diào)用，最后顯示站名信息。主程序流程圖 41所示。程序接收到信息后語(yǔ)音將自動(dòng)播報(bào)到站信息，液晶顯示頻顯示下一站，下車的指示燈亮。程序初始化后，系統(tǒng)出現(xiàn) 開(kāi)機(jī)界面，液晶顯示頻顯示下一站站名。在本系統(tǒng)中，主要設(shè)計(jì)了主程序的流程圖，語(yǔ)音模塊子程序流程圖，并且簡(jiǎn)單的分析了各程序的運(yùn)行流程。系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)電路如圖 35 所示。具體硬件接口電路如圖 34所示： 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 10 圖 34 GPS 模塊接口電路 系統(tǒng)整體電路圖 系統(tǒng)主要通過(guò)單片機(jī) AT89C51 處理： GPS 模塊接口電路，按鍵電路， ISD1700S音頻輸出電路以及 JHD162A 液晶顯示電路。由于該模塊無(wú)需初始化，上電后模塊即可自動(dòng)接收和發(fā)送定位數(shù)據(jù)，故不需要對(duì)其進(jìn)行控制操作，即系統(tǒng)不必向 GPS 模塊發(fā)出控制指令。 圖 33 ISD1700S 音頻電路圖 GPS 模塊接口電路 由于電源 電壓要求為 +177?？焯K州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 9 進(jìn)操作用來(lái)將播放指針移向下一段語(yǔ)音信息。（ 2）放音操作：放音操作有兩種模式，分別是邊沿觸發(fā) 和電平觸發(fā)，都由 /PLAY 管腳觸發(fā)。 本系統(tǒng)兼有按鍵操作功能：按下 REC 鍵， /REC 管腳電平變低后開(kāi)始錄音，直到松開(kāi)按鍵使電平拉高或者芯片錄滿時(shí)結(jié)束。設(shè)計(jì)電路圖如圖 32所示。 圖 31 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 8 JHD162A 液晶顯示電路 為了能方便直觀的了解到當(dāng)前地段的站名和信息，顯示的內(nèi)容主要為 16 字符 x 2 行，字符點(diǎn)陣為 5 x 8 點(diǎn)，采用的驅(qū)動(dòng)方式為 1/16D。經(jīng)實(shí)踐使用證明，其復(fù)位邏輯穩(wěn)定、可靠。電路如圖 31所示 復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電自動(dòng)復(fù)位和系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)用戶的手動(dòng)按鍵復(fù)位功能。 各部分電路圖 單片機(jī)的最小系統(tǒng) AT89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路可以由三種方式構(gòu)成，即內(nèi)部時(shí)鐘方式、有源晶振方式和外部時(shí)鐘信號(hào)方式。 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 7 第三章 系統(tǒng)的硬件研究與設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件電路主要包括按鍵電路， JHD162A 液晶顯示電路， ISD1700S音頻輸出電路和 GPS 模塊接口電路。方案一采用 ISD1700 系列芯片具有優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音錄放功能，芯片內(nèi)部包含有自動(dòng) 增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)，具有更大的靈活性和更低的成本，能夠充分發(fā)揮單片機(jī)的效能。 ? 輸出方式有 PWM ， DSK 驅(qū)動(dòng)喇叭。 ? 體積超小有 DIP8， SOP8 兩種封裝方便客戶使用、低電壓供電，靜態(tài)基本不耗電。 特點(diǎn)： ? 可錄、放音十萬(wàn)次，存儲(chǔ)內(nèi)容可以斷電保留一百年 ? 兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式 ? 可處理多達(dá) 255 段以上信息 ? 有豐富多樣的工作狀態(tài)提示 ? 多種采樣頻率對(duì)應(yīng)多種錄放時(shí)間 ? 音質(zhì)好，電壓范圍寬，應(yīng)用靈活，價(jià)廉物 美 電特性： ? 工作電壓： － ，最高不能超過(guò) 6V ? 靜態(tài)電流： ? 工作電流 :20mA 可利用振蕩電阻來(lái)自定芯片的采樣頻率，從而決定芯片的錄放時(shí)間和錄放音質(zhì)，而芯片的采樣率可以通過(guò)外部振蕩電阻來(lái)調(diào)節(jié) 方案二：語(yǔ)音芯片 OTP OTP 可以 PWM 直接驅(qū)動(dòng)喇叭，也可以通過(guò)三極管放大后驅(qū)動(dòng)喇叭， TG TG2只能作為輸入觸發(fā)端（和正電源導(dǎo)通時(shí)，觸發(fā)語(yǔ)音播放）另外的 TG1 TG12 既可以作為輸入觸發(fā)端，也可以作為輸出驅(qū)動(dòng)端，可以選擇播放語(yǔ)音時(shí) TG11/TG12輸出 1HZ 閃光、 3HZ 閃光、 6HZ 閃光或者常亮模式，這樣就能實(shí)現(xiàn)在播放語(yǔ)音的同時(shí) LED 閃光或者執(zhí)行其他動(dòng)作，如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等。嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。 方案一：語(yǔ)音芯片 ISD1700S ISD1700S 系列芯片是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音錄放電路，是ISD1400S與 ISD2500S 的升級(jí)產(chǎn)品。可以在 Proteus 仿真環(huán)境中很好的體現(xiàn)出設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的效果?；谝陨蟽?yōu)缺點(diǎn)的分析我選擇了第 2 種設(shè)計(jì)方案。 本設(shè)計(jì)采取方案二以 AT89C51 作為單片機(jī)。 缺點(diǎn)：對(duì)多線程同時(shí)需要共享資源的任務(wù)處理性能有限，無(wú)法滿足現(xiàn)今對(duì)執(zhí)行效率和存儲(chǔ)容量都有較高要求的信息家電等的需要。目前 51 單片機(jī)的使用非常廣泛，關(guān)于 51 單片機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的資料非常豐富，很適合初學(xué)者自學(xué)。在仿真環(huán)境上無(wú)法體現(xiàn)出需要實(shí)現(xiàn)的功能，不太適合用在這個(gè)課題上。隨著功耗和成本的進(jìn)一步降低， FPGA 還將進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域。 方案一：基于 FPGA 的 VHDL 語(yǔ)言設(shè)計(jì) 優(yōu)點(diǎn) : FPGA 是一種高密度的可編程邏輯器件，器件集成度高，方便易用。同時(shí)通過(guò)語(yǔ)音芯片輸出放大后的語(yǔ)音信息。每個(gè)部分都有不同的方案可供選擇。 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 4 第二章 整體框架及方案比較 本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)根據(jù)公交車通過(guò)不同路段，然后經(jīng)過(guò) GPS 系統(tǒng)定位報(bào)出站名的功能?；谝陨弦蛩?，整個(gè)系統(tǒng)采用了 AT89C51單片機(jī)作為主控制器的設(shè)計(jì)思路。該系統(tǒng)采用 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，徹底改變傳統(tǒng)公交車語(yǔ)音報(bào)站必須由司機(jī)操控才能工作的落后方式，在公交車進(jìn)站、出站、拐彎時(shí)能及時(shí)、準(zhǔn)確地自動(dòng)播報(bào)站名及服務(wù)用語(yǔ)，實(shí)現(xiàn)公交車報(bào)站的完全智能化。 課題研究的內(nèi)容及目標(biāo) 自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)是智能公交系統(tǒng)的組成部分，公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)是利用全球定位系統(tǒng)（ GPS）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)公交車所處的位置進(jìn)行自動(dòng)報(bào)站、溫磬提示等服務(wù)，它將電子、控制、計(jì)算機(jī)、通信等實(shí)用技術(shù)集中運(yùn)用于公共交通系統(tǒng)，改造舊的服務(wù)模式，建立全新的服 務(wù)體系，不但提高了其服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)也將為公交公司和社會(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。目前面向個(gè)人消費(fèi)者的產(chǎn)品主要蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 3 有車載自主導(dǎo)航系統(tǒng)、移 動(dòng)監(jiān)控終端以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品。 (2)面向個(gè)人消費(fèi)者的 GPS終端產(chǎn)品?？刂浦行牡闹髡窘邮兆诱景l(fā)送的數(shù)據(jù)，并從中提取出定位信息，根據(jù)各車輛的車號(hào)和組號(hào)等，在監(jiān)控中心的電子地圖上顯示出來(lái)。一般行業(yè)用戶的車船隊(duì)監(jiān)控都采用中心監(jiān)控方式，系統(tǒng)由監(jiān)控中心、位于監(jiān)控中心的主站和安裝在移動(dòng)車輛上的子站等 3部分構(gòu)成。 GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)主要有自導(dǎo)航應(yīng)用和中心監(jiān)控兩種方式。最初 GPS車輛應(yīng)用一般分為車輛跟蹤和車輛導(dǎo)航兩大系統(tǒng)。 (1)以車載導(dǎo)航為核心的移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控、管理與服務(wù)系統(tǒng)。不過(guò)，以現(xiàn)階段來(lái)看，由于 GPS接收機(jī)的單芯片化技術(shù)、價(jià)格以及市場(chǎng)應(yīng)用服務(wù)等仍未臻成熟，因此，在樂(lè)觀地看待此市場(chǎng)發(fā)展時(shí)，諸如 GPS IC設(shè)計(jì)的技術(shù)是否能達(dá)到 公交車 或 PDA所需的最小體積、成本是否能降低以及內(nèi)建 GPS的新 公交車系統(tǒng) 是否能引起消費(fèi)者的青睞等問(wèn)題，仍必須審慎地深入評(píng)估。 雖然具有 GPS定位功能的 公交車 市場(chǎng)潛力頗為看好，就現(xiàn)階段而言仍有幾項(xiàng)障礙亟待克服：首先，不論 公交車 采用的是內(nèi)建 GPS芯片或是用外接 GPS模塊作為解決方案，將無(wú)可避免地提高 公交車 成本，也影響消費(fèi)者購(gòu)買的意愿；最后，目前具有提供整合 GPS芯片與無(wú)線通信技術(shù)的公司仍屈指可數(shù)，且 公交車 制造大廠是否愿意采用現(xiàn)有的解決方案，或是另外自行開(kāi)發(fā)仍是未定之?dāng)?shù)。 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2 第一章 概述 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展形勢(shì) 國(guó)外的研究現(xiàn)狀 目前，以 GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今國(guó)際公認(rèn)的八大無(wú)線產(chǎn)業(yè)之一。 本次設(shè)計(jì)的課題是 “ 基于 GPS定位的公交車自動(dòng)報(bào) 站系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ” ， 設(shè)計(jì)中利用無(wú)線收發(fā)模塊及編解碼芯片實(shí)現(xiàn)站臺(tái)的自動(dòng)識(shí)別，通過(guò)單片機(jī)對(duì)液晶模塊及語(yǔ)音模塊的綜合控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站的功能。因此說(shuō)學(xué)好單片機(jī)，再去學(xué)習(xí)其他嵌入式控制器如 ARM、 DSP是比較簡(jiǎn)單的。正因?yàn)?51單片的運(yùn)用是如此廣泛，因此學(xué)習(xí)單片機(jī)的運(yùn)用是非常重要的。 20世紀(jì) 80年代中期， Intel公司將 8051內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售的形式轉(zhuǎn)給世界許多著名 IC制造廠商，這樣 8051就變成有眾多制造廠商支持的，發(fā)展出上百個(gè)品種的大家族。利用 AT89C51單片機(jī)、 ISD1700系列語(yǔ)音芯片、 JHD162A LCD液晶模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的功能?？墒悄壳按嬖诘囊粋€(gè)問(wèn)題，半自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)需要由司機(jī)在車子進(jìn)出站的時(shí)候人工操作，由于這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)往往是路面情況最復(fù)雜的時(shí)刻，因此也給行駛中的車輛帶來(lái)了安全隱患。漢考克為他的國(guó)家制造出了世界上第一輛裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的公共汽車起，到今天，公交車已經(jīng)歷經(jīng)了將近 200年的發(fā)展過(guò)程。該系統(tǒng)是以 GPS 定位技術(shù)為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位，從而提供自動(dòng)報(bào)站服務(wù)。蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 I 目錄 摘要 ..........