【正文】 控制和儀器儀表智能化中扮演著極其重要的角色。綜上所說ARM雖功能強(qiáng)但成本高,且用單片機(jī)也能很好的控制，所以該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用單片機(jī)編程即可，我們所以選擇方案三。LPC2138功能龐大，內(nèi)部資源豐富，易于數(shù)據(jù)的采集，不但具有一般單片機(jī)的所有功能，還內(nèi)置了PWM，具有很強(qiáng)的串行通信功能，引腳非常豐富，功耗低，穩(wěn)定性好，易于功能擴(kuò)展,其在線仿真技術(shù)，軟硬件調(diào)試方便,但ARM板成本較高。GPRS可作為實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大,但其成本非常高。雖然在軟件解碼方面比較復(fù)雜，但其工作穩(wěn)定，可靠性高?？梢杂矛F(xiàn)有的遙控裝置，我們只要了解其編解碼原理，就可以采用現(xiàn)成的簡易裝置來模擬應(yīng)用。方案采用低功耗、低價位、通用編解碼電路，發(fā)送用高β的達(dá)林頓管，所以在靈敏度和抗干擾性方面有保障。采用專用收發(fā)集成電路的無線數(shù)傳模塊構(gòu)成，所以性能相對較好，而且容易實(shí)現(xiàn)，并且在功耗，抗干擾性等方面都比較優(yōu)越，但是由于基于此芯片的無線傳輸模塊價格和無線AP模塊差不多，所以成本相對偏高。由無線AP構(gòu)成，通信的效果好，數(shù)據(jù)傳送量大，但是其成本比較高，由于采用IEEE ，因此它比較適合用于移動上網(wǎng)。要求用遙控模擬實(shí)現(xiàn)當(dāng)公交車靠近站點(diǎn)時可以用文字來顯示站名，語音播報(bào)站名。本設(shè)計(jì)要求利用AT89C52作為主控芯片完成主控電路的設(shè)計(jì)，輔助電路要求包括語音電路、LCD12864顯示電路等。提供舒適，安全、便捷的乘車環(huán)境，對于公交企業(yè)來說，不僅是應(yīng)盡的責(zé)任，亦是不斷追求的目標(biāo)。手動電子報(bào)站一般有司機(jī)或者乘務(wù)員控制，經(jīng)常出現(xiàn)錯報(bào)，誤報(bào)的情況。目前在美國部分城市GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，國內(nèi)也有此類產(chǎn)品的研制開發(fā)，其功能強(qiáng)大，系統(tǒng)穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無法承受。目前公交車報(bào)站有三種方式，一種是利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報(bào)站系統(tǒng)，在司機(jī)座位后面隔板上，安裝了一臺15英寸的液晶電視和 GPS信號接收器，安裝了這套設(shè)備后，公交車在語音報(bào)站的同時，通過液晶電視還可以顯示到站站名的字幕，這樣如果沒聽清報(bào)站的話，通過顯示屏，乘客也可以一目了然。作為公共汽車還要求有醒目和減少乘務(wù)人員勞動強(qiáng)度的電子報(bào)站器，電子顯示路牌，無人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術(shù)的采用也將越來越普及。公交車自動報(bào)站器的設(shè)計(jì)主要是為了彌補(bǔ)改變傳統(tǒng)語音報(bào)站器必須有司機(jī)操控才能工作的落后方式，進(jìn)站、出站自動播報(bào)站名及服務(wù)用語，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機(jī)技術(shù)與各種語音芯片相結(jié)合，即可完成語音的合成技術(shù)，使得汽車報(bào)站器的實(shí)現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站，該方式因其效果太差和工作強(qiáng)度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。關(guān)鍵詞：AT89C52；紅外線編碼技術(shù) ；LCD12864；ISD4004AbstractThis design introduces a use of infrared remote control technology, simulation bus stop automated system. To the main chip AT89C52. Receiver circuit bus station information received after the decoding, after decoding the signal transmitted to the AT89C52 microcontroller, display station names start LCD12864. At the same time, the application of voice broadcast station module. Can also manually stop function. Stop time. System module from the infrared transmitter module, receiver module, LCD12864 display module and the ISD4004 voice broadcast module. Speech synthesis chip ISD4004 adopts the patented technology for semiconductor memory directly simulated data storage of analog voice, that analog voice data is written directly to the individual storage units, not through A/D and D/A conversion, so we can receive the natural emergence of better voice effects and avoid the quantization of noise and distortion caused by the quantization and pression in the generally solid voice circuit. Besides, LCD12864 makes the reporting system more practical.Key words：AT89C52；Infrared coding technology； LCD12864；ISD4004目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III1 緒論 1 課題研究的背景及意義 1 報(bào)站器的動態(tài)發(fā)展趨勢 1 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)任務(wù) 2 2 方案的設(shè)計(jì)與分析 3 方案的設(shè)計(jì) 3 方案的分析 3 無線收發(fā)模塊的分析與論證 3 控制模塊的分析與論證 3 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)總體方框圖 5 單元電路的設(shè)計(jì)與分析 5 AT89C52單片機(jī)介紹 5 晶振電路 6 復(fù)位電路 7 遙控收發(fā)電路 7 AT89C52控制的LCD12864電路 10 ISD4004語音錄放電路 14 本設(shè)計(jì)總原理圖 21 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 系統(tǒng)流程圖 22 LCD12864流程圖 22 定時器中斷0服務(wù)子程序流程圖 23 遙控接收程序流程圖 23 定時中斷1子程序流程圖 24 外部中斷1子程序流程圖 24 ISD4004放音程序 25 ISD4004錄音程序 26 5 系統(tǒng)測試 27 調(diào)試軟件—KeilC51簡介 27 軟件程序測試 27 系統(tǒng)電路功能仿真 28 Keil與Proteus對系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 28 參考文獻(xiàn) 32 結(jié) 束 語 33 致 謝 34 附錄一：系統(tǒng)總原理圖 35 附錄二：LCD12864顯示模塊參考程序 36 附錄三：ISD4004語音播報(bào)程序 52 56 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)論文1 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步, 無人售票公交車在街頭多起來了，語音報(bào)站器也被廣泛使用，這在相當(dāng)大的程度上免除了乘務(wù)人員沿途報(bào)站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。系統(tǒng)由紅外線的發(fā)射模塊、接收模塊、LCD12864顯示模塊及ISD4004語音播報(bào)模塊組成。公交車上的接收電路收到站臺信息后解碼，解碼后把信號傳送給AT89C52單片機(jī)，啟動LCD12864顯示站名。摘 要本設(shè)計(jì)介紹了一種利用紅外線遙控技術(shù),模擬公交車自動報(bào)站的系統(tǒng)。以AT89C52為主芯片。同時，應(yīng)用語音模塊播報(bào)站名，還可以實(shí)現(xiàn)手動報(bào)站功能。語音芯片ISD4004,采用模擬數(shù)據(jù)半導(dǎo)體存儲器直接存儲的專利技術(shù)，即將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入單個存儲單元，不需經(jīng)過A/D、D/A轉(zhuǎn)換，因此能夠較好地真實(shí)再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一般固體語音電路因?yàn)榱炕蛪嚎s造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象，配合LCD12864屏顯示，就使得該報(bào)站系統(tǒng)更加實(shí)用。 課題研究的背景及意義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(bào)站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。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。鑒于傳統(tǒng)公交車報(bào)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(bào)站系統(tǒng)。 報(bào)站器的動態(tài)發(fā)展趨勢公共汽車行駛在現(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。公交車報(bào)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。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，調(diào)度中心將會給公交車發(fā)出相應(yīng)的信息，以短信的形式傳送到顯示屏上，同時車載臺會發(fā)出相應(yīng)的提示音；駕駛員也可以通過相應(yīng)的工具進(jìn)行回復(fù)。另外兩種是手動電子報(bào)站和人工報(bào)站的方式，而它們都離不開司務(wù)人員，加大司乘人員的工作強(qiáng)度。城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)任務(wù)本課題要求設(shè)計(jì)一公交車自動報(bào)站系統(tǒng)[ 1 ]，以實(shí)現(xiàn)公交車的語音自動報(bào)站，即公交車快要進(jìn)站、出站時候通過紅外接收模塊的LED發(fā)亮接著按下按鍵本系統(tǒng)就可以自動播報(bào)語音提示信息及服務(wù)用語，同時利用LCD12864電路進(jìn)行漢字顯示。2 方案的設(shè)計(jì)與分析 方案的設(shè)計(jì)用AT89C52單片機(jī)來設(shè)計(jì)一個公交車自動報(bào)站系統(tǒng)[ 2 ]。 方案的分析 無線收發(fā)模塊的分析與論證方案一：無線AP。方案二：無線數(shù)傳模塊。方案三：PT2262/PT2272L4集成芯片。方案四：紅外遙控。以上四種都是可供參考的方案，在考慮了諸多因素之后，決定采用方案四。 控制模塊的分析與論證方案一：采用GPRS作為系統(tǒng)的控制器GPRS即“通用分組無線業(yè)務(wù)”(GeneralPacketRadioService的英文簡稱)是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相對于原來GSM以撥號接入的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式GPRS是分組交換技術(shù)具有“永遠(yuǎn)在線”、“自如切換”、“高速傳輸”等優(yōu)點(diǎn)。方案二：采用嵌入式ARM的32位單片機(jī)LPC2138。方案三：采用AT89C52單片機(jī)控制，它簡單易用、成本低廉，軟件編程自由度大，可用編程實(shí)現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制,采用AT89C52單片機(jī)為控制核心，系統(tǒng)功能強(qiáng)大，資源配置靈活，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，是一套相對完善工業(yè)低壓控制系統(tǒng)，采用板式結(jié)構(gòu)、安裝牢靠，操作簡潔。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用紅外遙控來實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的收發(fā)，采用AT89C52單片機(jī)[ 3 ]為控制核心，實(shí)現(xiàn)公交車的自動報(bào)站功能。實(shí)際上，單片機(jī)幾乎在人類生活的各個領(lǐng)域都表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍達(dá)到了前所未有的廣度和深度。過去經(jīng)常采用模擬電路、數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的電路系統(tǒng)，現(xiàn)在相當(dāng)大一部分可以用單片機(jī)予以實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方法已演變成軟件和硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，而且許多電路設(shè)計(jì)問題將轉(zhuǎn)化為純粹的程序設(shè)計(jì)問題。是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2個外部中斷口，3個16位可編程定時計(jì)數(shù)器，2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 晶振電路AT89C52的內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。電容的值具有微調(diào)的作用，我們?nèi)?0PF。我們選用的是12MHZ的晶振，機(jī)器周期為1us，所以這個晶振可以滿足這個系統(tǒng)的要求。 復(fù)位電路復(fù)位有硬件和軟件兩種，復(fù)位的作用是使程序自動從0000H開始執(zhí)行，因此我們只要在AT89C52單片機(jī)的RESET端加上一個高電平信號，并持續(xù)10ms以上即可，RESET端接有一個上電復(fù)位電路，它是由一個小的電解電容和一個接地的電阻組成的。 人工復(fù)位電路我們采用放電型人工復(fù)位電路，上電時C通過R充電，維持寬度大于10ms的正脈沖，完成上電復(fù)位功能。在此我們?nèi)×说湫椭礡1=1K，R6=10K，C=10UF。 遙控收發(fā)電路紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。 遙控碼的“0”和“1”上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。 遙控信號編碼波形圖UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼[ 6 ]是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。UPD6121G最多有128種不同組合的編碼。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼(連發(fā)代碼)將僅由起始碼(9ms)和結(jié)束碼()組成。開始延時，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此取(+)/2=。PC3388是紅外接收頭，1腳是信號端，2腳是接地端，3腳是電源端。測試時可以觀察D6的狀態(tài)來判斷是否有接收到信號。另一種是采用KS0108控制器，它只是點(diǎn)陣模式，不帶字庫。LCD12864模塊的20個引腳定義如下：1) Vss 邏輯電源地2) VDD 邏輯電源正極3) VO LCD驅(qū)動電壓4) RS 數(shù)據(jù)/指令選擇：高電平為數(shù)據(jù)，低電平為指令5) R/W 讀/寫選擇：高電平為讀數(shù)據(jù)，低電平為寫數(shù)據(jù)6) E 讀寫使能，高電平有效，下降沿鎖定數(shù)據(jù)7) DB0 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳8) DB1