【正文】 S 信號還可恢復成手動操作進行報站。 GPS 定位精度在 50m 以內。由于報站精準，無須人工操作，無須建設任何車外設施。系統(tǒng)的研究內容包括：車輛定位系統(tǒng)的軟件與硬件的設計與制作，即結合 GPS和凌陽單片機，對 GPS接收機接收的數(shù)據(jù)進行處理，結合 LCD點陣顯示和 SPCE061A的語音播報功能，并使用控制鍵盤電路來實現(xiàn)報站器的全自動報站和手動報站的功能，以及系統(tǒng)的整體測試與實際運行。 GPS 語音報站系統(tǒng)硬件電路主要包括SPCE061A 控制模塊、 GPS 數(shù)據(jù)接收模塊 [6]、語音模塊、按鍵模塊、 LCD 顯示等模塊。 S P E C 0 6 1 A控 制 模 塊L C D存 儲 模 塊G P S 接 受 模塊按 鍵 模 塊語 音 輸出 圖 系統(tǒng)硬件總體設計框圖 GPS 公交車報站器各部分功能 將 語音信息 、提示信息和 廣告信息 存入凌陽單片機系統(tǒng)的外擴存儲器中，凌陽單片機上電工作后首先檢查是全自動報站工作方式還是手動按鍵報站工作方式，手動按鍵方式則由鍵盤直接控制顯示 和語音播報。 選用 SPCE061A 單片機作為主控芯片。外圍擴展鍵盤、顯示器件，擴展 SPR4096 FLASH 芯片存儲語音資源。 顯示模塊是采用 12864LCD，通過 SPCE061A 進行控制顯示相關站點、廣告等信息。實時地計算出測站的三維位置，以及速度、時間、航向等定位信息。 單片機外圍硬件電路主要包括：按鍵和 SPR4096 模組存儲器，按鍵是在 GPS 受干擾情況下完成人工手動報站 ； SPR4096 模組增加系統(tǒng)的存儲空間，有利于存儲大量語音信息。 SPCE061A 單片機控制設計 凌陽單片機 SPEC06A 簡介 及性能 SPCE061A 是凌陽科技推出的一款 16 位結構的微控制器。以μ ’ nSP ?為核心的 SPCE061A 微控制器是適用于數(shù)字語音 處理 應用領域 ， 一種最經(jīng)濟的選擇 產(chǎn)品 。 ? 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下 (時鐘處于停止狀態(tài) )，耗電僅為 2μ ； ? 2 個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器 (可自動預置初始計數(shù)值 )； ? 2 個 10 位 DAC(數(shù) 模轉換 )輸出通道； ? 32 位通用可編程輸入 /輸出端口； ? 14 個中斷源可來自定時器 A / B，時基， 2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒； ? 具備觸鍵喚醒的功能； ? 使用凌陽音頻編碼 SACM_S240 方式 ( 位 /秒 )，能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)； ? 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號； ? 32768Hz 實時時鐘； ? 7 通道 10位電壓模 數(shù)轉換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉換器； ? 聲音模 數(shù)轉換器輸入通道內置麥克風放大器和自動增益控制 (AGC)功能； ? 具備串行設備接口； ? 具 有低電壓復位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測 (LVD)功能； ? 內置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口； 第三章 系統(tǒng)硬件設計 6 ? 具有保密能力； ? 具有 WatchDog 功能。本系統(tǒng)中采用 PLCC84 封裝，在 PLCC84 封裝中，有 15個空余腳，用戶使用時這 15個空余腳懸浮。 圖 為 SPEC061A 內部結構 圖 為 SPEC061A 引腳結構圖 雙 16 位定時器/ 計數(shù)器7 通道 10 位 ADC單通道 ADC + AG CCPU 時鐘實時時鐘F L ASHRAM時基中斷控制IO A1 5 0 IO B1 5 0鎖相環(huán)振蕩器I OB 0 ( SCK ) I OB 1 (SDA )低電壓監(jiān)測 /低電壓復位 雙通道10 位 DAC串行輸入輸出接口AUD 1AUD 2MIC_ IN32 管腳通用輸入輸出端口16 位微控制器u 39。 O S C 32 012O S C 32 113X T E X T14V D D15X C I E16X I C E C L K17X I C E S D A18V S S19P V I N20D A C 121D A C 222V R E F 223V S S24A G C25O P I26M I C O U T27M I C N28P F U S E29NC30NC31NC32NC11NC10VSS9VCP8VDD7XRESB6IOB05IOB14IOB23IOB32IOB41NC84NC83NC82IOB680IOB581IOB779IOB878IOB977IOB1076VDDH75NC73NC72NC71NC70P V P P69I O B 1 168I O B 1 267I O B 1 366I O B 1 465I O B 1 564V S S62X S L E E P63X R O M T61I O A 1560I O A 1459I O A 1358I O A 1257I O A 1156I O A 1055MICP33VCM34VRTPAD35VDD36VMIC37VSS38NC39NC40IOA041IOA142IOA243IOA344IOA445IOA546IOA647IOA748VSS49VSS50VDDH51VDDH52IOA853NC74I O A 954U161Y132 76 8C 1520 PC 1420 PV S SC 1810 4C 1710 0uV S SV D DIC E _ E NI C E _ S C KI C E _ S D AV S SD A C 1D A C 2D A CC333 00 PC 1010 4R23. 3KV C PV S SP L LD4D I O D ER 14 0R 15 0R 16 0R 17 0R 19 0R 21 0R 22 0V D D _AV D D _PV D DV D D H 3V S SA V S S 1A V S S 2MICPVCMVRTVMICC 3110 4C 2710 0uVDD_AAVSS1C 2810 4C 2910 0uIOA0IOA2IOA3IOA4IOA5IOA6IOA7VSSVSSVDDHIOA8IOA1A V S S 1 V S SS2K1S3K2S4K3V5123J5C O N 3V5V D D H 3V D D HC 3710 4C710 4C810 4C510 0uC410 0uD1L E DD2L E DR 1233 0R 131KR 184. 7KS1V D DR E S _ BR E S E TV D DS L E E PVSSV S SV S SVCPIOB0IOB1IOB2IOB3IOB4IOB5IOB6IOB7IOB8IOB9IOB10VDDHVDD_PRES_BV R E F 2A V S S 1A G CO P IM IC O U TM IC NIO B 1 1IO B 1 2IO B 1 3IO B 1 4IO B 1 5S L E E PV S SIO A 1 5IO A 1 4IO A 1 3IO A 1 2IO A 1 1IO A 1 0IO A 9+ 5VIO A 8IO A 927 K27 KV S S 圖 SPCE061A單片機最小系統(tǒng)原理圖 單片機電源設計 直 流 5V電源經(jīng)過 SPY0029 后產(chǎn)生 電壓給整個系統(tǒng)供電。 第三章 系統(tǒng)硬件設計 8 圖 圖中的 VDDH 為 SPCE061A 的 I/O電平參考，接 SPCE061A 的 5 5 75腳；VDDP 為 PLL 鎖相環(huán)電源，接 SPCE061A 的 7 腳； VDD 和 VDDA 分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接 SPCE061A 的 15 腳和 36腳； AVSS1 是模擬地，接 SPCE061A 的 24 腳； VSS是數(shù)字地，接 SPCE061A 的 38 腳； AVSS2 接音頻輸出 電路的 AVSS2?？梢燥@示 84行 1616 點陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是 其又一顯著特點。 基本特性 及功能 :（ 1）、低電源電壓（ VDD:++）（ 2）、顯示分辨率 :12864點 （ 3）、內置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點陣漢字 (簡繁體可選 ) （ 4）、內置 128個 168 點陣字符 （ 5）、 2MHZ 時鐘頻率 （ 6）、顯示方式： STN、半透、正顯 （ 7）、驅動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）、視角方向 ： 6 點 （ 9）、背光方式：側部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5— 1/10 （ 10）、通訊方式：串行、并口可選 （ 11）、內置 DCDC轉換電路，無需外加負壓 （ 12）、無需片選信號，簡化軟件設計（ 13）、工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲溫度 : 20℃ +60℃。 ● 字型產(chǎn)生 ROM（ CGROM） 字型產(chǎn)生 ROM（ CGROM）提供 8192 個此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關的控制。 DFF 的狀態(tài)是指令 DISPLAY ON/OFF 和 RST信號控制的。 ● 字型產(chǎn)生 RAM(CGRAM) 字型產(chǎn)生 RAM 提供圖象定義 (造字 )功能 , 可以提供四組 1616 點的自定義圖象空間，使用者可以將內部字型沒有提供的圖象字型自行定義到 CGRAM 中，便可和 CGROM 中的定義一樣地通過 DDRAM 顯示在屏幕中。 第三章 系統(tǒng)硬件設計 11 液晶模塊串行時序圖 串行數(shù)據(jù)傳送共分三個字節(jié)完成： 第一字節(jié)：串口控制 — 格式 11111ABC A為數(shù)據(jù)傳送方向控制： H表示數(shù)據(jù)從 LCD到 MCU， L表示數(shù)據(jù)從 MCU到 LCD B為數(shù)據(jù)類型選擇： H表示數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)， L表示數(shù)據(jù)是控制指令 C固定為 0 第二字節(jié)： (并行 )8位數(shù)據(jù)的高 4位 — 格式 DDDD0000 第三字節(jié)： (并行 )8位數(shù)據(jù)的低 4位 — 格式 0000DDDD 注意： 模塊在接收指令前，向處理器必須先確認模塊內部處于非忙狀態(tài)，即讀取 BF標志時 BF需為 “0” ，方可接受新的指令。指令執(zhí)行的時間請參考指令表中的指令執(zhí)行時間說明 LCD 模塊與 MCU 的 串口 連接圖 VSS1Vcc2VO3RS4R/W5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714PSB15NC16RESET17VOUT18A19K20LCD168*24+5V+5VIOA8IOA9第三章 系統(tǒng)硬件設計 12 圖 LCD原理電路 其中 CS端為串行方式片選信號端，低電平有效； PSB端為并 /串行接口選擇端： H并行； L串行； RET端為復位端，低電平有