【正文】 公交車發(fā)出相應的信息，以短信的形式傳送到顯示屏上，同時車載臺會發(fā)出相應的提示音；駕駛 員也可以通過相應的工具進行回復。另外兩種是手動電子報站和人工報站的方式，而它們都離不開司務(wù)人員，加大司乘人員的工作強度。 城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。 3 第二章 硬件電路設(shè)計 硬件電路 設(shè)計思路和框圖 公交車液晶報站顯示主要解決漢字的液晶顯示和按鍵報站 [14]。使用 P2 口給液晶顯示器提供控制信號， P0 口給液晶顯示器傳送數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖 21所示。 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計框圖 硬件 電路設(shè)計 控制電路選用單片機 AT89C51，本電路接高電平，沒有擴展 ROM。 AT89C51的復位引腳外接開關(guān)復位電路。 因為 P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，不能輸出高電平，所以要接上拉電阻 ，這樣就用到排阻 。 本電路中 P0口需要接上拉電阻，所以排阻的公共端接 VCC。 另外背光燈的電源正極、液晶顯示模塊的電源正極以及 LCD驅(qū)動電壓輸入端都接在 +5V的穩(wěn) 壓電源上，背光燈負極和模塊的電源負極統(tǒng)一接地。 報站系統(tǒng)液晶顯示的電路連接圖如圖 22所示 圖 22 仿真電路 5 芯片 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH存儲器 （ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱 單片機 。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 1000 次。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡版本。 AT89C51管腳說明 AT89C51 的引腳排列如圖 所示。 P1口 ： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 RST：復位輸入。 XTAL1：反向振蕩放大器 的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 液晶模塊 AWPIRE12864 液晶顯示器件（ LCD）獨具的低壓、微功耗特性使他在單片機系統(tǒng)中特得到了廣泛的應用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點陣字符液晶模塊和點陣圖形液晶模塊，其中圖形液晶模塊在我國應用較為廣泛，因為漢字不能像西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。 圖 23 LCD電路圖 7 其引腳功能如表 21所示 [5]。 DB0=H，開顯示； DB0=L，關(guān)顯示。 (2)設(shè)置顯示起始行 CODE： R/W RS IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L H H 行地址（ 0～ 63） 功能：執(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。 Z地址計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當掃描 8 完一行后自動加一。頁地址就是 DD RAM 的行地址，頁地址存儲在 X 地址計數(shù)器中， A2A0 可表示 8頁，讀寫數(shù)據(jù)對頁地址沒有影響，除本指令可改變頁地址外，復位信號 (RST)可把頁地址計數(shù)器內(nèi)容清零。 表 22 RAM 地址映像表 Y 地址 0 1 2 ……… 61 62 63 DB0 ∫ PAGE0 DB7 X=0 DB0 ∫ PAGE1 DB7 X=1 ……………… …… DB0 ∫ PAGE6 DB7 X=7 DB0 ∫ PAGE7 DB7 X=8 (4)設(shè)置列地址 CODE： R/W RS IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L H 列地址（ 0～ 63） 功能 ： DD RAM 的列地址存儲在 Y 地址計數(shù)器中，讀寫數(shù)據(jù)對列地址有影響，在對 DD RAM 進行讀寫操作后， Y 地址自動加一。 BF=H：內(nèi)部正在執(zhí)行操作； BF=L：空閑狀態(tài)。 ON/OFF=H：表示顯示關(guān)閉； ON/OFF=L：表示顯示開。 D7D0 位數(shù)據(jù)為 1 表示顯示，數(shù)據(jù)為 0 表示不顯示。 (7)讀顯示數(shù)據(jù) CODE： R/W RS IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 H H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 基本操作時序： ① 讀狀態(tài)：輸入： RS=L,R/W=H,CS1 或 CS2=H,E=H 輸出： D0～ D7=狀態(tài)字 ② 寫指令：輸入： RS=L,R/W=L,D0～ D7=指令碼 ,CS1 或 CS2=H,E=高脈沖 輸出：無 ③ 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,R/W=H,CS1 或 CS2=H,E=H 輸出： D0～ D7=數(shù)據(jù) ④ 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,R/W=L,D0～ D7=數(shù)據(jù) ,CS1 或 CS2=H,E=高脈沖 輸出：無 RAM 地址映射圖到 LCD 顯示屏由兩片控制器控制，分別用 1CS 和 2cs 控制。 圖 24 LCD 地址映射圖 (8)操作 ，進行讀寫操作 10 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)流程圖設(shè)計 軟件設(shè)計的主要功能是完成公交車語音報站，采用 AT89C51 單片機作為主控芯片，對 ISD4004 數(shù)碼語音芯片與 LCD12864 進行控制，實現(xiàn)語音報站 ,同時顯示站名。在本次軟件設(shè)計中，主要設(shè)計了 4 站，通過四 個按鍵進行控制。 k2 鍵 ——上一站， k3 鍵 ——下一站， 現(xiàn)象： num=1,ISD4004 播報 “歡迎乘坐 ”，同時 LCD12864 上顯示 “歡迎乘坐 ”。 num=3,ISD4004 播報 “西區(qū)公交站 到了，請從后門下車，下車請當心；車輛起步，請拉好扶手，前方停靠 茶店子站 ”，同時 LCD12864 上顯示 “茶店子到了 ”。 num=5,ISD4004 播報 “金沙站 到了，請從后門下車，下車請當心； ”，同時 LCD12864上顯示 “金沙站到了 ”。 系統(tǒng)上電后，液晶顯示模塊 LCD12864 與語音模塊 ISD4004 進行初始化，當檢測到有按鍵按下時，進行鍵值的判斷，根據(jù)鍵值，跳轉(zhuǎn)到相應的顯示程序和語音播放程序并執(zhí)行，從而實現(xiàn)公交車語音報站功能。 11 圖 ISD4004 語音模塊錄放音 在本次軟件程序設(shè)計中，我總共設(shè)置了 5 個按鍵，錄音鍵（ k1=） ,放音鍵（ k2=） ,停止鍵（ k3=） ,錄放音地址移位鍵（ k4=） ,復位鍵（ k5=）。按下 k2 鍵，開始播放之前所錄的聲音。如此，便可實現(xiàn)多段錄音，而且每段錄音所存放的地址都通過計算得出。圖 為錄音流程圖。 12 圖 錄音程序流程圖 13 圖 放音程序流程圖 14 LCD12864 顯示 系統(tǒng)上電后，液晶顯示模塊進行初始化。圖 為本次設(shè)計的液晶顯示 12864 的程序流程圖。圖 是本次設(shè)計的按鍵程序流程圖。在整個系統(tǒng)軟件設(shè)計中， 依舊從語音，液晶顯示以及按鍵這三大部分進行綜合考慮。在仿真時，由于語音模塊不能進行仿真，為了增加點難度，在液晶顯示模塊方面我選擇了可以顯示漢字的 12864 模塊。 。其實用 LCD 顯示一個字符時比較復雜，因為一個字符由 1616 點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應的顯示 RAM區(qū)的 64 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1”，其它的為 “0”，為 “1”的點亮，為 “0”的不亮。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應的地址，設(shè)立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。而 D0~D7 分別與 51 單片機的 P0 口進行連接，用來輸出數(shù)據(jù)與字符，這樣就可以在液晶上顯示出自己想要的字符 錯誤 !未找到引用源。 在此次仿真過程中，總共設(shè)計了 4 個按鍵， k1：歡迎乘坐， k2：上一站， k3：下一站 ,k4：謝謝乘坐。當按下 k4 時， LCD 上顯示 “謝謝乘坐 ”。 圖 四 .1 “歡迎乘坐 ” 按下 k2 或者 k3 鍵顯示， k2 鍵逆向顯示， k3 鍵順向顯示 Num=1 LCD12864 液晶顯示 “電子高專到了 ”。 圖 四 .3 “西區(qū)公交站到了 ” Num=3 LCD12864 液晶顯示 “茶店子到了 ”。 圖 四 .5 “金沙站到了 ” 按下 k4 鍵 LCD12864 液晶顯示 “謝謝乘坐 ”。它運行于 Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電 路，該軟件的特點是： ①實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。② 支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。 Proteus 軟件所提供了 30 多個元件庫，數(shù)千種元件。對于一個仿真軟件或?qū)嶒炇?，測試的儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，是衡量實驗室是否合格的一個關(guān)鍵因素。 Proteus 還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似但功能更多。Proteus 與其 它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。 21 圖 啟動時的屏幕 Proteus 的工作界面是一種標準的 Windows 界面，如圖 所示。 在 keywords中輸入需要的元器件型號如 89C51會出現(xiàn)對話框 在 Results下選中需要的元器件然后按右下腳的 OK 關(guān)閉對話框，這時元器 件列表中就會列出 89c51。同樣放置其他元器件。 22 圖 Proteus 工作界面 23 圖 對象選擇 界面 圖 修改元器件屬性界面 24 （ .hex 文件） 圖 添加十六進制文件界面 連好電路圖后右鍵單擊圖中的單片機選中，然后單擊左鍵出現(xiàn)如圖 對話框在program file 中單擊瀏覽圖標，找到所需要的 .hex 文件最后單擊 ok 退出。下面介紹 Keil C51 軟件的使用方 法。 此時點擊 project—New Project 菜單選項可創(chuàng)建一個新的項目文件。文件名寫好后單擊確定會出現(xiàn)如圖 對話框要求選擇單片機型號， keil c51幾乎支持所有的 51 核的單片機，選好單片機后只要點擊確定即可。注意，如果用Ｃ語言編寫程序，則擴展名為 .c，如果用匯編語言編寫程序，則擴展名必須為 .asm。此時編輯界面如下圖 所示 。此時再次點擊編譯按鈕進行編譯則自動生成保存 .hex 文件，此時只需按剛才 Proteus 介紹所說，將 .hex 文件添加到單片機中就可以在 Proteus 進行仿真了。同計算機一樣，單片機控制液晶點陣顯示中的數(shù)據(jù)也是以 “0 和“1”代碼來表示的。顯示器上的顯示點與驅(qū)動控制芯片中的顯示緩存 RAM 是一一對應的，即字模當中的一個位代表 LCD顯 示中的一個像素點，取點方式為從左到右，自上到下的順序。一個字節(jié)對應 8個點，所以一個漢字需要 32個字節(jié)來存儲顯示[7,8]。 圖 漢字字模點陣數(shù)據(jù)批量生成軟件 本文采用 PCtoLCD2020漢字提取軟件，打開窗口，如圖 ，設(shè)置好字體、字號等格式參數(shù)，在漢字輸入?yún)^(qū)，輸入漢字或其他字符，即 得到需要的代碼。 30 51 單