【正文】 統(tǒng)電源供電電路 ................................................23第四章 系統(tǒng)的軟件設計 ..................................................25 中斷服務程序 .....................................................25 錄音/放音控制程序 ................................................27 紅外遙控解碼程序 .................................................28 主程序設計 .......................................................29第五章 系統(tǒng)的制作、焊接與調試 ..........................................31 系統(tǒng)的制作 .......................................................31 系統(tǒng)的焊接 .......................................................31 系統(tǒng)的調試 .......................................................31第六章 系統(tǒng)的驗證及改進 ................................................33 系統(tǒng)的驗證 .......................................................33 系統(tǒng)的待改進的模塊 ...............................................33設計總結 ...............................................................35參考文獻 ...............................................................37致謝 ...................................................................39附錄 ...................................................................41附錄一 系統(tǒng)的主程序清單 ..............................................41附錄二 基本單片機公交車自動報站系統(tǒng)設計的原理圖 ......................50附錄三 基本單片機公交車自動報站系統(tǒng)設計的 PCB 圖 ......................51附錄四 基于單片機公交車自動報站系統(tǒng)設計的元器件清單 ..................52附錄五 基于單片機公交車自動報站系統(tǒng)設計的實物圖 ......................53附錄六 基于單片機公交車自動報站系統(tǒng)設計的使用說明 ....................54 引言1引言雖著我國城市建設的發(fā)展，對城市服務行業(yè)的服務質量要求也越來越高?，F(xiàn)如今由售票員人工售票，報站的公交車已經(jīng)基本沒有了，無人售票公交車在街頭逐漸多起來了，語音報站器也被廣泛使用，這在相當大的程度上免除了乘務人員沿途報站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。本設計結合單片機的特點和公交車報站器的特點，提出了一種基于單片機 STC89C52 來控制語音芯片 ISD4004 進行公交車語音報站，并通過 LCD1602 來顯示當前實時情況。在本設計論文的結尾，分別附有與本設計相關的資料，包括設計系統(tǒng)主程序，系統(tǒng)原理圖，系統(tǒng) PCB 圖，系統(tǒng)元件清單，系統(tǒng)實物圖及系統(tǒng)使用說明。傳統(tǒng)由乘務人員人工報站，該方式因其效果太差和工作強度太大，在絕大多城市已經(jīng)被淘汰。在聲學領域，微機技術與各種語音芯片的結合，既可以完成語音的合成技術，又可以使得公交車報站器的實現(xiàn)，從而為市民提供了更加人性化的服務，鑒于公交車報站的具體情況，結合公交車的使用特點及實際運營環(huán)境，設計了一種由單片機控制的公交車報站系統(tǒng)。選題的研究現(xiàn)狀如下所述：目前公交車報站系統(tǒng)技術主要有以下幾種：第一種是目前最常用的系統(tǒng)，到站前由乘務人員按動進站按鈕開始報站，出站時由乘務人員按下出站按鈕并且開始預報下站的站名；第二種是門控語音報站器，將開門、關門時轉換信號和語音報站器連接，開門和關門時自動報站；第三種是無線信標語音報站器，它是在每個公交車站點設置發(fā)射信標點，公交車臨近到站點左右會收到信標信號，開始自動報站，出站后信號消失，開始預報下一站，此報站器報站準確，但需要為每個站點組建無線發(fā)射信標，建設復雜、費用高，大部分站點無電源供應，公交車數(shù)量多時存在頻率干擾問題，且較嚴重，用戶修改站點非常不方便，系統(tǒng)維護成本高；第四種就是 GPS自動語音報站器，此報器是在公交車上安裝 GPS 自動語音報站器，自動識別站點并報告站點信息。2). 不同公交線路的站名的輸入和更換。4). 使用本系統(tǒng)可以進行語音播報，使報站器更人性化。6). 利用汽車后門的打開與關閉實現(xiàn)對當前站名的播報和下一站的預報，當播華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書4報出錯時還可以利用調試按鈕進行對播報系統(tǒng)的調試。 系統(tǒng)設計結構圖根據(jù)系統(tǒng)設計的要求和設計思路，確定該系統(tǒng)的系統(tǒng)設計結構圖。硬件電路主要有 MCU 微處理控制器單元、LCD 液晶顯示模塊、語音芯片、功放、按鍵控制、紅外電路模塊、溫度測試模塊、實時時鐘電路、晶振電路、電影模塊等電路組成。華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書6 MCU 微處理控制器的方案對比選擇方案一：MCU 微處理控制器的種類很多，有宏晶科技公司生產(chǎn)的 STC89CXX 系列單片機，其中有 8 位的單片機，也有 16 位的單片機。并且可以在線進行重復編程、快速擦除、快速寫入程序，能重復擦除/寫入 1000 次左右，數(shù)據(jù)保存時間為十年。它也有很多特點，比如：體積下、集成度高、可靠行好、易于擴展；具有較強的中斷處理能力；功能強、效率高的指令系統(tǒng)及低功耗、低電壓。綜上所述，在本設計中，考慮到本人對單片機的運用熟練度和單片機功能領域，選擇宏晶科技公司生產(chǎn)的 STC89C52 單片機作為本設計的微控制器。在這個設計中，可以用 LED 數(shù)碼管來顯示相應站臺的站號，提醒司機自動是去向或者是回向的第幾站，讓司機心里有數(shù)，同時增加顯示數(shù)字的可讀性。單價是 元，那 16 個共需要 16=（元） 。方案二：LCD1602 液晶顯示器是一塊價廉物美的器件，其體積小，控制簡單，使用方便。市場上一塊LCD1602 的價格也就 15 元左右，比數(shù)碼管還便宜，況且顯示的站牌能更清晰。在控制使用上，需要 8根數(shù)據(jù)線和 3 根控制線，其余的 PSB、 和 BLA 直接與 VCC 相連接。綜上所述，在 LCD 液晶顯示模塊上，選擇方案二中的 LCD1602 液晶顯示器作為本設計的顯示模塊。第二章 系統(tǒng)的硬件設計和方案對比選擇7 語音芯片的方案對比選擇方案一：臺灣公司生產(chǎn)的 ARP9600 語音錄放芯片，是采用模擬存儲技術的一款音質好、低嗓音不怕斷電、可反復錄放的新型語音芯片，單片可錄放 3260 秒，串行控制時可分 256 段以上，并行控制時最大可分 8 段。方案二：ISD4004 系列工作電壓3V,單片錄放時間8 至16 分鐘,音質好,適用于移動電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片設計是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口(SPI 或Microwire)送入。采樣頻率可為 ,頻率越低,錄放時間越長,而音質則有所下降,片內信息存于閃爍存貯器中,可在斷電情況下保存100 年(典型值),反復錄音10 萬次。臺灣公司生產(chǎn)的ARP9600語音錄放芯片和美國ISD公司的ISD4004語音錄放芯片相比，相同點都是DIP28雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同，+5V 電源供電，可以不加功放直接外接驅動揚聲器。C．實時時鐘電路的方案對比選擇方案一：DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路芯片，它可以對年、月、日、星期、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ~。DS1302 內部有一個 318 的應用臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。方案二：DS12887 也是是美國 DALLAS 半導體公司最新推出的串行接口實時時鐘芯片，采用 CMOS 技術制成，內部具有晶振和時鐘芯片備份鋰電池。DS12887 芯片具有微功耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要接很多引腳，才能對它達到一個很好的控制。其控制方便、占單片機 I/O 口線少、體積小、價格便宜，方便本設計的使用。第三章 系統(tǒng)的硬件設計電路及元件說明9第三章 系統(tǒng)的硬件設計電路及元件說明本章根據(jù)系統(tǒng)設計結構圖來對每個部分的電路進行分析和說明，重點講述微控制器 STC89C5語音芯片 ISD400液晶顯示模塊 LCD160實時時鐘芯片 DS130溫度模塊芯片 DB18B20 和紅外控制模塊。 MCU 微控制器電路STC89C52 的塑封圖如圖 31 所示，它為 DIP40 雙列直插塑料封裝。因此，下面對 SYC89C52 進行必要的說明，STC89C52 的管腳如圖 32 所示。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內部程序存儲器讀指令。PO 口（Pin39～Pin32）：8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～P1 口（Pin1～Pin8）：8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（Pin21～Pin28）：8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（Pin10～Pin17）：8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～STC89C52 主要功能如表 31 所示。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍。體積小、重量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。2）. LCD1602 是一種用 57 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器模塊，它顯示的容量為 2 行 16 個字。其引腳結構圖如圖 所示。第 2 腳：VDD 接 5V 正電源。第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當RS 和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 16 腳：背光源負極。（說明：1 為高電平、0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H 位置。指令 3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 4：顯示開關控制。 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設置。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。表 34 1602LCD 內部顯示地址 語音芯片電路 ISD4004 引腳的說明ISD4004 的塑封圖如圖 36 所示，引腳圖如圖 37 所示。2).地線:(VSSA,VSSD) 芯片內部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。輸入放大器可用單端或差分驅動。差分驅動時,信號最大幅度為峰峰值 16mV，為 ISD33000 系列相同。信號通過耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值 16mV5).音頻輸出(AUD OUT) 提供音頻輸出,可驅動 5KΩ 的負載。7).串行輸入(MOSI) 此端為串行輸入端，主控制器應在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端,供 ISD 輸入。ISD 未選中時,本端呈高阻態(tài)。數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿鎖存到 ISD,在下降沿移出 ISD。ISD 在任何操作(包括快進)中檢測到EOM 或 OVF 時,本端變低并保持。中斷狀態(tài)也可用 RINT 指令讀取。EOM 標志只在放音中檢測到內部的 EOM 標志時,此狀態(tài)位才置 1。如圖 38 所示，每個 RAC 周期表示 ISD 存儲器的操作進行了一行(ISD4004 系列中的存貯器共 2400 行)。快進模式下,RAC 的 是高電平, 為低電平。圖 38 時鐘 RAC 周期12).外部時鐘(XCLK) 本端內部有下拉元件。商業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內, 頻率變化在+%內。若要求更高精度,可從本端輸入外部時鐘(如前表所列)。輸入時鐘的占空比無關緊要,因內部華南理工大學廣州汽車學院本科畢業(yè)設計（論文）說明書16首先進行了分頻。13).自動靜噪(AMCAP) 當錄音信號電平下降到內部設定的某一閾值以下時,自動靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于養(yǎng)活無信號(靜音)時的噪聲。檢出的峰值電平與內部設定的閾值作比較,決定自動靜噪功能的翻轉點。1mF 的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應速度。 ISD