【正文】 。上電后，默認(rèn)為上行線，運行到線路終點自動切換到下行線 ,下行線運行到終點也會自動切換到上行線 。尤其是在中小型城市，公交車上應(yīng)用手動語音報站器是最實惠也是最實際的。所以， 一款 不僅能在公交車上實現(xiàn)語音報站，更重要的是能根據(jù) 配合配套 的 電腦使用軟件，隨意更換報站器語音內(nèi)容， 并 能滿足 公交車的路線要求 的 新型手動公交車語音 報站器顯得越來越重要 ，也有了它自身存在的價值和意義。能實現(xiàn) 公交車進(jìn)站、出站時語音報站提示功能 、 播報公交車上的 5條 服務(wù) 標(biāo) 語 、 實現(xiàn) 播報越站時 的 退后播報 、 停止當(dāng)前語音播報 、 兩位數(shù)碼管顯示站數(shù) 、根據(jù) 配合配套 的 電腦軟件，隨意更換報站器語音內(nèi)容， 一 條路線上 /下行總共可加載 40個 不同的 站名 ， 滿足公交車的路線要求 。這雖然是一個簡單的演示模型，但 結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，功能穩(wěn)定，音質(zhì)自然、清晰 ， 為滿足公交車路線要求， 公交車裝備現(xiàn)代化，提高服務(wù)檔次起到 核心的作用 。 1 設(shè)計要求 3 設(shè) 計一款基于 51單片機(jī)的公交車語音報站器， 報站器能實現(xiàn)公交車進(jìn)站、出站時語音報站提示功能 ； 并能播報公交車上的 5條 服務(wù) 標(biāo) 語 ；具有 在播報越站時退后播報 ； 停止當(dāng) 前語音播報的功能 ； 兩位數(shù)碼管顯示站數(shù)。 2 硬件設(shè)計 硬件原理及框圖 用 單片機(jī) STC89C51 RC 一線串口控制 WT588D28P 語音模塊 的 P03 口來實現(xiàn)語音報站的功能。單片機(jī)發(fā)送命令或語音碼成功后，可以通過 BUSY 輸出部分（發(fā)光二極管是否點亮）來判斷語音是否處于播放忙的狀態(tài)。 按 鍵S T C 8 9 C 5 1 R C數(shù) 碼 管 顯 示W(wǎng) T 5 8 8 D 2 8 P 模 塊（ 內(nèi) 有 3 2 M 的 S P I F L A S H ）B U S Y 輸 出P W M 輸 出 ( 喇 叭 ）電 源單 片 機(jī) 在 線編 程 模 塊單 片 機(jī) 最小 系 統(tǒng) 圖 21 語音報站系統(tǒng)硬件框圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路三部分，缺一不可。系統(tǒng)中每個模塊都配置一個抗干擾的電容，在 PCB 板的布置中，要將其布置在每個模塊的電源輸入附近。 4 R31KD3P O W E RC84 7 0 U FC91 0 4C 1 01 0 4V C C123J45VC 1 11 0 4112233J5 圖 22 系統(tǒng)供電電源模塊電路 單片機(jī)在線編程模塊 本系統(tǒng)采用的 STC89C51 RC 單片機(jī)，具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性，單片機(jī)可以在工作的系統(tǒng)上下載 /燒錄程序，而不用將單片機(jī)從工作的系統(tǒng)上拆下來再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。也就是說，在下載時，要先選擇下載按鈕，然后再給單片機(jī)上電復(fù)位（即徹底斷電），而不能先上電，這樣會導(dǎo)致下載程序代碼失敗。 因此本系統(tǒng)可以做一個在線編程電路，串口選用 9 針的 RS232 串口（公頭），且 2腳設(shè)置為接收管腳、 3腳為發(fā) 送管腳； STC、 RS232 轉(zhuǎn)換器選用 MAX232 芯片， MAX232 芯片是單片機(jī)和其他設(shè)備的一種通訊設(shè)施，也是專為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口芯片。 STC89C51 RC 單片機(jī) 在線編程系統(tǒng)電路如圖 23 所示。 5 162738495J3D B 9V C CG N DV C CP 30C6 C7 C4 C51U F / 50 V X 4G N DP 31R 1 I N13R 2 I N8T 1 I N11T 2 I N10GND15V+2V6VCC16R 1 O U T12R 2 O U T9T 1 O U T14T 2 O U T7C 1+1C 1 3C 2+4C 2 5U523 2 圖 23 單片機(jī)在線可編程模塊電路 單片機(jī)最小系統(tǒng) 本系統(tǒng)采用的 STC89C51 RC 單片機(jī) 構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單、可靠。 STC89C51 RC 單片機(jī)主要電源電壓操作范圍為 ～ ，所以本設(shè)計采用 5V。 STC89C51 RC單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方法有兩種。 本設(shè)計采用最常用的內(nèi)部時鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在 XTAL XTAL2 引腳上外接定時元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，一般可在 20pF 到 100pF 之間取值。在設(shè)計印刷電路板時，晶體和電容應(yīng)盡可能靠近單片機(jī)芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。上電復(fù)位是利用電容充電來實現(xiàn)的，即上電瞬間 RST端的點位與 Vcc 相同，隨著充電電流的減少， RST 端的電位逐漸下降。但是，為了在程序運行時也能可靠地使單片機(jī)復(fù)位，所以通常還要設(shè)置 按鍵 復(fù)位的功能，在程序運行時，通過復(fù)位按鍵 強(qiáng)制單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。但是由于本系統(tǒng)選用的 WT588D28P 語音模塊的復(fù)位要求是低電平復(fù)位，所以在單 6 片機(jī)復(fù)位端接一個三極管起開關(guān)的作用，再連接到語音模塊的復(fù)位端。其中 RES 網(wǎng)絡(luò)名稱對應(yīng)的是語音模塊 WT588D28P 的復(fù)位腳。插入的靜音不占用存儲器內(nèi)存。每個可控地址位內(nèi)可通過軟件自由組合語音，而且其配套的軟件操作簡單，支持 MP WAV、 WMA的語音模式。 本系統(tǒng)采用的 WT588D28P 語音模塊內(nèi)部采用 WT588D32L 語音芯片作為核心控制器，包含 WT588D32L 外圍所需的 SPIFLASH、震蕩電路和復(fù)位電路。 本系統(tǒng)采用的語音控制模式為一線控制模式，通過單片機(jī)與語音芯片的數(shù)據(jù)引腳將語音地址位或者命令碼發(fā)送給語音模塊，從而觸發(fā)語音播放。 BUSY 輸出管腳接發(fā)光二極管做放音狀態(tài)指示。由于 WT588D28P 語音模塊的 PWM 音頻輸出方式能直接驅(qū)動 8Ω / 的喇叭，因此音頻輸出方式選用 PWM 輸出方式。 其中 RES 網(wǎng)絡(luò)名稱對應(yīng)的是 STC89C51 RC 給語音模塊的復(fù)位信號，在單片機(jī)最小系統(tǒng)中有提到。 P 051P 062P 073P 104P 115P 126R E S E T7D A C8P W M +9P W M 10P 1411P 1312P 1613G N D14P 1515P 0316P 0217P 0118P 0019V C C20B U S Y21V D D22P 0423NC24NC25NC26NC27NC28U1W T 5 88 DD1I N 40 07D2I N 40 07V C C12J1C O N 2da t aR E SR 1547 0D4L E D 圖 25 語音模塊電路 顯示電路 LED 數(shù)碼管是設(shè)備的簡易顯示常用電子元器件，它能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，高頻特性好、單色性好、亮度高，體積小、重量輕、抗沖擊性 能好，壽命長、成本低，因此 LED 數(shù)碼管被廣泛應(yīng)用于數(shù)字儀器儀表等數(shù)顯器件中。在公共端分別接 NPN 型三極管再接到單片機(jī)的 I/O 口，做開關(guān)使用，起到選擇位線的作用。由于顯示模塊接在 P0口，而單片機(jī) P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以要在外部接上拉電阻，使流過 8 數(shù)碼管的電流能驅(qū)動其正常發(fā)光。 綜上所述：本系統(tǒng)顯示模塊與單片機(jī)的連接電路如圖 26所示。因此，軟件設(shè)計在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個基本類型。所謂“模塊”，實質(zhì)上就是所完成一定功能，相對獨立的程序段，這種程序設(shè)計方法叫模塊程序設(shè)計法。但是由于本系統(tǒng)采用的 WT588D 模塊有相應(yīng)的電腦配套軟件，所以先用其配套軟件將其設(shè)置為一線控制模式，每個地址內(nèi)的語音組合好，利用可以插入靜音的優(yōu)點在需要停頓的地方插入靜音，然后利用其下載 9 電路板下 載到語音模塊，下載好后將語音模塊插入本系統(tǒng)的語音模塊插座中，如果要修改里面的語音，只需拿下來重新下載即可，比較方便。 主程序設(shè)計 在本系統(tǒng)設(shè)計過程中，當(dāng)電路上電時，默認(rèn)為上行線行駛，當(dāng)上行線行駛到終點時自動切換到下行線，當(dāng)下行線行駛到終點時自動切換到上行線。我采用模塊程序設(shè)計法，程序包含多個子程序模塊，主要包括：顯示子程序、按鍵掃描子程序、上行線按鍵處理子程序、下行線按鍵處理子程序、一線發(fā)碼子程序。設(shè)置是否有鍵按下的標(biāo)志 F0， F0為 1，有鍵按下； F0 為 0，則無鍵按下。 開 始初 始 化啟 動 上 行 線發(fā) 送 語 音 或命 令 碼顯 示 站 臺按 鍵 掃 描F 0 = 1 ? ？上 行 線 按 鍵處 理運 行 到 上 行 線 終 點 站嗎 ？顯 示 站 臺一 線 發(fā) 碼 子程 序啟 動 下 行 線發(fā) 送 語 音 或命 令 碼顯 示 站 臺按 鍵 掃 描F 0 = 1 ?下 行 線 按 鍵處 理運 行 到 下 行 線 終 點 站嗎 ？一 線 發(fā) 碼 子程 序顯 示 站 臺YNYNYNYN 圖 31 主程序流程圖 10 顯示子程序設(shè)計 把要顯示的站數(shù)存放在單片機(jī)的 60H地址中，通過按鍵改變這個地址中的數(shù)值。 顯示子程序設(shè)計的設(shè)計流程圖如圖 32所示。 鍵盤子程序的設(shè)計流程圖如圖 33所示。將要觸發(fā)語音模塊的地址數(shù)據(jù)存放在單片機(jī)的 77H中。在按鍵處理子程序中，因為是有鍵按下的時間才調(diào)用這個按鍵處理程序的，所以如果當(dāng) P2口的 8 個按鍵中有 7 個按鍵沒有按下的話，那么剩下的那個按鍵肯定被按下了。 開 始是 服 務(wù) 語 按 鍵按 下 嗎 ？是 停 止 按 鍵按 下 嗎 ？是 起 步 / 到 站鍵 按 下 ？退 后 播 報 鍵 一定 按 下設(shè) 置 5 4 H 為 相應(yīng) 的 語 音 地 址設(shè) 置 5 4 H 為 相應(yīng) 的 停 止 命 令5 5 H 內(nèi) 容 加 15 5 H = 7 9 ？6 0 H 內(nèi) 容 加 15 5 H 是 偶 數(shù)嗎 ？結(jié) 束5 5 H = 0 ？5 5 H 內(nèi) 容 減 15 5 H 是 偶 數(shù)嗎 ？6 0 H 內(nèi) 容 減 15 4 H 內(nèi) 容 給 7 7 H5 5 H 內(nèi) 容 給 7 7 H5 5 H = 7 9 , 6 0 H = 1YNYNYYNYNNYYN 圖 34 上行線按鍵處理子程序的設(shè)計流程圖 12 下 行線按鍵處理子程序 設(shè)計 如果 P2口的 8個按鍵中有 7個按鍵沒有按下的話，那么剩下的那個按鍵肯定被按下了，因為下行線按鍵處理是在有鍵按下的情況下才執(zhí)行的。 開 始是 服 務(wù) 語 按 鍵按 下 嗎 ？是 停 止 按 鍵 按下 嗎 ？是 起 步 / 到 站鍵 按 下 ？退 后 播 報 鍵 一定 按 下設(shè) 置 5 4 H 為 相