【正文】 ISD4004 為語音部分的控制芯片同時加裝了 24c64 芯片儲存設(shè)定的站臺信息，廣播部分運(yùn)用 TDA2822 對聲音信號進(jìn)行放大。該系統(tǒng)通過實(shí)時對 GPS 模塊輸出數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)得到的經(jīng)緯度信息判斷公交車當(dāng)前是否到達(dá)預(yù)設(shè)的各個站點(diǎn)。本系統(tǒng)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在通過 GPS 對公交車進(jìn)行實(shí)時定位，無需人工 干預(yù)，便可準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行自動報站，以實(shí)現(xiàn)智能化和高可靠性。此方法具體實(shí)現(xiàn)如圖 。 圖 方案框圖 主控制系統(tǒng)模塊采用 MCS52 系列單片機(jī)為主控芯片 。其有外部時鐘電路、 ROM/EPROM、 RAM、定時 /計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口、中斷系統(tǒng)等部分構(gòu)成。因其需要 +5V 的電源這里我們用了穩(wěn)壓模塊 7805。該模塊是專門用于車載導(dǎo)航的 GPS 接收模塊。另外 GB10 支持從 4800bps 到 115200bps 的所有標(biāo)稱波特率，主控器可通過 UART 發(fā)送命令設(shè)置通信波特率和接收那些 GPS 定位語句，GPS 接收模塊GB10 單片機(jī) 89c52 主控制系統(tǒng)模塊 語音模塊 LCD1602 顯示 站臺設(shè)定 24c64 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 從而適應(yīng)主控器的要求。在該電路中的 speaker 為一個標(biāo)準(zhǔn)的音頻接口，可以方便聲音的輸出，在該系統(tǒng)中用了一個外接的 8Ω 喇叭。其和單片機(jī)的通信采用 I2C 通訊方式，其外部接線少。 圖 原理結(jié)構(gòu)圖 在公交車站臺處設(shè)置無線遙控發(fā)射器，當(dāng)公交車離站臺一定距離時（距離可根據(jù)具體環(huán)境進(jìn)行調(diào)整），接收到發(fā)射器的信號，經(jīng)過編碼驗(yàn)證后，將信號送入主控制電路板 。 整個過程完全由單片機(jī)控制自動完成，無需公交車駕駛員參與 。而方案二可以做到 精確報站，但是由于需要耗費(fèi)大量資金，所以選擇方案三。站牌 無線發(fā)射模塊 存儲語音資源 tianxian SPCE061A 語音播報 無線接收模塊 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 3 報站系統(tǒng) 模塊特性簡介 SPCE061A 簡介 SPCE061A 是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語音的錄放系統(tǒng)，該芯片擁有 8 路 10 位精度的 ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動增益電路。兩路 10位精度的 DAC，只需要外接功放（ SPY0030A）即可完成語音的播放。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C語言，可以實(shí)現(xiàn) C 語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且，提供了語音錄放的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用，就會很容易完成語音錄放，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件 [4]。 圖 SPCE061A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 芯片特性簡介 1） SPCE061A 性能簡介 [5]： 2） 16 位 u’nSP 微處理器 3） 工作電 壓 （ CPU） VDD 為 ~，（ I/O） VDDH 為 ~ 4） CPU 時鐘： ~ 5） 內(nèi)置 2K 字 SRAM 6)內(nèi)置 32K 字 FLASH 7)可編程音頻處理 8)晶體振蕩器 9） 系統(tǒng)處于備 用狀態(tài)下（時鐘處于停止?fàn)顟B(tài)），耗電僅為 2uA/ 10） 2 個 16 位可編程定時器 /計(jì)數(shù)器（可自動預(yù)置初始計(jì)數(shù)值） 11） 2 個 10 位 DAC（數(shù) /模轉(zhuǎn)換）輸出通道 12） 32 位通用可編程輸 入 /輸出通道 13） 14 個中斷源可來 自定時器 A/B、時基、 2 個外部時鐘源輸入和鍵喚醒 14） 具備觸鍵喚醒的功能 15） 使用凌 陽音頻編碼 SACM_S480 可以播放壓縮的語音資源 16） 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號 17） 32768Hz 實(shí)時時鐘 18） 7 通道 10 位電壓模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）和單通道聲音模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 19） 聲音模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道 麥克風(fēng)放大器，并具有自動增益控制（ AGC）功能 20） 具備串行設(shè)備接口 21） 具備低電壓復(fù)位功能和低電壓檢測功能 22） 內(nèi)置在線仿真電路接口 23） 具有 WatchDog 功能 。 61 板除了具備單片機(jī)最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含 MIC 輸入部分和 DAC 音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電，方便學(xué)生隨身攜帶！?。∈箤W(xué)生在掌握軟件的同時，熟悉單片機(jī)硬件的設(shè)計(jì)制作，鍛煉學(xué)生的動手能力 ，也為單片機(jī)學(xué)習(xí)者和開發(fā)者創(chuàng)造了一個良好的學(xué)習(xí)條件和開發(fā)新產(chǎn)品的機(jī)會！ 61 板上有調(diào)試器接口（ Probe 接口）以及下載線（ EZ_Probe）接口，分別可接凌陽科技的在線調(diào)試器、簡易下載線，配合 unSP IDE，可方便地在板上實(shí)現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。 下圖 為 61 板的實(shí)物圖 。 u’nSP 中的 ADC 由以下幾部分組成： 10位數(shù) /模轉(zhuǎn)換器 DAC0、 10 位數(shù)據(jù)緩存器 DAR0、逐次逼近寄存器 SAR、比較器 COMP 以及 ADC 控制寄存器。 MIC_IN 一般用于麥克風(fēng)通道輸入，對較弱的信號一般經(jīng)音頻放大器 AGC（ Automation Gain Control） 自動增益控制放大后再進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 表 控制參數(shù) B15 B14 B13~ B3 B2 B1 B0 控制功能描述 Readmux FALL Channel_sel 1 10位模 /數(shù)轉(zhuǎn)換未完成 0 10位模 /數(shù)轉(zhuǎn)換完成 0 0 0 模擬信號電壓通過 MIC＿ INO輸入 0 0 1 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN1輸入 0 1 0 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN2輸入 0 1 1 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN3輸入 1 0 0 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN4輸入 1 0 1 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN5輸入 1 1 0 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN6輸入 1 1 1 模擬信號電壓通過 MIC＿ IN7輸入 SPCE061A 內(nèi)嵌了凌陽科技開發(fā)的 16 位微處理器 181。它內(nèi)含有 8 個寄存器： 4 個通用寄存器 R1～ R4， 1 個程序計(jì)數(shù)器 PC， 1 個堆棧指針 SP， 1 個基址指針 BP 和 1 個段寄存器 SR。此外， SPCE061A 有 3 個 FIQ 中斷和 14 個 IRQ 中斷，并且?guī)в幸粋€由指令 BREAK 控制的軟中斷。’nSP 不僅可以進(jìn)行加、減等基本算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，還可以完成用于數(shù)字信號處理的乘法運(yùn)算和內(nèi)積運(yùn)算 [6]。 PT2262/2272 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編 /解碼電路，是目前在無線通訊電路中作地址編碼識別最常用的芯片之一。 PT2262 最多可有 6 位 (D0D5)數(shù)據(jù)端管腳 ,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17腳（ Dout）串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。對于編碼器 PT2262， A0～ A5 共 6 根線為地址線，而 A6～ A11 共 6 根 線可以作為地址線，也可以作為數(shù)據(jù)線，這要取決于所配合使用的解碼器。 圖 PT226 PT2272 引腳排列圖 該編解碼器的編碼信號格式是：用 2 個周期的占空比為 1:3(即高電平寬度為 1，低電平寬度為 2，周期為 3)的波形來表示 1 個“ 0”，用 2 個周期的占空 比為 2:3(即高電平寬度為 2，低電平寬度為 1，周期為 3)的波形來表示 1 個“ 1”，用 1 個周期的占空比為 1:3 的波形緊跟著 1 個周期的占空比為 2:3 的波形來表示“開路”。 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字。 PT2262 每次發(fā)射時至少發(fā)射 4 組字碼，因?yàn)闊o線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會產(chǎn)生誤碼，所以 PT2272 只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的“ 1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動 VT 端同步為高電平。 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時 （ PT2272M4） ，對應(yīng)的地 址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時 (PT2272M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長。 PT2262 編碼電路與 PT2272 解碼電路一般配對使用， PT2262 的特點(diǎn)是在其內(nèi)部已經(jīng)把編碼信號調(diào)制在了一個較高的載頻上。 PT2262 編碼器內(nèi)部，已包含了這些電路，從 DOUT端送出的是調(diào)制好了的約 38kHz 的高頻已調(diào)波，因此使用起來非常方便，適用于紅外線和超聲波遙控電路。根據(jù)功能的多少按鍵數(shù)也不一樣，我們本章所用的發(fā)射模塊為 A、 B、 C、武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 D 四個按鍵。 電壓為 DC12V(電池供電 ) ，尺寸 為 58*39*14（ mm）， ,工作頻率 為 315MHz， 工作電流 13mA， 編碼類型： 固定碼 (板上焊盤跳接設(shè)置 ) 。 其實(shí)物圖和原理圖如圖 示 。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 電路原理圖 基于 PT2272 的無線解碼模塊 ： 解碼接收模塊包括接收頭和解碼芯片 PT2272 兩部分組成。解碼接收模塊和電路原理 圖如圖 ，接收板實(shí)物如圖 所示。 圖 模塊和電路原理圖 圖 無 線遙控接收 實(shí)物圖 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 無線收發(fā)模塊的地址碼設(shè)定 在通常使用中，我們一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時編碼芯片 PT2262 和解碼芯片 PT2272 的第 1～ 8 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，地址編碼不重復(fù)度為 6561 組，只有發(fā)射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配 對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時遙控模塊的PT2262 和 PT2272 的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和 PT2272 的 1～ 8 腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的 PT2262 的第 2 腳接地，第 3 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的 PT2272 只要也第 2 腳接地，第 3 腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對接收。 PT2262 與 PT2272 地址設(shè)置要完全一樣。 O O O O O O O O L 1 1 1 1 1 1 1 1 H 無線模塊的軟硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用 在功能稍復(fù)雜的系統(tǒng)中僅靠一對無線收發(fā)模塊往往達(dá)不到要求，很多情況下都要借助于單片機(jī)擴(kuò)展出更多的功能 [20]。 61 板作為整個系統(tǒng)的核心控制，并且負(fù)責(zé)語音的輸出。該模組配備 SPR4096 芯片可以存儲 512K(byte)的數(shù)據(jù)資源。 圖 自動報站系統(tǒng) 硬件框圖 無線遙控發(fā)射接收模塊設(shè)計(jì) 接收板工作電壓為 5V，接收靈敏度 103dBm， 尺寸 為 49*20*7 (mm)， 工作頻率 為315MHz， 工作電流 為 5mA， 編碼類型 是 固定碼 (板上焊盤跳接設(shè)置 ) 。 無線遙控收發(fā)模塊采用 PT2262 和 PT2272 微波收發(fā)配對集成電路，工作頻率為315MHz 左右，不會對其它電子設(shè)備的工作產(chǎn)生干擾 .收發(fā)模塊的電路原理 [13]如圖 和圖 所示 。 通過測試，遙控控制距離在離站臺 30～ 50m 左右為宜，根據(jù)不同站臺的地理位置和環(huán)境條件的不同還可進(jìn)行調(diào)整 。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 SPR模組 _4096硬件原理圖 SPR模組 _4096的硬件電路主要分成 3大部分，下面分別介紹 。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 燒寫 SPR4096/SPR1024硬件電路 此部分電路主要起到控制 SCK、 SDA 信號的作用，通過 74HC244 可以控制 SDA 信號的通與斷，這樣可以使用 ResWriter 工具發(fā)出符合燒寫芯片的時序信號，完成對芯片的擦除、寫入與校驗(yàn)功能。用戶請注意， SPR 模組電路支 持 SPR4096 和 SPR1024，但只能同時對其中一種芯片進(jìn)行使用。 第二部分 SPR4096 的工作電路 ， 此部分工作電路是為了使 SPR4096 存儲器工作的外圍電路，通過 SCK 與 SDA 與外界相連。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 SPR1024工作電路 此部分工作電路是為了使 SPR1024 存儲器工作的外圍電路，通過 SCK 與 SDA 與外界相連。圖 是音頻輸出電路圖。圖中的 SPY0030也是凌