【正文】 數(shù)據(jù)信息保存在芯片內(nèi) ； 當(dāng)系統(tǒng)重新上電時(shí) ， 自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序 ， 將存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)信息 ， 讀到緩存單元中 ， 供主程序使用。此外 收費(fèi)站 過(guò)程中的一些營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù) ， 也存儲(chǔ)在 24C02 中 ， 以便 管理人員 查詢(xún) ，可以 得到更有效的管理 。 語(yǔ)音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)由微控制器、通信串口電路、 語(yǔ)音播報(bào)電路、 供電電源電路、顯示電路組成， 車(chē)型、軸載重量、行駛公里數(shù)、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等串行數(shù)據(jù) 由計(jì)算機(jī)發(fā)送 ，將 數(shù)據(jù) 信息通過(guò) SPI 總線傳入微處理器，按照設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行處理， 單片機(jī)處理后的數(shù)據(jù)可分兩路輸出，其中一路輸出至解碼、驅(qū)動(dòng)芯片，以用于驅(qū)動(dòng) 液晶顯示器 的 計(jì)費(fèi) 顯示；另一路則輸出至語(yǔ)音芯片， 以用于進(jìn)行同步語(yǔ)音 播報(bào) 。 A01A12A23VSS4SDA5SCL6WP7VCC8AT24C02長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 第 3 章 語(yǔ)音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì) MAX232與 ATmega16 接口電路設(shè)計(jì) MAX232 與 ATmega16 接口電路的功能 MAX232與 ATmega16接口電路的主要作用是 計(jì)算機(jī)發(fā)送的 數(shù)據(jù)通過(guò)串口芯片 MAX232，使 ATmega16 單片機(jī) 能夠 接收。 圖 31 MAX232 與 ATmega16 電路連接圖 注 1：電路中具有相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的端點(diǎn)相當(dāng)于導(dǎo)線直接連接。例如本電路圖中芯片 MAX232 上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)“ TXD”、“ RXD”與芯片 ATmega16 上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)“ TXD”、“ RXD”是分別相連的 [8]。 注 3：計(jì)算機(jī)上的串口 2 腳為 RXD， 3 腳 TXD；故為了與 PC 正常通訊，線路板上的串口 2 腳接 TXD， 3 腳接 RXD，連接線使用非交叉串口線；如果線路板上的串口 2 腳接 RXD， 3 腳接 TXD，則連接線應(yīng)該使用交叉串口線。 在電路布局時(shí)，晶 振應(yīng)與 MAX232 的輸入信號(hào) R1IN,R2IN,T1IN,T2IN 和輸出信號(hào) R1OUT,R2OUT,T1OUT,T2OUT 保持一定的距離，以避免晶振信號(hào)對(duì)輸入輸出信號(hào)的干擾，提高轉(zhuǎn)換精度。 ISD1760 與ATmega16 語(yǔ)音芯片接口電路 主要是語(yǔ)音芯片接收來(lái)自控制器處理后的數(shù)據(jù)，達(dá)到語(yǔ)音部分的實(shí)現(xiàn)。 圖 32 ISD1760 與 ATmega16 電路連接圖 本 設(shè)計(jì) 采用 SPI工作模式 ， 其中 ATmega16單片機(jī)為主機(jī) ， ISD1760作為從機(jī) 。 采用單片機(jī)的 I/O口來(lái)模擬 SPI接口以對(duì) ISD1760進(jìn)行控制 ， 適用于大多數(shù)的單片機(jī)與 ISD1760進(jìn)行通信 。 ATmega16 與 LCD1602 液晶顯示器的接口電路設(shè)計(jì) 圖 33 液晶顯示電路原理圖 ATmega16 與 LCD1602 液晶顯示器的接口電路 如圖 33 所示 。 R/W 讀寫(xiě)選擇信號(hào)與 PD5 連接，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 D0~D7 是數(shù)據(jù)線，分別與 PA0~PA7 連接，用于傳送 CPU發(fā)送給顯示器的數(shù)據(jù)、指 令等 [9]。 ATmega16 與 AT24C02 存儲(chǔ)芯片的接口電路如圖 34 所示。 時(shí)鐘信號(hào)線 SCL 與數(shù)據(jù)線 SDA 需外接 的上拉電阻 ， 其作用是減AT24C02 的靜態(tài)功耗 ， 24C02 采用 I178。 供電電源的接口電路設(shè)計(jì) 語(yǔ)音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 需要工作電源為其供電， 系統(tǒng)中的微控制器和很多芯片需要有穩(wěn)定的 +5V電源供電 ,因此需要為直流電源提供穩(wěn)壓電路，以適應(yīng)設(shè)計(jì)需要 。 圖 35 供電電源電路圖 其中，接入 Ui 的 F 電容為穩(wěn)壓器的輸入電容，用來(lái)濾除高頻紋波；接入 Uo 的 F 電容為輸出電容，利用其兩端電壓降不能突變的特性可改變負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng) [11]。 以 ATmega16 為核心控制部件，介紹了各模塊與之相連的接口電路設(shè)計(jì)，以及電路實(shí)現(xiàn)的功能，通過(guò) ATmega16 的控制指令，實(shí)現(xiàn)各模塊各自的功能。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)部分包括主控單元軟件設(shè)計(jì)和顯示界面設(shè)計(jì)兩部分，它要使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能： 、數(shù) 據(jù)顯示以及提供各個(gè)器件的驅(qū)動(dòng) 。 3. 通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì) ISD1760 語(yǔ)音芯片的控制，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)功能 。 本文中以 ATmega16 單片機(jī)為核心的主控單元， 主要作用就是 接收計(jì)算機(jī)的命令、數(shù)據(jù)顯示以及提供各個(gè) 芯片 的驅(qū)動(dòng)。如圖 41 為 軟件總體設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)要流程圖。 開(kāi) 始數(shù) 據(jù) 芯 片 初 始 化數(shù) 據(jù) 設(shè) 置語(yǔ) 音 播 報(bào) 液 晶 顯 示數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ)清 除 顯 示結(jié) 束 圖 41 軟件總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要流程圖 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 因?yàn)?LCD1602 可以顯示 2 行，每行 16 個(gè)字符，因而可以將 車(chē)型、金額 分別顯示在 LCD1602 的第一，第二行。圖 42 為 LCD1602 程序設(shè)計(jì)流程圖。完成這些初始化后，就可以對(duì) LCD1602 的讀寫(xiě)進(jìn)行操作了。其中的語(yǔ)音處理程序主要判斷是否需要播報(bào)語(yǔ)音信息，以及找到相應(yīng)語(yǔ)音信息的存儲(chǔ)地址，播報(bào)制定段語(yǔ)音。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 開(kāi) 始掉 電C M D _ E R R = 1R D Y = 1語(yǔ) 音 芯 片 復(fù) 位上 電寫(xiě) A P Ｃ 寄 存 器清 楚 中 斷定 點(diǎn) 播 放是是否否 圖 44 語(yǔ)音軟件流程圖 本章分析了單片機(jī)主控單元所要完成的任務(wù)和流程，針對(duì)此系統(tǒng)的特點(diǎn)和所要完成的任務(wù)，對(duì)其數(shù)據(jù)處理程序和控制程序進(jìn)行了論述與設(shè)計(jì)；使用 LCD1602,完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示；串口連接座 DB9 完成了計(jì)算機(jī)與 ATmega16 信息傳送，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)串口通訊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析 。 計(jì)算機(jī)通過(guò)串口發(fā)送給 語(yǔ)音計(jì)費(fèi) 顯示器的 MAX232 通信芯片，再由 MAX232 通信芯片將數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。 主控單片機(jī)主要通過(guò)四線 ( SCLK， MOSI， MISO，/SS) SPI 協(xié)議來(lái)與 ISD1760 進(jìn)行串行通信 。并根據(jù)系統(tǒng)功的需求分析，確定了 語(yǔ)音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 的總體設(shè)計(jì)方案。 。 語(yǔ)音 計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)的功能還比較簡(jiǎn)單，將來(lái)可以通過(guò)一些手機(jī)類(lèi)的東西，在遠(yuǎn)處進(jìn)行無(wú)線操作，進(jìn)行固定地點(diǎn)的收費(fèi)或是顯示產(chǎn)品等作用，另外設(shè)想，語(yǔ)音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)將來(lái)能進(jìn)行讀卡等作用，當(dāng)用戶(hù)付款的時(shí)候，能否把類(lèi)似銀行卡類(lèi)的東西直接對(duì)準(zhǔn)計(jì)費(fèi)器光線激光進(jìn)行傳輸信息，這樣更方便快速。如果可能 得話，還可以自己顯示三圍字體，不用對(duì)著屏幕，形成生動(dòng)的反映價(jià)格和物品類(lèi)型。C 總線接口轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) [J]． 國(guó)外電子元器件， 20xx(12):4749． [11] 沙占友，王彥鵬，馬洪濤．低壓差線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用 [M ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [12]孫俊喜 ． LCD 驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)及典型應(yīng)用 [M ]． 北京 ： 人民郵電出版社 ， 20xx． 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 致 謝 本論文是在導(dǎo)師劉智老師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師孜孜不倦的科研作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作態(tài)度，對(duì)事業(yè)和工作的高度責(zé)任感和奉獻(xiàn)精神，使我終身收益。在此，感謝幫助我的師兄師姐們，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)工作的支持和鼓勵(lì)。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 附 錄 1602 液晶顯示測(cè)試子程序 芯片： mega16 晶振： 4M 內(nèi)部晶振 編譯環(huán)境： ICCAVR 硬件電路： mega16 PA0~PA7 接 1602 液晶 DB0~DB7 PD7 接 1602 液晶 EN PD5 接 1602 液晶 RW PD4 接 1602 液晶 RS */ include include define lcd_data_port PORTA define lcd_data_ddr DDRA define lcd_busy_pin PINA define lcd_busy_ddr DDRA define lcd_control_port PORTD define lcd_control_ddr DDRD define lcd_RS 0x10 //PORTD^4 define lcd_RW 0x20 //PORTD^5 define lcd_EN 0x80 //PORTD^7 define busy 0x80 //LCD_DB7 /* 子函數(shù)的聲明 */ void lcd_init(void)。 void lcd_write_data(unsigned char char_data)。 void display_a_char(unsigned char position,unsigned char char_data)。 unsigned char char_first[]={39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。}。Y39。:39。39。39。39。39。39。39。39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 unsigned char char_sz[]={39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。}。 lcd_data_port=0xff。 lcd_control_port=0xb0。 lcd_init()。i32。 else display_a_char(i,char_second[i16])。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 lcd_write_mand(0x38,0)。 lcd_write_mand(0x38,0)。 lcd_write_mand(0x38,0)。 lcd_write_mand(0x38,1)。 //顯示關(guān)閉 lcd_write_mand(0x01,1)。 //顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 lcd_write_mand(0x0c,1)。 //若 wait_en 為 1，則要檢測(cè) LCD 忙信號(hào)，等待其空閑 lcd_control_portamp。 //RS=0 lcd_control_portamp。 //RW=0 lcd_control_portamp。 //E=0,下面給 LCD 一個(gè)高脈沖 NOP()。 //EN=1 lcd_data_port=mand。=~lcd_EN。 //等待 LCD 空閑 lcd_control_port|=lcd_RS。=~lcd_RW。=~lcd_EN。 lcd_control_port|=lcd_EN。 lcd_control_portamp。 //重設(shè) E=0 } /* 檢測(cè)忙信號(hào) ,等待 LCD 空閑檢測(cè)函數(shù) 正常讀寫(xiě)操作之前必須檢測(cè) LCD 控制器狀態(tài) E=1 RS=0 RW=1。 */ void wait_enable(void) { lcd_busy_ddramp。 //設(shè)置 busy 口為輸入 lcd_control_portamp。 //RS=0 lcd_control_port|=lcd_RW。 lcd_control_port|=lcd_EN。busy)。=~lcd_EN。 //設(shè)置 busy 口為輸出 } /* 顯示一個(gè)字符顯示函數(shù) 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 在指定位置顯示一個(gè)字符 第一行位置 0~15,第二行 16~31 */ void display_a_char(unsigned char position,unsigned char char_data)// 參數(shù)position 指定位置 0~31,char_data 為要顯示的字符 { unsigned char position_tem。 else position_tem=position+