畢業(yè)設(shè)計(jì) 公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)

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1、 公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 【摘 要】本設(shè)計(jì)介紹了一種利用紅外線遙控技術(shù),模擬公交車自動(dòng)報(bào)站的系統(tǒng)。以AT89C52為主芯片。公交車上的接收電路收到站臺(tái)信息后解碼，解碼后把信號(hào)傳送給AT89C52單片機(jī)，啟動(dòng)LCD12864顯示站名。同時(shí)，應(yīng)用語(yǔ)音模塊播報(bào)站名.還可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)報(bào)站功能。報(bào)站的時(shí)候，相應(yīng)的指示燈亮；蜂鳴器蜂鳴一聲報(bào)警。系統(tǒng)由紅外線的發(fā)射模塊、接收模塊、 LCD12864顯示模塊及ISD4004語(yǔ)音播報(bào)模塊組成 目 錄 1 引言 ……………………………………………………………………………………(3) 1.1本課題研究的意義 ………………………………………………………

2、……………(3) 1.2 AT89C52單片機(jī)介紹 ………………………………………………………………(3) 2 設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………………………(4) 3方案分析與論證 …………………………………………………………………………(4) 3.1 無(wú)線收發(fā)模塊的分析與論證 ………………………………………………………(4) 3.2控制模塊的分析與論證 ……………………………………………………………(4) 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………(4) 4.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)………………………………………………

3、………………………(4) 4.1.1電路設(shè)計(jì)原理框圖 …………………………………………………………………(5) 4.2 單元電路的設(shè)計(jì)和分析………………………………………………………………(5) 4.2.1 遙控收發(fā)電路………………………………………………………………………(5) 4.2.2 AT89C52控制的LCD12864電路……………………………………………………(6) 4.2.3 ISD4004語(yǔ)音錄放電路 ……………………………………………………………(9) 4.2.4 本設(shè)計(jì)總原理圖……………………………………………………………………(11) 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4、…………………………………………………………………………(12) 5.1 系統(tǒng)流程圖……………………………………………………………………………(12) 5.2 程序設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………(14) 6 系統(tǒng)測(cè)試 ………………………………………………………………………………(15) 致謝…………………………………………………………………………………………(15) 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………(15) 附錄…………………………………………………………………………………………(16) 1 引言

5、 1.1 本課題研究的意義 現(xiàn)今社會(huì)，公交事業(yè)關(guān)乎到大多數(shù)城市居民的出行，可公交車上的報(bào)站系統(tǒng)依然無(wú)法滿足大家對(duì)其的要求。現(xiàn)在公交車上普遍使用的人工按鍵報(bào)站會(huì)出現(xiàn)報(bào)站不準(zhǔn)確（由于司機(jī)在操作報(bào)站系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常會(huì)按錯(cuò)鍵或忘記按鍵，而且在調(diào)整系統(tǒng)時(shí)會(huì)連續(xù)報(bào)出幾個(gè)站點(diǎn)，讓不熟悉路線站點(diǎn)的乘客不知所措）。并且每次報(bào)站時(shí)都需要由駕駛員對(duì)報(bào)站器進(jìn)行操作，而在車輛起動(dòng)與進(jìn)站時(shí)，往往是路面情況最復(fù)雜的時(shí)候，駕駛員既要對(duì)行駛中的汽車進(jìn)行起動(dòng)或制動(dòng)等操作，同時(shí)還要兼顧報(bào)站系統(tǒng)的操作，給行駛中的車輛帶來(lái)一定的安全隱患。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有些大城市的某些公交車上已經(jīng)采用GPS定位系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)站，但其昂貴的成本，難以實(shí)現(xiàn)普及，特別

6、是一些中小城市難以負(fù)擔(dān)。本設(shè)計(jì)針對(duì)目前常見公交車報(bào)站系統(tǒng)的主要缺陷，介紹了基于單片機(jī)控制的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，該系統(tǒng)費(fèi)用廉價(jià)，可以普及。 1.2 AT89C52單片機(jī)介紹 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)中的一個(gè)獨(dú)特的分支，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，特別是在工業(yè)控制和儀器儀表智能化中扮演著極其重要的角色。實(shí)際上，單片機(jī)幾乎在人類生活的各個(gè)領(lǐng)域都表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍達(dá)到了前所未有的廣度和深度。單片機(jī)的出現(xiàn)尤其對(duì)電路工作者產(chǎn)生了觀念上的沖擊。過去經(jīng)常采用模擬電路、數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的電路系統(tǒng)，現(xiàn)在相當(dāng)大一部分可以用單片機(jī)予以實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方法已演變成軟件和

7、硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，而且許多電路設(shè)計(jì)問題將轉(zhuǎn)化為純粹的程序設(shè)計(jì)問題。誠(chéng)然，單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想。是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑。 AT89C52是ATMEL公司生產(chǎn)的51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8Kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。 AT89

8、C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外部中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低成本。 AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 主要功能特性： 兼容MCS51指令系統(tǒng) 8K可反復(fù)擦寫（>1000次）Flash ROM 32個(gè)雙向I/O口 2568bit內(nèi)部RAM 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷 時(shí)鐘頻率0-24

9、MHZ 2個(gè)串行中斷 可編程UART串行通道 2個(gè)外部中斷，共6個(gè)中斷源 2個(gè)讀寫中斷口線，3級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 2 設(shè)計(jì)要求 用AT89C52單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。要求用遙控模擬實(shí)現(xiàn)當(dāng)公交車靠近站點(diǎn)時(shí)可以用文字來(lái)顯示站名，同時(shí)相應(yīng)指示燈亮、有報(bào)警功能。 3 方案分析與論證 3.1無(wú)線收發(fā)模塊的分析與論證 方案一：無(wú)線AP。由無(wú)線AP構(gòu)成，通信的效果好，數(shù)據(jù)傳送量大，但是其成本比較高，由于采用IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的通信協(xié)議，因此它比較適合用

10、于移動(dòng)上網(wǎng)。 方案二：無(wú)線數(shù)傳模塊。采用專用收發(fā)集成電路的無(wú)線數(shù)傳模塊構(gòu)成，所以性能相對(duì)較好，而且容易實(shí)現(xiàn)，并且在功耗，抗干擾性等方面都比較優(yōu)越，但是由于基于此芯片的無(wú)線傳輸模塊價(jià)格和無(wú)線AP模塊差不多，所以成本相對(duì)偏高。 方案三：PT2262/PT2272-L4集成芯片。方案采用低功耗、低價(jià)位、通用編解碼電路，發(fā)送用高β的達(dá)林頓管，所以在靈敏度和抗干擾性方面有保障。 方案四：紅外遙控?？梢杂矛F(xiàn)有的遙控裝置，我們只要了解其編解碼原理，就可以采用現(xiàn)成的簡(jiǎn)易裝置來(lái)模擬應(yīng)用。 以上四種都是可供參考的方案，在考慮了諸多因素之后，決定采用方案四。雖然在軟件解碼方面比較復(fù)雜

11、，但其工作穩(wěn)定，可靠性高。 3.2 控制模塊的分析與論證 方案一：采用GPRS作為系統(tǒng)的控制器。GPRS即“通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)”(GeneralPacketRadioService的英文簡(jiǎn)稱) 是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù).相對(duì)于原來(lái)GSM以撥號(hào)接入的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式 GPRS是分組交換技術(shù) 具有“永遠(yuǎn)在線”、“自如切換”、“高速傳輸”等優(yōu)點(diǎn)。GPRS可作為實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大,但其成本非常高。 方案二：采用嵌入式ARM的32位單片機(jī)LPC2138。LPC2138功能龐大，內(nèi)部資源豐富，易于數(shù)據(jù)的采集，不但具有一般單片機(jī)的所有功能，還內(nèi)置了PWM，具有

12、很強(qiáng)的串行通信功能，引腳非常豐富，功耗低，穩(wěn)定性好，易于功能擴(kuò)展,其在線仿真技術(shù)，軟硬件調(diào)試方便,但ARM板成本較高。 方案三：采用AT89C52單片機(jī)控制， 它簡(jiǎn)單易用、成本低廉，軟件編程自由度大，可用編程實(shí)現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制,采用AT89C52單片機(jī)為控制核心，系統(tǒng)功能強(qiáng)大，資源配置靈活，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，是一套相對(duì)完善工業(yè)低壓控制系統(tǒng)，采用板式結(jié)構(gòu)、安裝牢靠，操作簡(jiǎn)潔。 綜上所說(shuō)ARM雖功能強(qiáng)但成本高,且用單片機(jī)也能很好的控制，所以該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用單片機(jī)編程即可，我們所以選擇方案三。 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用紅外遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)的收發(fā)，采用A

13、T89C52單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)公交車的自動(dòng)報(bào)站功能。 4.1.1系統(tǒng)總體方框圖 +5V電源 C52 單 片 機(jī) 遙控收發(fā)電路 語(yǔ)音錄放電路 液晶顯示電路 +3V電源 按鍵電路 蜂鳴器 指示燈 圖4.1 系統(tǒng)總體方框圖 4.2 單元電路的設(shè)計(jì)、分析 4.2.1 遙控收發(fā)電路 紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，

14、采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作，如圖4.2所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。 圖4.2 紅外遙控系統(tǒng)框圖 遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類來(lái)加以說(shuō)明，現(xiàn)以日本NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說(shuō)明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征： 采用脈寬

15、調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”，其波形如圖4.3所示。 圖4.3 遙控碼的“0”和“1” 上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖4.4所示。 圖4.4 遙控信號(hào)編碼波形圖 UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為

16、用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間。 當(dāng)一個(gè)鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個(gè)起始碼（9ms）,一個(gè)結(jié)果碼（4.5ms）,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數(shù)據(jù)碼（9

17、ms~18ms）和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來(lái)發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（2.5ms）組成。 解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0.56ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0.56ms,“1”為1.68ms,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0.56ms低電平過后，開始延時(shí)，0.56ms以后，若讀到的電平為低，說(shuō)明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，延時(shí)必須比0.56ms長(zhǎng)些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為“0”，讀到的已

18、是下一位的高電平，因此取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠，一般取0.84ms左右均可。 接收電路如圖4.5所示。PC3388是紅外接收頭，1腳是信號(hào)端，2腳是地端，3腳是電源端。當(dāng)電路正常工作時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)亮。測(cè)試時(shí)可以觀察D1的狀態(tài)來(lái)判斷是否有接收到信號(hào)。 圖4.5 紅外接收電路 4.2.2 AT89C52控制的LCD12864電路 ⑴LCD12864介紹 LCD12864在市面上主要分為兩種，一種是采用st7920控制器的，它一般帶有中文字庫(kù)字模，價(jià)格略高一點(diǎn)。另一種是采用KS0108控制器，它只是點(diǎn)陣模式，不帶

19、字庫(kù)。我的這塊就是KS0108控制器不帶漢字庫(kù)的。 LCD12864模塊的20個(gè)引腳定義如下： 1.Vss邏輯電源地 2.VDD　邏輯電源正　5v 3.V0　 LCD驅(qū)動(dòng)電壓 4.RS　 數(shù)據(jù)/指令選擇：高電平為數(shù)據(jù)，低電平為指令 5.R/W　讀/寫選擇：高電平為讀數(shù)據(jù)，低電平為寫數(shù)據(jù) 6.E　　讀寫使能，高電平有效，下降沿鎖定數(shù)據(jù) 7. DB0　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 8.DB1　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 9.DB2　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 10.DB3　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 11.DB4　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 12.DB5　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 13.DB6　數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 14.DB7　

20、數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 15.CS1　片選擇號(hào)，低電平時(shí)選擇前64列 16.CS2　片選擇號(hào)，低電平時(shí)選擇后64列 17.RET　復(fù)位信號(hào)，低電平有效。 18.VEE　輸出－15v電源給V0提供驅(qū)動(dòng)電源 19.A　　背光電源LED正極 20.K　　背光電源LED負(fù)極 圖4.6是LCD12864的內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)： 圖4.6 LCD12864的內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)圖 由上圖可以看出12864屏是分為左、右兩塊控制的。所有對(duì)屏幕的操作要受片選CS1、CS2來(lái)控制。表4-1是屏幕操作數(shù)據(jù)與屏幕點(diǎn)陣的排布關(guān)系圖。 表4-1 屏幕操作數(shù)據(jù)與屏幕點(diǎn)陣的排布關(guān)系圖

21、 從上表可以看出數(shù)據(jù)按字節(jié)在屏幕上是豎向排列的。上方為低位，下方為高位。因此在橫向上(也就是Y)就一共是128列數(shù)據(jù)。分為CS1和CS2兩個(gè)64列來(lái)寫入。在豎方向上(也就是X)一字節(jié)數(shù)據(jù)顯示8個(gè)點(diǎn)，豎向64個(gè)點(diǎn)分為8個(gè)字節(jié)，稱做8頁(yè)(X=0-7)。了解這些后我們就知道要滿屏顯示一張圖就要從y=0…127、X=0…7一共寫1288=1024個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。同樣在AT89S51中存一張圖就要1024個(gè)字節(jié)的空間。表4-2為其指令表。 表4-2 指令表 ①顯示開關(guān)控制(DISPLAY ON/OFF) D=1:開顯示(DISPLA

22、Y ON) 意即顯示器可以進(jìn)行各種顯示操作 D=0:關(guān)顯示(DISPLAY OFF) 意即不能對(duì)顯示器進(jìn)行各種顯示操作 ②設(shè)置顯示起始行(DISPLAY START LINE) A5~A0 6位地址自動(dòng)送入Z地址計(jì)數(shù)器，起始行的地址可以是0~63的任意一行。 例如: 選擇A5~A0是62,則起始行與DDRAM行的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： DDRAM 行：62 63 0 1 2 3 28 29 屏幕顯示行： 1 2 3 4 5 6 31 32 ③設(shè)置頁(yè)地址（SET PAGE “X ADDRESS”) 所謂頁(yè)地址就是DDRAM的行地址，8行為一頁(yè),模塊共64行即8頁(yè)

23、,A2~A0表示0~7頁(yè)。讀寫數(shù)據(jù)對(duì)地址沒有影響,頁(yè)地址由本指令或RST信號(hào)改變復(fù)位后頁(yè)地址為0。頁(yè)地址與DDRAM的對(duì)應(yīng)關(guān)系見DDRAM地址表。 ④設(shè)置Y地址(SET Y ADDRESS) 此指令的作用是將A5~A0送入Y地址計(jì)數(shù)器，作為DDRAM的Y地址指針。在對(duì)DDRA M進(jìn)行讀寫操作后，Y地址指針自動(dòng)加1,指向下一個(gè)DDRAM單元。 ⑤讀狀態(tài)(STATUS READ) 當(dāng)R/W=1 D/I=0時(shí),在E信號(hào)為“H”的作用下，狀態(tài)分別輸出到數(shù)據(jù)總線(DB7~DB0)的相應(yīng)位。 BF: 前面已敘述過(見BF標(biāo)志位一節(jié))。 ON/OFF: 表示DFF觸發(fā)器的

24、狀態(tài)（見DFF觸發(fā)器一節(jié)）。 RST: RST=1表示內(nèi)部正在初始化，此時(shí)組件不接受任何指令和數(shù)據(jù)。 ⑥寫顯示數(shù)據(jù)(WRITE DISPLAY DATE) D7~D0為顯示數(shù)據(jù)，此指令把D7~D0寫入相應(yīng)的DDRAM單元,Y地址指針自動(dòng)加1。 ⑦讀顯示數(shù)據(jù)(READ DISPLAY DATE) 此指令把DDRAM的內(nèi)容D7~D0讀到數(shù)據(jù)總線DB7~DB0，Y地址指針自動(dòng)加1。 下圖4.7為AT89C52控制的LCD12864顯示電路。 圖4.7 89C52控制的LCD12864顯示電路 4.2.3 ISD4004語(yǔ)音錄放電路 ISD4004芯片無(wú)須A

25、/D轉(zhuǎn)換和壓縮就可以直接儲(chǔ)存，沒有A/D轉(zhuǎn)換誤差，具有可多次重復(fù)錄放、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，使用時(shí)不需擴(kuò)充存儲(chǔ)器、所需外圍電路簡(jiǎn)單。利用AT89C51控制ISD4004芯片的過程。外接輸入和輸出端口。通過系統(tǒng)功能模塊各部分的連接及軟硬件設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化語(yǔ)音的存儲(chǔ)和回放。 ISD4004語(yǔ)音芯片采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含晶體振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、自動(dòng)靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陣列等。因此只需要很少的外圍器件就可構(gòu)成一個(gè)完整的聲音錄放系統(tǒng)。芯片設(shè)計(jì)是基于所以操作由微控制器控制。操作命令通過串行通信接口（SPI或Microwire）送入。采樣頻率可謂4.0HZ、5.3HZ、6.4H

26、Z、8.0HZ，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)。而音質(zhì)有所下降。片內(nèi)信息存于內(nèi)存儲(chǔ)器中，可在斷電情況下保存100年，反復(fù)錄音10萬(wàn)次。器件工作電壓為3V，工作電流為25～30mA。單片機(jī)錄放語(yǔ)音時(shí)間8～16min。圖4.8為ISD4004內(nèi)部框圖、圖4.9為ISD4004的引腳排列。 圖4.8 ISD4004內(nèi)部框圖 圖4.9 ISD4004的引腳排列 引腳12、27為電源線；4、11為地線；17為同相模擬輸入端，輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)；16為反相模擬輸入端。音頻輸出（引腳13）提供音頻輸出，可驅(qū)動(dòng)5K的負(fù)載；引腳1為片選，此端為低，即向ISD4004芯片發(fā)送指令，

27、兩條指令之間為高電平。MOSI為串行輸入端口，MISO為串行輸出端口，串行時(shí)鐘SCLK由主控制器產(chǎn)生，用于同步MOSI和MISO的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到ISD，在下降沿移出ISD。中斷（INT）為漏極開路輸出端口，ISD在任何操作（包括快進(jìn)）中檢測(cè)到EOM或IVF時(shí)，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。每個(gè)RAC周期表示ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行。該信號(hào)保持高電平的時(shí)間為175ms，低電平時(shí)間為25ms。在快進(jìn)模式，RAC可保持高電平218.75微秒，低電平為31.25微秒。ISD4004工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個(gè)同

28、步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，協(xié)議假定微控制器的SPI以為寄存器在SCLD的下降沿動(dòng)作，因此，對(duì)ISD4004而言，在時(shí)鐘上升沿鎖存MOSI引腳數(shù)據(jù)，在下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。如圖4.11，在語(yǔ)音芯片的外圍只需接一個(gè)EMC輸入電路和一個(gè)功率放大器的輸出電路，就構(gòu)成了一個(gè)語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。ISD4004的27腳接的是由+5V電源改裝成的+3V電源。 圖4.11 ISD4004語(yǔ)音錄放電路 4.2.4 本設(shè)計(jì)總原理圖 通過以上單元電路的分析我們已經(jīng)對(duì)各單元電路的硬件都有了一定的了解。下面對(duì)其總體實(shí)現(xiàn)情況作一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)明。紅外接收電路接收遙控信息并解碼，解碼后把信息通過外部中斷1與單片

29、機(jī)通信。單片機(jī)處理后，啟動(dòng)LCD12864及ISD4004模塊顯示播報(bào)站名。P2.0~P2.4接LED1~LED5等5個(gè)指示燈，P2.5控制蜂鳴器。PC3388的信號(hào)端連到AT89C52的外部中斷1。 圖4.12 本設(shè)計(jì)總原理圖 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5.1 系統(tǒng)流程圖 5.1.1 主程序流程圖 功能：通過按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)公交車的手動(dòng)報(bào)站。鍵1實(shí)現(xiàn)公交車站名的正順序顯示，鍵2實(shí)現(xiàn)公交車站名的逆顯示，鍵3實(shí)現(xiàn)清屏，鍵4可以用來(lái)插入廣告等。 開始 LCD初始化 定時(shí)器0的中斷設(shè)置 鍵1按下？ 判斷是第幾次按下 執(zhí)行相應(yīng)顯示,相應(yīng)的指示燈亮

30、，蜂鳴器蜂鳴一聲 Y N N Y While(1) 鍵2按下？ 鍵3按下？ 鍵4按下？ N N 判斷是第幾次按下 LCD清屏 插入廣告等 Y Y 執(zhí)行相應(yīng)顯示,相應(yīng)的指示燈亮，蜂鳴器蜂鳴一聲 圖5.1 主程序流程圖 5.1.2 定時(shí)器中斷0服務(wù)子程序流程圖 功能：按鍵處理。 定時(shí)器中斷0 鍵盤處理 switch 退出 Y Case1 Case2 Case3 Case4 圖5.2 定時(shí)器中斷0服務(wù)子程序流程圖 5.1.3 遙控接收程序流程圖 功能：判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確。 開始 串行口初始化

31、 接收數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是否接完？ Y N N 不處理，退出 進(jìn)入外部中斷1 Y 接收到的數(shù)據(jù)正確？ 圖5.3 遙控接收程序流程圖 5.1.4 定時(shí)中斷1子程序流程圖 功能：解碼來(lái)控制播報(bào)站點(diǎn)相應(yīng)信息。 定時(shí)器中斷1 解碼 判斷解出的是什么碼 退出 顯示相應(yīng)站名，相應(yīng)指示燈亮，蜂鳴器蜂鳴一聲 圖5.4 定時(shí)中斷1子程序流程圖 5.1.5 外部中斷1子程序流程圖 功能：通過外部中斷1來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外的控制。 外部中斷1 定時(shí)中斷1處理 退出 圖5.5 外部中斷1子程序流程圖 5.2 程序設(shè)計(jì) 源程序見附錄三

32、 6 系統(tǒng)測(cè)試 紅外接收系統(tǒng)的測(cè)試可以通過觀察發(fā)光二極管D1的狀態(tài)來(lái)辨別該系統(tǒng)是否正常工作，如果接收到遙控信息，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。還可以用電壓表來(lái)測(cè)試信號(hào)端的電壓來(lái)判斷接收系統(tǒng)是否正常工作，如果電壓表上顯示的電壓小幅度擺動(dòng)，說(shuō)明接收正常。 按下遙控上的任意鍵，接收電路上的發(fā)光二極管D1發(fā)光，說(shuō)明接收電路正常工作。但是，譯碼不夠準(zhǔn)確，所以不能很好的按預(yù)定的順序來(lái)顯示報(bào)站。預(yù)定的報(bào)站順序是：鍵1按下，LCD12864顯示龍巖學(xué)院，LED1點(diǎn)亮；鍵2按下，LCD12864顯示曹溪金鵬，LED2點(diǎn)亮；鍵3按下，LCD12864顯示交警大隊(duì)，LED3點(diǎn)亮；鍵4按下，LCD12864顯示人民醫(yī)院，

33、LED4點(diǎn)亮；鍵5按下，LCD12864顯示羅橋西站，LED5點(diǎn)亮。報(bào)站的同時(shí)，蜂鳴器蜂鳴一聲報(bào)警。 SB1按下：如果是第1次按下，LCD12864顯示龍巖學(xué)院，LED1點(diǎn)亮；再按下，依次顯示曹溪金鵬、交警大隊(duì)、人民醫(yī)院、羅橋西站。SB2按下，如果是第1次按下，LCD12864顯示羅橋西站LED5點(diǎn)亮；再按下，依次顯示人民醫(yī)院、交警大隊(duì)、曹溪金鵬、龍巖學(xué)院。報(bào)站時(shí)，相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器蜂鳴一聲報(bào)警。SB3按下，LCD12864清屏；SB4按下，可以在LCD12864插入廣告等。 測(cè)試基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求， ISD4004語(yǔ)音芯片的調(diào)試尚未成功。 附 錄 附錄一 原

34、理圖 附錄二 PCB圖 圖1 89C52控制的LCD12864顯示電路 圖2 ISD4004語(yǔ)音錄放電路 附錄三 源程序 #include < reg52.h > /*****************************預(yù)定義**************************************/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int unsigned char key_temp,key_bak

35、,ychi,keyvalue=0x0f; unsigned char one_cnt=0,two_cnt=0; uchar key=0x0f; unsigned char up,dowm; static unsigned char data IRCode[3],IRCON,IRCON2; static unsigned char data DT; /***************************12864管腳配置****************************/ #define port P1 sbit rs=P3^0; sbit rw=P3^1; s

36、bit e=P3^2; sbit cs1=P3^6; sbit cs2=P3^7; sbit P3_2 = P3^3; sbit led1 = P2^0; sbit led2 = P2^1; sbit led3 = P2^2; sbit led4 = P2^3; sbit led5 = P2^4; sbit beep = P2^5; uchar code data_shuju[22][32] = { /*-- 文字: 龍 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0x10,0x10,0x1

37、0,0x10,0x10,0xFF,0x10,0xF0,0x12,0x1C,0xD0,0x10,0x10,0x10,0x00, 0x00,0x40,0x20,0x10,0x0C,0x03,0x10,0x08,0x3F,0x42,0x41,0x40,0x40,0x40,0x70,0x00, /*-- 文字: 巖 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0x40,0x5E,0x50,0x50,0xD0,0x50,0x5F,0x50,0x50,0x50,0x50,0x5E,0x40,0x40,0x00, 0x10,0x08,

38、0x04,0x02,0x7F,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x7E,0x00,0x00,0x00, /*-- 文字: 學(xué) --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x40,0x30,0x10,0x12,0x5C,0x54,0x50,0x51,0x5E,0xD4,0x50,0x18,0x57,0x32,0x10,0x00, 0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x42,0x82,0x7F,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x00, /*

39、-- 文字: 院 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0xFE,0x02,0x32,0x4A,0x86,0x0C,0x24,0x24,0x25,0x26,0x24,0x24,0x24,0x0C,0x04,0x00, 0xFF,0x00,0x02,0x04,0x83,0x41,0x31,0x0F,0x01,0x01,0x7F,0x81,0x81,0x81,0xF1,0x00, /*-- 文字: 曹 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x02,0x02,0xFA

40、,0xAA,0xAA,0xAA,0xFF,0xAA,0xAA,0xFF,0xAA,0xAA,0xAA,0xFA,0x02,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x7E,0x2A,0x2A,0x2A,0x2A,0x2A,0x2A,0x2A,0x2A,0x7E,0x00,0x00,0x00, /*-- 文字: 溪 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x10,0x21,0x86,0x60,0x02,0x06,0x4A,0xE2,0x56,0x49,0x21,0x89,0x05,0x00,0x00,0x00, 0x04,0

41、xFC,0x03,0x00,0x44,0x45,0x25,0x25,0x15,0x0F,0x15,0x25,0x47,0xC4,0x44,0x00, /*-- 文字: 金 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x40,0x40,0x20,0x20,0x50,0x48,0x44,0xC3,0x44,0x48,0x50,0x50,0x20,0x60,0x20,0x00, 0x40,0x40,0x42,0x42,0x4A,0x72,0x42,0x7F,0x42,0x62,0x5A,0x42,0x42,0x40,0x40,0x00,

42、 /*-- 文字: 鵬 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0xFE,0x12,0xFE,0x00,0xFE,0x12,0xFE,0x00,0xFC,0x0E,0x35,0x44,0x7C,0x00,0x00, 0x20,0x1F,0x21,0x7F,0x20,0x1F,0x41,0x7F,0x08,0x09,0x09,0x29,0x49,0x21,0x1F,0x00, /*-- 文字: 人 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0x00,

43、0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x3F,0xC2,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x20,0x10,0x0C,0x03,0x00,0x00,0x01,0x06,0x0C,0x18,0x30,0x60,0x20,0x00, /*-- 文字: 民 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0x00,0xFE,0x92,0x92,0x92,0x92,0xF2,0x92,0x92,0x92,0x9E,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x

44、00,0x00,0xFF,0x40,0x20,0x10,0x00,0x00,0x03,0x0C,0x10,0x20,0x40,0xF0,0x00,0x00, /*-- 文字: 醫(yī) --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0xFE,0x42,0xA2,0x9E,0x92,0x92,0x92,0xF2,0x92,0x92,0x92,0xD2,0x82,0x00,0x00, 0x00,0x7F,0x40,0x40,0x50,0x48,0x44,0x43,0x40,0x41,0x42,0x5C,0x48,0x40,0x40,0

45、x00, /*-- 文字: 院 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0xFE,0x02,0x32,0x4A,0x86,0x0C,0x24,0x24,0x25,0x26,0x24,0x24,0x24,0x0C,0x04,0x00, 0xFF,0x00,0x02,0x04,0x83,0x41,0x31,0x0F,0x01,0x01,0x7F,0x81,0x81,0x81,0xF1,0x00, /*-- 文字: 交 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0

46、x08,0x88,0x48,0x38,0x28,0x09,0x0E,0x0C,0x08,0x98,0x28,0x68,0x48,0x08,0x00, 0x00,0x80,0x80,0x40,0x41,0x22,0x14,0x18,0x0C,0x16,0x23,0x61,0xC0,0x40,0x00,0x00, /*-- 文字: 警 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x20,0x1A,0xFA,0xAF,0xAA,0xEF,0x0A,0xFA,0x10,0x8F,0x54,0x24,0x5C,0x84,0x04,0x00,

47、 0x02,0x02,0x02,0xEA,0xAA,0xAA,0xAB,0xAA,0xAB,0xAA,0xAA,0xEA,0x02,0x02,0x03,0x00, /*-- 文字: 大 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0xA0,0x7F,0xA0,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00, 0x00,0x80,0x40,0x20,0x10,0x0C,0x03,0x00,0x01,0x06,0x08,0x30,0x60,0xC0,0x

48、40,0x00, /*-- 文字: 隊(duì) --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0xFE,0x02,0x12,0x2A,0xC6,0x02,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x7F,0x00,0x02,0x44,0x43,0x20,0x10,0x0C,0x03,0x00,0x03,0x0C,0x10,0x60,0x20,0x00, /*-- 文字: 羅 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x

49、00,0x00,0x7E,0x22,0x22,0x22,0xFE,0xA2,0xA2,0xBE,0xA2,0xA2,0xA2,0xBE,0x00,0x00, 0x80,0x88,0x88,0x84,0x42,0x43,0x25,0x28,0x10,0x10,0x08,0x04,0x03,0x00,0x00,0x00, /*-- 文字: 橋 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x88,0x68,0xFF,0x28,0x48,0x18,0x92,0x52,0x32,0x1E,0x32,0x52,0x92,0x12,0x10,0

50、x00, 0x01,0x00,0xFF,0x00,0x01,0x41,0x30,0x0F,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x01,0x01,0x00, /*-- 文字: 西 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x02,0xF2,0x12,0x12,0x12,0xFE,0x12,0x12,0x12,0xFE,0x12,0x12,0x12,0xF2,0x02,0x00, 0x00,0x7F,0x28,0x24,0x22,0x21,0x20,0x20,0x20,0x21,0x22,0x22,0x22,0x7

51、F,0x00,0x00, /*-- 文字: 站 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x10,0x50,0x92,0x1C,0x10,0xF0,0x10,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x10,0x00, 0x10,0x10,0x0B,0x0C,0x0B,0x08,0x00,0x7F,0x21,0x21,0x21,0x21,0x21,0x7F,0x00,0x00, /*-- 文字: 到 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/

52、 0x00,0x22,0x72,0x2A,0x26,0xE2,0x2A,0x72,0x22,0x00,0xF8,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00, 0x00,0x42,0xC2,0x42,0x22,0x3F,0x22,0x12,0x12,0x00,0x0F,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00, /*-- 文字: 了 --*/ /*-- 宋體12; 此字體下對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16 --*/ 0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0xF2,0x12,0x0A,0x0A,0x06,0x06,0x02,0x

53、00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, }; /******************************************************************************************** * 函數(shù)名稱：Delay() * 功 能：延遲時(shí)間=a*1ms * 入口參數(shù)： * 出口參數(shù)：無(wú) *****************************************************

54、****************************************/ void delay10ms(void) { unsigned char i,j; for(i=2000;i>0;i--) for(j=2000;j>0;j--); } /******************************************************************************************** * 函數(shù)名稱：Lcd_Display_On() * 功 能：LCD顯示開 * 入口參數(shù)：無(wú) * 出口參數(shù)：無(wú) ***

55、******************************************************************************************/ void Lcd_Display_On() { port=0x3f; rs=0; rw=0; e=1; e=0; } /******************************************************************************************** * 函數(shù)名稱：Lcd_Display_Off()

56、* 功 能：LCD顯示關(guān) * 入口參數(shù)：無(wú) * 出口參數(shù)：無(wú) *********************************************************************************************/ void Lcd_Display_Off() { port=0x3e; rs=0; rw=0; e=1; e=0; } /*******************************************************************************

57、************* * 函數(shù)名稱：Lcd_Set_X(uchar x) * 功 能：LCD設(shè)置X坐標(biāo) * 入口參數(shù)：x * 出口參數(shù)：無(wú) *********************************************************************************************/ void Lcd_Set_X(uchar x) { port=0xb8|x; rs=0; rw=0; e=1; e=0; } /*******************************

58、************************************************************* * 函數(shù)名稱：Lcd_Set_Y(uchar y) * 功 能：LCD設(shè)置Y坐標(biāo) * 入口參數(shù)：y * 出口參數(shù)：無(wú) *********************************************************************************************/ void Lcd_Set_Y(uchar y) { port=0x40|y; rs=0; rw=0; e=1;

59、 e=0; } /******************************************************************************************** * 函數(shù)名稱：Lcd_Set_X_Y(uchar x, uchar y ) * 功 能：LCD設(shè)置x y坐標(biāo) * 入口參數(shù)：x y * 出口參數(shù)：無(wú) *********************************************************************************************/ void Lcd_Set

60、_X_Y(uchar x, uchar y) { if( y<64 ) { cs1=1; cs2=0; Lcd_Set_Y( y ); } else { cs1=0; cs2=1; Lcd_Set_Y( y-64 ); } Lcd_Set_X( x); } /******************************************************************************************** * 函數(shù)名稱：Lcd_Write_Command() * 功 能：寫指令代碼

61、 * 入口參數(shù)：無(wú) * 出口參數(shù)：無(wú) *********************************************************************************************/ void Lcd_Write_Command(uchar temp) { port=temp; rs=0; rw=0; e=1; e=0; } /***********************************************************************************

62、********* * 函數(shù)名稱：Lcd_Write_Byte() * 功 能：寫數(shù)據(jù) * 入口參數(shù)：無(wú) * 出口參數(shù)：無(wú) *********************************************************************************************/ void Lcd_Write_Byte(uchar temp) { port=temp; rs=1; rw=0; e=1; e=0; } /*************************************

63、*************************************** *名稱:Lcd_Character_16X8( bit bit_flag, uchar x, uchar y, uchar code *point ) *功能:顯示16X8字符(字母) *入口參數(shù): *出口參數(shù): *說(shuō)明:bit_flag = 1 正常顯示 bit_flag = 0 黑白反相顯示 ****************************************************************************/ void Lcd_Charac

64、ter_16X8( bit bit_flag, uchar x, uchar y, uchar code *point ) { uchar i , j,temp; temp=y; if( bit_flag ) { for( i=0; i<2; i++ ) { x+=i; y=temp; for( j=0;j<8;j++ ) { Lcd_Set_X_Y( x, y ); y++; Lcd_Write_By

65、te( point[ i*8 + j] ); } } } else { for( i = 0; i < 2; i++ ) { x += i; y = temp; for( j = 0; j < 8; j++ ) { Lcd_Set_X_Y( x, y ); y++; Lcd_Write_Byte( ~point[ i * 8 + j ] ); }

66、 } } } /**************************************************************************** * 名稱：Lcd_Character_16X16( bit bit_flag, uchar x, uchar y, uchar code *point ) * 功能：顯示16*16字符（漢字） * 入口參數(shù)：x y data * 出口參數(shù)：無(wú) *說(shuō)明:bit_flag = 1 正常顯示 bit_flag = 0 黑白反相顯示 ****************************************************************************/ void Lcd_Character_16X16( bi