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1、毕业设计（产品说明书）课题名称多功能公交报站器的设计与实现学生姓名肖赟学 号201300335115专业名称机电一体化技术指导教师曾小宝完成日期 2016年 5 月 13 日目 录摘 要IIIAbstractIV第1章 任务与要求11.1课题概述11.2 设计内容与要求11.3 研究背景2第2章 方案论证与设计32.1 总体设计分析32.2 方案的选择与设计32.2.1 显示模块选择方案32.2.2 按键方案的选择32.2.3 芯片选择方案32.3原理图4第3章 硬件电路设计63.1概述63.2主控模块63.2.1STC89C52芯片的简介63.2.2主控模块电路原理图93.3语音芯片模块10
2、3.3.1ISD4004芯片简介103.3.2 LM386芯片简介123.3.3 语音芯片模块电路原理图133.4 LCD液晶显示模块143.4.1 组成结构143.4.2 引脚功能14第4章 系统软件设计164.1 录音模块设计174.2 放音模块设计184.3 显示模块设计194.4 键盘扫描模块设计20第5章 系统分析与调试22第6章 心得体会25参考文献26致谢27摘 要本设计介绍了基于单片机的公交车语音报站系统的设计,对系统软件设计和硬件实现进行了详细的描述，系统包括微控制器模块，语音录放电路，站数、站名显示模组，键盘接口电路，复位电路及电源等。系统使用STC89C52单片机来控制语
3、音合成芯片和液晶显示模组。配合液晶屏显示，就使得该报站系统更加实用。主要内容是用STC89C52单片机为核心控制元件，ISD4004语音芯片为录音模块，以液晶屏为显示模块，以独立按键K1、K2为输入设备，扬声器为语音输出设备，设计一个带语音报站和液晶显示功能的公交车报站系统。先将语音内容通过录音键录入语音芯片中，当按下放音键时，语音模块进行放音同时通过液晶屏显示对应的文字信息。 本设计主要解决如何方便、准确地指示乘客到站的问题，具有模拟人声进行报站和预报站，对所报站数和站名进行文字显示和站名语音信息录放及站名选择控制等功能。本系统运行稳定，硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，具有一定的实
4、用和参考价值。关键字：单片机，语音提示，文字显示，公交报站AbstractThe design mainly solve the problem of how to easily and accurately indicate that passengers arriving.The system includes micro-controller module, voice recording and playback circuitry, station number, station name display modules, interface circuit of the keybo
5、ard, reset circuit and power supply. The system uses STC89C52 Single-chip Microcomputer to control speech synthesis chip and liquid crystal display module. Besides, LCD makes the reporting system more practical. This paper introduces the automatic stop announcer based on STC89C52 and aims to explici
6、tly describe the software and hardware applied in the system. The main features of the system are that STC89C52 is used for core controlling components, ISD4004 pronunciation chip for recording, LCD12864 screen for video displays, independent key K1 and K2 for input device, loudspeaker for output de
7、vice. This is designed for a stop announcement and display system for buses. The voice message is recorded in the pronunciation chip in advance. When the “Play” key is pressed, the voice of station announcement simultaneously appears with the information on the screen. It has the function of analog
8、voice reporting and forecasting station on the text display ,reporting number and station name ,and voice information recording and station name selection control.This system enjoys the advantage of stability, simplicity and reliability. The full-featured system is an ideal model and is easily put i
9、nto use.KEY WORDS：Single-chip Microcomputer、Audio Prompt、Character Display、Bus-Stop Auto-Announce张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书第1章 任务与要求1.1课题概述本文主要是对C语言和单片机的一些基本知识、概念的应用学习和研究，以及STC89C52芯片模块、ISD4004语音模块和LCD12864液晶屏的开发设计，该设计的目的是设计一实现单片机与语音控制芯片系统互联，通过按键，系统可播报相应的车站信息或者公益提醒，也可以实现录音和放音功能。本设计的主要工作有以下几个方面：1、方案的选择要符合芯
10、片功能的要求，既要保证操作简单适合公交司机操作，又要体现出本产品的特点，本文研究设计的带录音功能的公交车语音报站系统是采用STC89C52单片机和ISD4004语音芯片，用来实现公交车站信息的播放以及录音和放音功能，用LCD12864带中文字库的液晶显示屏实现公交站名的显示。 2、程序流程图及软件设计一个程序要想实现其功能，不能没有次序而盲目下手，必须对其有一个全面的了解后画出流程框图，然后逐个模块的实现其功能，最终把模块之间合理的连接起来，构成完整程序。本设计的软件设计主要包括系统的初始化设计、延时子程序的设计、录音子程序的设计、放音子程序的设计、液晶屏的显示设计、中断程序设计、以及主程序设
11、计等。整个系统程序采用模块化结构设计程序相对比较优化易修改和调试，系统软件的开发是用C语言设计的。3、系统原理图及硬件调试本设计在进行硬件原理分析后，需要连接实物进行实际操作，检验自己的设计是否可以行得通。需要在protel99SE环境下画出硬件原理图并进行电气测试，检测无异议后进行硬件系统的调试，为了保证系统的可靠性分析查找，硬件的调试分模块分别进行了模拟。1.2 设计内容与要求 1、通过STC89C52芯片实现对按键的读取并将所对应的信息送至扬声器同时将到站信息通过液晶屏显示； 2、语音芯片ISD4004完成语音模块，实现公交站信息的录入及到站时的放音功能； 3、采用两个独立按键，作为录音
12、和放音的控制键； 4、采用LCD12864液晶屏，显示相对应的站的信息；1.3 研究背景 随着社会经济的发展，城市化进程越来越快，城市人口急剧增加从而使城市交通压力不断增大，在倡导绿色低碳环保的今天，公交车作为城市公共交通的重要方式，是城市居民出行的重要工具。因为公交车具有方便、快捷、经济实惠等优点。公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响到服务的质量。 传统由乘务人员人工报站的方式工作强度大且效果差，并需要大量的人力资源。而通过单片机和语音芯片的结合，使得公交车到站信息及提示信息以语音和显示的方式告知乘客，为市民提供更人性化，完善的服务，并且节省了大量的人力资源。
13、公交车语音报站系统还可以结合每条线路的特点和实际情况自主设定不同的报站方式和站点设置，在为乘客提供方便的同时也便于公交车的运营和司乘人员的操作。第2章 方案论证与设计2.1 总体设计分析电路总体上分为主芯片控制部分、语音芯片和液晶显示部分。以STC89C52单片机最小系统作为核心控制电路，控制独立按键对录音放音的选择，具体显示内容及方式由软件来完成。语音部分由ISD4004芯片来实现，它是一个多功能的语音芯片，可以多次重复录放，本设计正是运用此特点，完成录音和放音功能的。具体步骤是：先录入两站的信息，存储到芯片内部，建立语音库，并且具体锁定到对应的地址中，通过按键的次序播放不同的信息。2.2
14、方案的选择与设计2.2.1 显示模块选择方案采用带字库的LCD12864芯片，可直接调用字库，使用比较方便。鉴于上述对比与分析。2.2.2 按键方案的选择采用独立键盘，其独立键盘有k1和k2个按键，按键数量符合录音和放音两个按键的需要。用K1和K2两个独立按键，K1为放音键，按第一下时，对应播放第一站信息，同时调用显示子程序，在液晶屏上显示对应信息。按第二下时，对应播放第二站信息，并在液晶屏上显示信息。K2为录音键，按下时，录制第一段语音信息并存放在对应的地址中，按下第二下时，录制第二段语音信息并存放于第二段语音对应的地址中，以方便调用。2.2.3 芯片选择方案 采用STC89C52单片机 1
15、、STC89C52可以用USB转串口下载。2、 STC单片机执行指令的速度很快，大约是AT的3-30倍，所以在AT上好使的程序在STC上不一定好用，最典型的例子就是那些对时序有严格要求的模块，比如IIC，DS18B20、DS1302等的时序。再者，由于执行速度的加快，非定时器控制的精确延时也会受到一定影响。 3、单片机对工作环境的要求比较低，电压低于5伏时仍然正常工作，甚至3伏到4伏之间都还可以工作，所以当一个系统用STC单片机好用。 4、由于在学校期间学过数字电路、单片机原理、C语言程序设计，综合考虑单片机的各部分资源和作为学生能够获得的资源，经过对比此次设计要求，我选择用STC系列芯片完成。而且学校也提供了相应的硬件操作平台，实际操作起来比较方便。2.3原理图 按照系统功能的具体要求，在保证实现其功能的然础上，尽可能降低系统成本。总体设计方案围绕上述思想，初步确定系统的方案如图2-1所示：
