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1、1陕西理工学院毕业设计公交车报站系统设计作者：张华指导教师：淡涛（陕西理工学院电气工程系计算机控制专业061班，陕西 汉中 723003）【摘 要】 随着多媒体信息处理技术的发展，音频处理技术得到了广泛的应用.语音技术是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科，是在多学科基础上发展起来的综合性技术。语音技术涉及数字信号处理、模式识别、语音学、语言学和人工智能等多个学科。在当今社会，即使在私家车越来越多的今天，公交车仍然是人们出行的首选，因为公交车具有方便、快捷、车票便宜等优点。本文介绍一个公交车报站系统，采用AT89C51单片机控制电路的硬件设计和软件设计方案。其功能实现过程为：以单
2、片机为核心模块，键盘扫描控制，实现显示驱动和语音模块报站。本系统可靠性，实用性，可移植性强，成本低，易作，非常适用于公交车使用。【关键词】 单片机；语音芯片；LCD汉字显示；语音处理Design Of Reporting-Calling System In The BusAuthor: zhang huaTutor:dan tao（Class061, Computer control technology，Electrical engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi）Abstract：With t
3、he development of multimedia information processing technology, Audio processing technology has been widely applied. Speech technology is using digital signal processing technology, the audio signal of a subject, in a multidisciplinary developed on the basis of comprehensive technical. Speech techno
4、logy involve digital signal processing, pattern recognition, voice science, linguistics and artificial intelligence, and other disciplines. This paper introduces a Bus reporter system. In the present time, public buses are still the best choice when people travel, though the private cars are more an
5、d more, because public buses are convenient, speedy, and the tickets are cheap. The Process to achieve its function is: Take the MCU as the nucleus module, the determinant keyboard scanning as the control importation and realize the display driver and voice module station reported. The system reliab
6、ility, availability, portability strong, low-cost, easy to operate, is suitable for the public transportation use. Keywords：Single-chip microcomputer control，Voice chip，Chinese character LCD display，Speech processing目 录摘要 I 1ABSTRACT II.21绪论.41.1 引言.41.2 课题研究背景和意义42总体方案.53硬件设计.63.1 语音电路设计.63.2 单片机控制
7、电路设计.103.3 显示模块电路设计.144软件设计.184.1 流程图.184.2 显示的设计.194.3 语音报站的设计.234.4 系统程序.285系统调试.346 总结.35附录 A元器件清单.36B参考文献.37致谢.391绪论1.1 引言 随着多媒体信息处理技术的发展，音频处理技术得到了广泛的应用.语音技术是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科，是在多学科基础上发展起来的综合性技术。语音技术涉及数字信号处理、模式识别、语音学、语言学和人工智能等多个学科。本文介绍一个公交车报站系统，使用语音芯片实现语音报站同时可进行广告内容的文字显示，作为报站功能系统，能够很好公交车
8、的服务质量和营造良好的文明乘车氛围。其功能实现过程为：以单片机为核心模块，键盘扫描控制，实现显示和语音模块报站。随着科学技术的日益发展和进步, 无人售票公交车在街头多起来了，语音报站器也被广泛使用，这在相当大的程度上免除了乘务人员沿途报站的麻烦，给许多不熟悉公交线路的乘客带来了方便。在当今社会，即使在私家车越来越多的今天，公交车仍然是人们出行的首选，因为公交车具有方便、快捷、车票便宜等优点。1.2 课题研究背景和意义回顾公交车的发展过程，可以看到公交车从过的蒸汽式到电力式到燃油式又到现在的电车，从无人报站到有人报站，从人工售票到无人售票，这些变化过程都见证了我们社会的发展进步。公交车作为城市公
9、共交通的重要方式，是城市居民出行的重要工具。在当今社会，即使在私家车越来越多的今天，公交车仍然是人们出行的首选，因为公交车具有方便、快捷、车票便宜等优点。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服务的质量。公交车已经成为一般工薪族和学生族出门必须的交通工具，目前公交车上采用的公交报站系统具有语音和显示报站的基本功能。集成有录音和语音提示功能的智能电子设备已经得到越来越广泛发应用，比如电话的自动语音留言和提示功能、汽车的倒车提示、公交车和城市地铁的语音报站器、儿童玩具、智能门铃、节日礼品等等都集成有语音录放功能。目前实现语音录放功能一般都是都过集成语音芯片来实现的，而生
10、产语音芯片的公司也有不少，比如华邦、佑华、ISSD公司、ISD公司、北京中青世纪公司等。本次就以此系列中的ISD1420芯片通过AT89C51单片机控制来介绍一个公交报站器的设计。2总体方案在做这次课题设计之前，根据调查和查阅的资料，用语音芯片，设计的一个简单的录入和播放电路及LCD显示的电路。主控MCU的I/O口要满足系统需求，响应时间快、功耗低，具有较大的片内外存储空间。发现要想实现预期效果有很多种可行的方案可供参考，市面上也有很多相关芯片供我们选择。除了显示部分的LCD以外，其它部分的使用哪种芯片最能达到预期效果呢？下面就对这几项方案做一个简单的介绍，最终选择最适合的方案来实行。2.1设
11、计方案2.1.1单片机芯片单片机种类繁多，8位单片机有Intel MCS-51系列、PIC系列等，16位单片机有Intel MCS-96系列等。在本系统中，8位单片机就能满足系统的设计需要。目前的8位单片机中，以Intel MCS-51系列单片机的品种最多，接口芯片以及应用软件也非常丰富。ATMEL公司推出的AT89C51单片机是一种以80C51为内核的低功耗、高性能的8位COMS单片机。它内部集成了4KB闪烁可编程可擦除只读存储器（EPEROM），这种存储器可以反复擦除1000次之多，使程序的调试非常方便。同时AT89C51具有128B内部RAM，32位可编程I/O线，2个16位定时器/计数
12、器，5个中断源，具有低功耗闲置和掉电两种省电模式。选用AT89C51单片机作为公交车自动报站系统的中央处理器，完全能够满足系统的需要。而且这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。2.1.2 语音芯片根据几种语音芯片性能之间的比较，其中，ISD系列芯片和PM60芯片比较符合本次课题的要求。两者相比，PM60芯片的编译程序和外围电路比较都比较简单，能减少我们的工作量，无需专用编程或开发系统，较强的分段选址能力可处理多达160段信息。ISD1420为美国ISD公司出品的优质单片语音录放电路，由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放
13、系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。录音内容存入永久存储单元，提供零功率信息存储，这个独一无二的方法是借助于美国ISD公司的专利-直接模拟存储技术（DAST TM）实现的。利用它，语音和音频信号被直接存储，以其原本的模拟形式进入EEPROM存储器。直接模拟存储允许使用一种单片固体电路方法完成其原本语音的再现。不仅语音质量优胜，而且断电语音保护。2.2系统基本原理本系统硬件电路主要由单片机最小系统、语音播放电路和显示电路。单片机的作用是控制语音芯片播放相应语音提示，控制显示电路显示站台编号。系统采取手动报站方式，需要预先录取站名及提醒语句，电路中必须加入语音电路，
14、语音电路采用ISD1420语音芯片。当按播放键，一方面单片机会将此对进行BCD转换控制显示电路显示站台编号;另一方面控制语音芯片播放相应语音提示，完成语音报站。3 硬件设计本系统硬件构架主要有几大模块组成：单片机模块，语音模块， 显示模块，ICP下载模块。 一、单片机模块是主控部分，系统采用AT89C51单片机作为控制核心器件。主要是接收键值后命令语音和显示模块响应键值所对应的功能。 二、语音模块由语音芯片及外围串行接口与单片机通讯，并进行选段播放。 三、液晶模块与主控MCU通讯，主要是用于接到命令后驱动液晶进行相应显示。 以上三大模块构成了公交车报站系统3.1语音电路设计图3.1 语音录放电路本部分采用ISD1420P语音芯片及外围电路实现语音报站功能，该芯片掉电不丢
