毕业设计（论文）-基于AT89C51单片机的公车自动语音报站系统的设计.docVIP

绪 论 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。，结合公交车辆的使用特点及实际营运环境，系统。。 1.2 报站器的动态发展趋势 公共汽车行驶在现代文明程度高的市区，它是一道流动的风景线，因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求。作为公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器，电子显示路牌，无人售票装置，前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及。 公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，。目前美国部分城市投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵，尤其是一些中小城市无法承受。另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况。 1.3 设计的主要目标任务 本课题要求设计一公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即在进站、出站时候自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LED点阵电路进行汉字显示。本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、汉字点阵显示电路、电源电路等。 1.4 技术指标 工作电压 24V 静态功耗 6W 音频输出 10W 信噪比 34DB 系统容量 可容纳300个站点信息和8分钟语音广告信息 环境温度 -30℃～80℃ 最大广告条数 100条 第2章 方案的选择与论证 公交车自动报站系统的设计主要是对里程计数来控制报站时刻，进站、出站自动播报站名及服务用语，准确、及时、完全不需要人工介入。本章介绍了两种不同的方案，并将其进行对比。 2.1 方案比较 2.1.1 方案一 公交车站自动报站器的设计，对车轮轴的转角的脉冲进行计数，将计数值与预置值对比，即可确定报站时刻，达到准确自动的目的。以AT89C51为主控芯片，对外来脉冲计数，结合语音芯片ISD4004输出语音。系统由脉冲检测、脉冲计数、、控制信号、语音芯片、输出显示等组成。 图2.1 原理框图 1. 脉冲检测该系统关键是对转轴所转过的圈数进行计数，考虑到车辆将在复杂的 环境中运行，故采用可靠的霍尔元件DN6848作为信号的采集装置，再经光电耦合器4N25输入给单片机。 脉冲计数光电耦合器的信号进入C51后，采用中断方式对脉冲计数。外部晶振12MHz。 程序中将计数值于预置值进行比较，到时就输出信号控制语言芯片进行报站。 控制按键用于手动控制、手动调整、预置值的输入等 语言芯片由专用语音芯片ISD4004组成，可擦写，便于在不同公交线上使用。输出显示。 预置存储采用两种方式存储，一种是在烧写器上将数据写入，另一种是在车上，单片机处于输入状态，车辆行驶一遍，将站与站之间的脉冲数写入片内。 第3章 硬件电路的设计 公交车报站系统主要由四个部分组成，即主控电路、脉冲检测电路、语音电路以及LED点阵汉字显示电路。各部分电路的设计在本章中做了详细的说明。 3.1 主控电路的设计 3.1.1 关于AT89C51单片机 AT89C单片机的结构框图如图3.1所示。它主要由下面几个部分组成：1个8位中央处理单元（CPU）、片内Flash存储器、片内RAM、4个8位的双向可寻址I/O口、1个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行接口、2个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。在AT89C单片机结构中，最显著的特点是内部含有Flash存储器，而在其他方面的结构，则和Inter公司的8051的结构没有太大的区别。 图3.1 AT89C单片机的结构框图 主要性能 1. 与MCS-51 兼容 24K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年3全静态工作：0Hz-24Hz4三级程序存储器锁定5128*8位内部RAM632可编程I/O线7两个16位定时器/计数器86个中断源 9可编程串行通道10片内振荡器和时钟电路 AT89C51是用静态逻辑来设计的，其工作频率可下降到0Hz，并提供两种可用软件来选择的省电方式——空闲方式（Idle Mode）和掉电方式（Power Down Mode）。在空闲方式中，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，故只保存片内RAM中的内容，