丽水学院课程设计题目公交车报站器的设计与制作指导教师吕晔院系机电建工学院电子系班级自动化072学号30姓名吴飞波2011年 1 月 10 日目录摘要 (2)第一章概述 (3)1.1选题的目的和意义 (3)1.2国内外研制状况 (3)第二章课题的方案设计与论证 (3)2.1设计任务 (4)2.2系统整体方案的设计 (4)第三章系统硬件电路设计 (5)3.1 硬件结构 (5)3.2 时钟电路.......................................... 错误!未定义书签。
3.3 电源电路.......................................... 错误!未定义书签。
3.4 键盘电路 (10)3.5 LED数码管显示电路 ................................ 错误!未定义书签。
3.6语音电路以及ISD1700芯片介绍 ...................... 错误!未定义书签。
3.6.1语音电路 ........................................ 错误!未定义书签。
3.6.2 ISD1700芯片及引脚介绍 .......................... 错误!未定义书签。
第四章软件系统设计 ..................................... 错误!未定义书签。
4.1单片机主流程图 .................................... 错误!未定义书签。
4.2时间设置流程图 (18)4.3放音操作流程图 (19)致谢 (21)参考文献 (21)附件一源程序 (22)附件二电路原理图 (71)摘要本文介绍了一种公交车报站器的系统设计原理，提出了以51单片机为核心，通过4*1键盘获取外部指示以控制ISD1700语音芯片电路以及LCD显示的硬件设计和软件设计方案。
该系统语音音质好，功能强，成本很低，是提供公交服务的一种较好的手段。
本文首先介绍了ISD1700的基本原理和开发方法，讨论了控制模块、显示系统和存储系统的总体设计思想和实现方案，并且详细阐述了硬件系统和软件系统的设计。
硬件系统包括电源电路、控制电路、信息存储电路、显示电路、语音资源存储电路等；硬件驱动程序由开发系统提供的C语言库函数来实现。
经过调试和仿真运行，使系统最终达到了课题设计的要求。
关键词：单片机；语音处理；LCD显示；ISD1700Abstract:This paper explains the principles of a bus DIAS , and offer a hardware and software design program that the microcontroller core，A T89C51，controlls the ISD1700 voice chip circuit and LCD display as the externalcommand from the 4*1 keyboard. This system will provide a well bus service with its high quality voice,strong function and low cost. This paper introduces the fundamental principle and development methods ofAT89C51 at first. It discusses the total design idea and the realization method of voice control, displaysystem and memory system. Then it describes the design project of hardware system and software system indetail. The hardware system consists of power circuits, control circuits, information storage circuits, displaycircuits etc. The software to drive the hardware was developed with the C language function libraryprovided by development system. The system behaved well after debug and simulation. The result showsthat the system comes to our expectation.Keywords: MCU; Speech Processing; LCD display;ISD1700第一章概述1.1选题的目的和意义随着城市化进程的加快,公共交通作为城市的基础设施之一,仍然是绝大多数出行者的首选交通方式。
为使得人们特别是为外来旅游、出差、就医、求职等急需了解本地的公交路线的人提供高效、方便、快捷的公交系统,让他们得到自己所需要的各种相关信息,以便减少各种可能产生不必要的交通流量,提高公交的运作效率，公交自动报站系统便应运而生。
在计算机还未普及之前公交车报站管理都是由工作人员人工报站的方式来操作的。
随着社会的进步和计算机科学的迅速发展，便有了公交车自动报站系统的出现。
公交应用系统带给公交企业的将不仅是形象的提升，也是效益的增长。
现今社会，公交事业关乎到大多数城市居民的出行，可公交车上的传统的人工按键报站依然无法满足大家对其的要求。
主要表现为：(1) 报站不准确: 由于司机在操作报站系统时经常会按错键或忘记按键，而且在调整系统时会连续报出几个站点，让不熟悉路线站点的乘客不知所措。
(2)安全隐患:每次报站时都需要由驾驶员对报站器进行操作，而在车辆起动与进站时，往往是路面情况最复杂的时候，驾驶员既要对行驶中的汽车进行起动或制动等操作，同时还要兼顾报站系统的操作，给行驶中的车辆带来一定的安全隐患。
1.2国内外研制状况公交车自动报站器的设计主要是为了弥补传统人工语音报站的落后方式，使进站、出站信息自动播报站名及服务用语，为市民提供更人性化，更完善的服务。
目前语音报站器技术主要有以下几种：一般语音报站器，到站前由乘务人员按动进站按钮开始报站，出站时由乘务人员按下出站按钮，开始预报下站的站名，通过序号来记录各个站点；第二种是门控语音报站器，将开门、关门时转换信号和语音报站器连接，开门和关门时自动报站；第三种是无线信标语音报站器，它是在每个公交车站点设置发射信标点，公交车临近到站点左右会收到信标信号，开始自动报站，出站后信号消失，开始预报下一站，此报站器报站准确，但需要为每个站点组建无线发射信标，建设复杂、费用高，大部分站点无电源供应，公交车数量多时存在频率干扰问题，且较严重，用户修改站点非常不方便，系统维护成本高；第四种就是GPS自动语音报站器，此报器是在公交车上安装GPS自动语音报站器，自动识别站点并报告站点信息。
由于报站精准，无须人工操作，无须建设任何车外设施，被广泛使用。
第二章课题的方案设计与论证2.1设计任务1. 可以完整地播放一条公交线路的站名，包括上行线路与下行线路。
2. 可以在LED的键盘显示模组上显示当前的时间（日期），具有时间日期的设置功能。
3. 可以播放音乐或广告。
2.2 系统整体方案的设计主要有两个核心功能一个是时钟显示，一个就是语音播报时钟显示我们采用DS1302来精确获取时间，并使用4位LED数码管来显示。
只有4位数码管如何显示年本设计为带时钟显示的公交车报站器。
、月日、时分呢程序里面设计了一个显示标记，这个显示标记可以通过按键来进行切换，当为0时，显示最常用的，时分，当为1时，显示年，当为2时，显示月日，同时，显示时间的时候，中间的两个时间小点会进行闪烁，当然，在设置时间的时候，中间的两个小点为不闪烁状态。
设置时间也是一样，先设置年，年可以设置2000---2099年，也就是可以设置100年，设置时，20XX 后面的XX闪烁，方便操作者知道。
设置其它参数的原理同设置时间一样。
语音部分首先，必须实现的就是语音的分段，我们采用的ISD1760可以分成几段来进行播放，在录音的时候，先录第一段（信息如：本次车开往市客运站），也就是起始站，先播报让人了解一下，接着录第二段，第三段，第四段为上行的终点站。
第五段为下行终点站的提示信息（如：本次车开往火车站），接着是第六段，第七段，第八段为下行的终点站，也就上行的起始站，这样站点信息就完成一个轮回。
第九段信息为音乐或者广告信息。
在录音的时候，按住录音键，对咪头说话或者播放音乐即可完成录音，第一段录完后，松手，即默认第一段录完，接着又可以再按住录音键，一口气完成9段录音，完成后，断电或者复位即可。
播音也是一样，设置一个播音指针，当第一个站，上行的时候，播间指针为第一个站的，依此类推。
当播音乐的时候，首先先跳到音乐的语音段，播放完语音后，再返回来原来的播音指针。
语音信息的擦除，当发现录错后，或者更换语音时，按一下擦除键即可，程序会擦除整片录音，这个时候，需要重新录音。
第三章系统硬件电路设计3.1 硬件结构此部分为整个工作电路中的主单片机电路，图中的单片机采用宏晶公司的STC89C52，属于51单片机系统，管脚部分与普通89C51全部相同，芯片介绍可以与其它芯片一样，该单片机的程序容量为8K，已经能够满足一般的程序需求。
此排阻为5脚4。
7K排阻，此部分应该还属于时钟电路，因为时钟电路的IO管脚需要上拉电阻，该排阻的主要功能就是上拉电压。
晶振及复位电路是每个单片机系统必须具备的电路，本设计的晶振采用的是11.0592M晶体振荡器，此晶振比较常见，易于购得。
因此，在设计中，使用11.0592M的晶振与2个30P的瓷片电容组成单片机的晶体振荡电路，为单片机的正常工作提供了振荡信号。
下图中的SW7、C4及R17，一起组成了本设计的复位电路，其中C4与R17为为常用的阻容复位电路。
当工作电路在瞬间上电时，电容C4瞬间导通，+5V加载到单片机的第9脚（reset），系统完成上电复位。
同时，系统中还加入了一个直按的复位按键，同理，当按下按键后，+5 V加载到单片机的第9脚（reset），系统完成了通电情况下的热启动。
设计此按键的好处是，当在系统死机的的情况下，可以在不断电的情况下按下此按键，完成单片机热启动3.2 时钟电路时钟电路主要提供设计所需要的时间显示功能所需要的时间参数。