目录引言 (2)1.绪论 (3)2.系统设计要求及模块功能简介 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 硬件架构 (4)3 模块选择及简介 (5)3.1 单片机模块 (5)3.2 录音模块 (10)3.3 播放系统模块 (12)3.4 电源模块 (13)3.5 行列式按键模块 (13)4系统工作原理 (14)4.1系统电路原理图 (14)4.1.1原理框图 (14)4.2 系统各模块原理简介 (15)4.2.1语音采集模块原理简介 (15)4.2.2 播放模块原理简介 (18)4.2.3行列式按键模块 (18)4.2.4 ISP下载模块 (20)4.2.5 电源模块 (20)5系统软件流程图 (21)6参考文献： (23)引言在当代科学发展的道路上，交通工具的发展是使我们人类进步的必要前提，因为我们有了更快、更舒适的交通工具，人们的效率有了前所未有的发展.所以说交通工具也是人类发展的一大重要要素。

从早期的蒸汽式公交车到现在完全的电子式自动控制公交车，都是机械与电子技术发展的结晶.从最早的石器时代到现代发达的机械化时代，从最早的结绳记事到现代的电脑以及电子技术，这都代表了我们人类的一次次的巨大的进步.现在语音技术的进步也展现在各个的领域.近几十年发展起来的公交车行业伴随着时代的脚步发展成一个城市必不可以的交工具，计算机技术与语音技术发结合便产生了现在人们流行的公交车语音报站系统，不必要专门的乘务员来报站，从而提高了人们的工作效率。

本文就是利用单片机技术，为小型公交车设计一种简单的报站系统。

以便于公交车报站系统内容更新，易于维护。

1 绪论作为一个城市的公交企业，她既要代表政府体现当地城市的形象，又要尽一切力量减少政府投资，创造良好的社会效益和经济效益.而传统的公交运营系统的装备和管理模式较难达到这两者的完美结合.随着科学技术的发展，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.所以一个城市的公交车的发展也体现一个城市的发展。

1.1背景随着人类的发展，城市的规模越来越大，人们的生活步伐也越来越快，自然交通工具也得到了快的发展，自二十世纪初汽车工业的发展，汽车越来越成为了人们出行不可必少的交通工具，自然在城市中看到的是越来越多的公共汽车，这也是人类快速发展的必然趋势，从最早的蒸汽式公共汽车到电动汽车，再到现在天然气的汽车，这无不反应了人们的进步。

最初的公交车上面就必需的有两个人，即一个司机加上一个售票员，这个售票员的工作不仅需要负责售票的工作，还要准确的为乘客报站的工作，作为一个地区的公交站行业，有一定的地方特色，他们报站时多采用地方口音，作为一个外地人有时候很难的听懂报站，从而引起很多的麻烦，还有一个难以避免的麻烦，那就是一天下来，售票员都会在公交车上不停的招呼大家，还要准确的为乘客们报站，他们是非常劳累与辛苦。

现在也是一个高科技发达的时期，人们不必要再做那个枯燥的事情，现在都提倡的是智能设备，用科技来改变人们有的生活水平与方式，所以现在在人们的生活中都感受到了科技给我们带来的方便.现在的城市里的公交车都装上了语音报站系统，从而提高人们的工作效率，因此现在就兴起了股科技热，要为我们的公交车配上报站功能。

1.2 意义正是由于科技给我们的生活带来了巨大的改变，人们的生活水平和工作效率都得到了巨大的改变，本文正是一个研究如何利用单片机来设计一种适合在公交车上用的语音报站系统.对此的研究我们不仅能够对公交车行业的发展起到一个非常重要的作用，还能够为我们的社会进步作出一定的贡献。

2.系统设计要求及模块功能简介2.1 系统设计要求具有稳定的供电系统，可实时通过ICP更新程序。

在各功能模块整合上，可实现接口通讯。

以单片机作为主控MCU，键盘作为控制输入，实现响应键值语音功能。

要求可移植性强，特别是语音模块能够支持SPI串行通信选段模式，具有较长的录音时间和擦除功能。

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。

不同站点有不同的语音播报内容。

设有站号手动调整功能，即各个站点均用一个数字号码表示。

当公交车实际到站与所播报的号码不同时，可手动按前进键或后退键以调整站号。

2.2硬件架构本系统硬件构架主要有几大模块组成：单片机模块，录音模块，播放系统模块，电源模块，ISP下载模块，行列式按键模块。

以上六个模块构成了公交车报站系统。

3 模块选择及简介3.1 单片机模块单片机的应用领域由于单片机的体积小、使用灵活、成本低、易于产品化等特点，特别是有强大的、面向控制的能力，使它在工业控制、智能化仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等到方面得到了广泛的应用。

单片机的选择本设计主要考虑了两块现在广泛用于生产生活中的、价格低廉的单片机.atmel公司生的a89c5x系列的单片机和stc89c5xxx系列和芯片。

atmel系列单片机atmel公司是是世界上高级半导体产品设计、制造和行销的领先者，产品包括了微处理器、可编程逻辑器件、非易失性存储器、安全芯片、混合信号及rf射频集成电路.通过这些核心技术的组合，atmel 生产出了各种通用目的及特定应用的系统级芯片，以满足当今电子系统设计工程师不断增长和演进的需求.atmel在系统级集成方面所拥有的世界级专业知识和丰富的经验使其产品可以在现有模块的基础上进行开发，保证最小的开发延期和风险.导全球革新的公司都选择atmel的高性能产品来加快自身产品上市，并使自己的产品能够从竞争的产品之中区分出来，不论是传统的市场还是正在发展的市场.通过分布于超过60个国家的生产、工程、销售及分销网络，atmel承诺面向客户，为北美、欧洲和亚洲的电子市场服务.确保及时介绍产品以及对客户持续的支持已经使atmel的产品成为最新电子产品的核心器件.这些产品进而帮助最终用户完成更多的工作，享受更多的便利并保持与外界的沟通，不论身在何处.atmel帮助客户设计更小、更便宜、更多特性的产品来领导市场.因此，那些领导全球革新的公司都选择atmel的高性能产品来加快自身产品上市，并使自己的产品能够从竞争的产品之中区分出来，不论是传统的市场还是正在发展的市场。

一、atmel89系列单片机特点atmel89系列单片机是以8031核构成的，所以，它和8051列单片机是兼容的系列.这个系列对于以8051为基础的系统来说，是十分容易进行取代和构造的.故而对于熟悉8051的用户来说，用atmel公司的89系列单片机进行取代8051的系统设计是轻而易举的事。

3.1.189系列单片机的优点89系列单片机对一地一般用户来说，存在下列很明显的优点：1、内部含Flash存储器因此在系统的开发过程中可以十分容易进行程序的修改，这就大大缩短了系统的开发周期.同时，在系统工作过程中，能有效地保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响到信息的保存。

2、与80c51插座兼容89系列单片机的引脚是和80c51一样的，所以，当用89系列单片机取代80c51时，可以直接进行代换.这时，不管采用40引脚亦或44引脚的产品，只要用相同引脚的89系列单片机取代80c51的单片机即可。

3.1.2引脚功能说明1、AT89C51引脚图如图1所示。

图1 AT89C51引脚图VCC：供电电压。

VSS：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE 只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

3.2 录音模块该模块主要由声音采集及A/D转换系统组成以完成声音信号的采集及存储。

3.2.1 ADC0809是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。