智能仪器课程设计-自动报站器设计

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1、目录第1章绪论2第2章总设计方案32」总设计框图32.2语音播报模块框图4第3章硬件设计53」主控制器53」」AT89C51单片机53.1.2AT89C51单片机管脚及功能63」.3单片机的时钟及复位83.2键盘与显示接口模块的设计103.2.2键盘的去抖问题113.2.3键盘扫描控制方式123.3LCD显示接口电路设计133.3.1FYD12864液晶显示模块介绍133.3.2FYD12864-U单片机的接口设计153.4语音电路的设计153.4.1SPI同步串行扩展接口153.4.2ISD4004语音芯片介绍

2、163.4.3语音硬件电路设计193.5LM317电源转换芯片203.6LM386语音功放芯片的介绍22第4章软件设计244」4糾矩阵式键盘软件设计254.2LCD显示模块的软件设计26第5章总结30致谢31附录32由于现在的公交车上大部分都采用投币的购票方式，不再设乘务员。如何方便、准确地指示乘客到站的以成为当务Z急。虽然随着单片机的出现，早有设计出的语咅口动报站器投入使用，但实践证明，只冇语音的报站器并不能满足所冇乘客的需要，比如在噪音比较大的场合或者聋哑人乘车吋，就有可能因听不见语音报站而导致坐过站，为乘客

3、带来不便。因此，我们研制这个具冇汉字显示功能和语音输出功能的报站器单片机系统，以满足这个需要。本次课程设计的硬件系统是在AT89C51的基础上由TSD4004语咅芯片、12864液晶显示模块、独立键盘接口等部分组成。利用AT89C51单片机作为CPU来进行总体控制，通过语音芯ISD4004组成的语音控制电路能够建立多段语音库信息，并且可以对这些段的语咅信息进行门由的组合，形成变化多样的语咅提示信息，同时使用12864液晶显示电路进行汉字显示，能够实现公交车的语音报站及汉字显示。在CPU控制模式下，选用4*4矩阵按

4、键接入单片机的I/O口，CPU不断扫描I/O口状态，当有按键按下时，通过软件求出键值，再通过软件来实现该键号所对应的功能。因此当汽车到达某站时通过键盘来控制木系统进行工作，通过语音输出电路进行语音报站和提示，CPI；同时通过程序读取汉字信息送入LCD液晶显示电路进行汉字提示。本次课程设计的硬件系统是在AT89C51的基础上由ISD4004语音芯片、12864液晶显示模块、矩阵键盘接口等部分组成。利用AT89C51单片机作为CPU来进行总体控制，通过语咅芯片ISD4004组成的语音控制电路能够建立多段语音库信息，并

5、且可以对这些段的语咅信息进行自由的组合，形成变化多样的语咅提示信息，同时使用12864液晶显示电路进行汉字显示，能够实现公交车的语音报站及汉字显示。在CPU控制模式下，选用4*4矩阵按键接入单片机的I/O口，CPU不断扫描I/O口状态，当有按键按下时，通过软件求出键值，再通过软件來实现该键号所对应的功能。因此当汽车到达某站吋通过键盘来控制木系统进行工作，通过语咅输出电路进行语音报站和提示，CPU同时通过程序读取汉字信息送入LCD液品显示电路进行汉字捉示。2.1总设计框图总设计框图如图2.1所示:图2.1总设计框图

6、2.2语音播报模块框图语音播报模块设计框图如图2.2所示:图2.2语音播报模块框图3.1主控制器3.1」AT89C51单片机AT89C51是ATMEL公司生产的51系列单片机的一个型号，AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CM0S8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，也为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。主要功能特性：4K字节可编

7、程闪烁存储器全静态工作：0IIz-24IIz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路3.1.2AT89C51单片机管脚及功能AT89C51采用模块式的结构，它是DIP40双列直插封装形式的器件，其引脚图和逻辑符号如图3.1所示。13121514"012345671111pppppppp383736353433322122232425262728p(xpo1PO2P()3P04P05P()6呦3119Ts17

8、?6INT1INTOT1T()^A/VPXIX2RESETRDWRAT89C5P20P21P22P23P24P25P26P27RXDTXDALE7?PSEN1()TT3029图3.1AT89C51引脚图VCC正常运行和编程校验时为5V电源，VSS为电源接地端。P0.0〜P0.7:P0口是一个8位双向I/O口，每位能驱动8个LS型TTL负载。在访问外部存储器吋，分吋进行工作