LED显示语音播报系统.doc

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1、LED显示语音播报系统方案设计第1章课题分析与方案设计1.1课题任务1.使用ISD4004语音芯片完成语音模块设计，实现汽车到站时信息的预录音及语音播报；2.使用按键来对语音报站系统的站台播报、复位以及语音模块的录音和放音进行控制；3.采用LED点阵显示器，文字显示车辆到来信息：XX路到站请上车。1.2方案设计为了完成语音播报系统，我采用如下设计。语音播报系统电路总体上分为主芯片控制部分、语音芯片播报部分和LED点阵显示部分。以AT89C52单片机最小系统作为核心控制电路，通过独立按键来实现控制功能，具体显示容及方式由软件来完成。语音部分由ISD4004芯片来实现，它

2、是一个多功能的语音芯片，可以多次重复录放，本设计正是运用此特点，完成录音和放音功能的。录取好播报语音后建立语音库，并且具体锁定到对应的地址中，通过按键的次序播放不同的信息。显示部分由LED点阵以及74HC595存储芯片与74HC138译码芯片组成。显示部分通过将主程序传输的数据进行译码与锁存来进行文字显示[2]。语音播报系统原理图如图1-1所示：.专业.专注.控制器电源按键电路时钟电路语音电路复位电路LED显示电路图1-1语音播报系统设计方案.专业.专注.第2章硬件设计2.1单片机最小系统2.1.1AT89C52芯片介绍图2-1AT89C52芯片引脚图AT89C52是

3、INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51系列单片机体系结构和指令系统，属于AT89C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。AT89C52置8位中央处理单元、256字节部数据存储器RAM、8k片程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片时钟

4、振荡电路。此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和.专业.专注.中断系统维持其功能。掉电模式下保存RAM数据、时钟振荡停止，同时停止芯片其它功能。AT89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式[4]。2.1.2AT89C52单片机最小系统设计单片机最小系统由以下几个部分组成[5]：1、复位电路：为确保点单片机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。复位电路的作用是将系统进行复位，系统复位后可以

5、解决“死机”、“程序走飞”等问题。常见复位电路有上电复位跟手动复位2种，本设计采用手动复位。复位电路工作电压为5V，电阻采用10k电阻，电容使用10uf电容。平时与复位电路相连接的RST端口保持低电平，电源对电容充电。当复位按键按下，电容放电使RST端口电压变为高电平。当RST端口高电平保持时间大于2个机器周期（2us）时，系统电路会进行复位。2、时钟电路：时钟电路主要由晶振与电容组成。该电路必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取15pf-50pf，晶振的频率取值在1.2MHz～12MHz之间。对于外接时

6、钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟，对于外部时钟信号并无特殊求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入部时钟电路，它将该振荡信号二分，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率围，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率围

7、很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。本设计使用的是11.0592MHZ的晶振。因为机器周期计算公式：机器周期=12/晶振频率。由此可知11.0592MHZ晶振机器周期为1us。.专业.专注.本设计晶振电路电路电容使用常用的30pf电容。因为晶振与单片机的脚XTAL0和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生谐波(非实用的其他频率的波),谐波会降低电路的时钟振荡器的稳定性。因此需要添加电容使电路保持稳定。单片机最小系统原理图如图2-2所示：图2-2　单片机最小系统模块电路原理图2.2显示模块设计本次设计，显示模块包含LE