基于單片機(jī)的公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書</p><p>　　基于單片機(jī)的公交車自動報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　系 別 電子信息工程系 </p><p>　　專業(yè)班級 自動化（2）班 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　提交日期 2011年 5 月 26日 </p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書</p><p>　　茲發(fā)給 班學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，內(nèi)容如下： </p><p>　　1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于單片機(jī)的公交車

3、自動報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.應(yīng)完成的項(xiàng)目： </p><p>　?。?） 設(shè)計(jì)一個公交車自動報(bào)站系統(tǒng)，以實(shí)

4、現(xiàn)公交車的語音自動報(bào)站，即在進(jìn)站、出站時(shí)候自動播報(bào)語音提示信息及服務(wù)用語，同時(shí)進(jìn)行顯示。 </p><p>　?。?） 公交車自動報(bào)站系統(tǒng)實(shí)物的制作與調(diào)試 </p><p>　?。?） 論文的撰寫

5、 </p><p>　　3.參考資料以及說明： </p><p>　?。?） 廖繼紅.數(shù)字通信技術(shù)[M].北京：高等教育出版社,2006年

6、 </p><p>　　（2） 梁子伊.ISD4004系列語音芯片的單片機(jī)控制技術(shù)[J]. </p><p>　　（3） 周航慈.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社

7、 </p><p>　　（4） 胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社,2001.01第一版 </p><p>　?。?）

8、 </p><p>　?。?） </p><p>　?。?）

9、 </p><p>　　4.本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書于 年 月 日發(fā)出，應(yīng)于 年 月 日前完成，然后提交畢業(yè)考試委員會進(jìn)行答辯。</p><p>　　專業(yè)教研組（系）負(fù)責(zé)人 審核 年 月 日</p><p>　　指導(dǎo)教師（導(dǎo)師組） 簽發(fā) 年 月

10、日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總評成績： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯小組負(fù)責(zé)人簽字： </p><p>　　年 月 日</p>

11、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)STC89C52單片機(jī)的特點(diǎn)和公交車報(bào)站的特點(diǎn)，本文提出了一種用單片機(jī)控制語音芯片進(jìn)行公交車語音模擬報(bào)站的方法，同時(shí)給出了軟硬件設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)過程中包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序編寫兩個方面。</p><p>　　本系統(tǒng)硬件利用STC89C52作為CPU進(jìn)行總體控制，通過ISD4004語音芯片建

12、立語音信息庫，對語音信息進(jìn)行自由組合，形成變化多樣的語音信息，利用LM386功能播出語音信息以及提示語音，同時(shí)運(yùn)用LCD液晶顯示器進(jìn)行站數(shù)顯示。</p><p>　　本系統(tǒng)軟件利用軟件keilC51進(jìn)行C語言編程，將系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的LCD顯示，ISD4004語音播報(bào)，紅外控制中斷服務(wù)程序等進(jìn)行編程，把程序通過串口寫到STC89C52中去，反復(fù)進(jìn)行調(diào)試，將系統(tǒng)完善。</p><p>　　當(dāng)公交車

13、到達(dá)某站點(diǎn)，用鍵盤控制本系統(tǒng)工作，或者通過紅外遙控觸發(fā)系統(tǒng)工作，通過語音電路輸出語音信息和提示，LCD液晶顯示器同時(shí)顯示時(shí)間、溫度信息。時(shí)間采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302來獲取信息，通過手動鍵盤，識別語音播放地址，驅(qū)動揚(yáng)聲器播放相應(yīng)站名，溫度采用溫度傳感芯片DS18B20來獲取溫度信息，再通過單片機(jī)處理由液晶器顯示出來，該公交車報(bào)站器結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，功能穩(wěn)定，音質(zhì)自然、清晰，無論對于社會或者科研都有一定的研究價(jià)值。</p>

14、<p>　　關(guān)鍵詞：公交車，液晶顯示器，單片機(jī)，語音芯片</p><p>　　The design of bus station-voice reported were based on the</p><p><b>　　MCU</b></p><p><b>　　Abstract</b></p>

15、;<p>　　According to the characteristics of the STC89C52 microcontroller and the characteristics of bus-stop, this paper, a voice chip whit a microprocessor controlled voice synthesizer reported the bus station, an

16、d gives the hardware and software design methods, design process, including hardware design and two aspects of software programming. </p><p>　　The system hardware using STC89C52 as the CPU for overall contro

17、l, the establishment by ISD4004 voice chip voice information database, and a free combination of voice information to form a diverse voice message, voice message broadcast using LM386 amplifier and voice prompts. </p&

18、gt;<p>　　The system software uses the C programming language software keilC51, the system to achieve the LCD display, ISD4004 voice broadcast, infrared control program such as interrupt service routine, the proced

19、ure to go through the serial port writes STC89C52, repeated testing,to make the system perfect.</p><p>　　While the use the keyboard to control the system work, Or by infrared remote trigger system work，the o

20、utput voice information through voice circuits and tips, LCD simultaneously shows time, temperature Information, real time clock chip DS1302 used to obtain time information by manual keyboard, voice broadcast address rec

21、ognition, driving speaker broadcast station name, Temperature using temperature sensor chip DS18B20 to obtain temperature information, and then processing through the MCU out of </p><p>　　Keyword: Bus, LCD,

22、MCU, Voice Chip</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　第一章 公交車自

23、動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義及任務(wù)3</p><p>　　1.1公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義3</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)任務(wù)3</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和方案對比選擇5</p><p>　　2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖5</p><p>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案對比選擇5</p>&

24、lt;p>　　2.2.1 MCU微處理控制器的方案對比選擇6</p><p>　　2.2.2 LCD液晶顯示模塊的方案對比選擇6</p><p>　　2.2.3 語音芯片的方案對比選擇7</p><p>　　2.2.4．實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的方案對比選擇7</p><p>　　2.2.5 控制方式方案選擇8</p>&l

25、t;p>　　第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)電路及元件說明9</p><p>　　3.1 MCU微控制器電路9</p><p>　　3.2 LCD液晶顯示電路11</p><p>　　3.3 語音芯片電路14</p><p>　　3.3.1 ISD4004引腳的說明14</p><p>　　3.3.2 ISD40

26、04的操作模式說明16</p><p>　　3.4 功放電路17</p><p>　　3.5 紅外無線控制電路及控制說明18</p><p>　　3.6 按鍵控制20</p><p>　　3.7 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路20</p><p>　　3.8 溫度傳感模塊21</p><p>　　3.

27、9 晶振電路22</p><p>　　3.10 系統(tǒng)電源供電電路23</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.1 中斷服務(wù)程序25</p><p>　　4.2 錄音/放音控制程序27</p><p>　　4.3 紅外遙控解碼程序28</p><p>

28、　　4.4 主程序設(shè)計(jì)29</p><p>　　第五章 系統(tǒng)的制作、焊接與調(diào)試31</p><p>　　5.1 系統(tǒng)的制作31</p><p>　　5.2 系統(tǒng)的焊接31</p><p>　　5.3 系統(tǒng)的調(diào)試31</p><p>　　第六章 系統(tǒng)的驗(yàn)證及改進(jìn)33</p><p>　

29、　6.1 系統(tǒng)的驗(yàn)證33</p><p>　　6.2 系統(tǒng)的待改進(jìn)的模塊33</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　致謝39</b></p><p>&l

30、t;b>　　附錄41</b></p><p>　　附錄一 系統(tǒng)的主程序清單41</p><p>　　附錄二 基本單片機(jī)公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理圖50</p><p>　　附錄三 基本單片機(jī)公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的PCB圖51</p><p>　　附錄四 基于單片機(jī)公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的元器件清單52</

31、p><p>　　附錄五 基于單片機(jī)公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)物圖53</p><p>　　附錄六 基于單片機(jī)公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的使用說明54</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　雖著我國城市建設(shè)的發(fā)展，對城市服務(wù)行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量要求也越來越高。公交車作為市民出行的主要交通工具，已經(jīng)被越來越多的

32、市民所熟悉，公交車服務(wù)質(zhì)量它代表了一個城市交通發(fā)展的水平?，F(xiàn)如今由售票員人工售票，報(bào)站的公交車已經(jīng)基本沒有了，無人售票公交車在街頭逐漸多起來了，語音報(bào)站器也被廣泛使用，這在相當(dāng)大的程度上免除了乘務(wù)人員沿途報(bào)站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)的日益成熟，和多媒體技術(shù)的普通應(yīng)用，使得公交車語音報(bào)站器服務(wù)更加完善。本設(shè)計(jì)結(jié)合單片機(jī)的特點(diǎn)和公交車報(bào)站器的特點(diǎn)，提出了一種基于單片機(jī)STC89C52來

33、控制語音芯片ISD4004進(jìn)行公交車語音報(bào)站，并通過LCD1602來顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)情況。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的論文包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)兩個方面，其中前者主要在第三章中重點(diǎn)敘述，后者在第四章中敘述。在本設(shè)計(jì)論文的結(jié)尾，分別附有與本設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，包括設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序，系統(tǒng)原理圖，系統(tǒng)PCB圖，系統(tǒng)元件清單，系統(tǒng)實(shí)物圖及系統(tǒng)使用說明。</p><p>　　第一章 公交車自動報(bào)站系

34、統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義及任務(wù)</p><p>　　公交車自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義</p><p>　　隨著城市化進(jìn)程的加快，公交交通作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，仍然是絕大多數(shù)出行者的首選交通式。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站，該方式因其效果太差和工作強(qiáng)度太大，在絕大多城市已經(jīng)被淘汰。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機(jī)技術(shù)與各種語音芯片的結(jié)合，既可以完成語音的合成

35、技術(shù)，又可以使得公交車報(bào)站器的實(shí)現(xiàn)，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)，鑒于公交車報(bào)站的具體情況，結(jié)合公交車的使用特點(diǎn)及實(shí)際運(yùn)營環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的公交車報(bào)站系統(tǒng)。</p><p>　　公交車報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用單片機(jī)，LED顯示，語音芯片，使得到站信息及提示信息以語音和顯示的方式告知市民，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。</p><p>　　選題的研究現(xiàn)狀如下所述：</p&

36、gt;<p>　　目前公交車報(bào)站系統(tǒng)技術(shù)主要有以下幾種：第一種是目前最常用的系統(tǒng)，到站前由乘務(wù)人員按動進(jìn)站按鈕開始報(bào)站，出站時(shí)由乘務(wù)人員按下出站按鈕并且開始預(yù)報(bào)下站的站名；第二種是門控語音報(bào)站器，將開門、關(guān)門時(shí)轉(zhuǎn)換信號和語音報(bào)站器連接，開門和關(guān)門時(shí)自動報(bào)站；第三種是無線信標(biāo)語音報(bào)站器，它是在每個公交車站點(diǎn)設(shè)置發(fā)射信標(biāo)點(diǎn)，公交車臨近到站點(diǎn)左右會收到信標(biāo)信號，開始自動報(bào)站，出站后信號消失，開始預(yù)報(bào)下一站，此報(bào)站器報(bào)站準(zhǔn)確，但需

37、要為每個站點(diǎn)組建無線發(fā)射信標(biāo)，建設(shè)復(fù)雜、費(fèi)用高，大部分站點(diǎn)無電源供應(yīng)，公交車數(shù)量多時(shí)存在頻率干擾問題，且較嚴(yán)重，用戶修改站點(diǎn)非常不方便，系統(tǒng)維護(hù)成本高；第四種就是GPS自動語音報(bào)站器，此報(bào)器是在公交車上安裝GPS自動語音報(bào)站器，自動識別站點(diǎn)并報(bào)告站點(diǎn)信息。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　公交車自動報(bào)站系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù)如下：

38、</p><p>　　1). 通過大量的參考文獻(xiàn)，了解公交車報(bào)站系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)與概念，并做出一些總結(jié)。</p><p>　　2). 不同公交線路的站名的輸入和更換。</p><p>　　3). 可以完整地手動播報(bào)一條公交線路的站名，包括上行線路與下行線路。</p><p>　　4). 使用本系統(tǒng)可以進(jìn)行語音播報(bào)，使報(bào)站器更人性化。</p

39、><p>　　5). 可以在LED顯示屏上顯示時(shí)間、日期、報(bào)站信息、提示語和廣告。</p><p>　　6). 利用汽車后門的打開與關(guān)閉實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前站名的播報(bào)和下一站的預(yù)報(bào)，當(dāng)播報(bào)出錯時(shí)還可以利用調(diào)試按鈕進(jìn)行對播報(bào)系統(tǒng)的調(diào)試。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和方案對比選擇</p><p>　　本章重點(diǎn)主要是從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖來闡述了硬件的設(shè)計(jì)

40、以及從方案上對比選擇各個電路部分的原件，目的是使系統(tǒng)達(dá)到一個低成本、高質(zhì)量、穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求和設(shè)計(jì)思路，確定該系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖。如圖2-1所示。硬件電路主要有MCU微處理控制器單元、LCD液晶顯示模塊、語音芯片、功放、按鍵控制、紅外電路模塊、溫度測試模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、晶振電路、電影模塊等電路組成。<

41、;/p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案對比選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合實(shí)際情況和設(shè)計(jì)成本要求，對系統(tǒng)主要部分的電路方案敘述如下。</p><p>　　2.2.1 MCU微處理控制器的方案對比選擇</p><p>　　方案一：MCU微處理控制器的種類很多，有宏晶科

42、技公司生產(chǎn)的STC89CXX系列單片機(jī)，其中有8位的單片機(jī)，也有16位的單片機(jī)。STC89C52為8位的單片機(jī)，它是一種低損耗、高性能的CMOS微處理器，片內(nèi)有8K字節(jié)的存儲空間，128字節(jié)RAM、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，尋址范圍64K。并且可以在線進(jìn)行重復(fù)編程、快速擦除、快速寫入程序，能重復(fù)擦除/寫入1000次左右，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。</p><p>　　方案二：微處理控制器也

43、有凌陽公司生產(chǎn)的，同樣有8位的CPU和16位的CPU。它也有很多特點(diǎn)，比如：體積下、集成度高、可靠行好、易于擴(kuò)展；具有較強(qiáng)的中斷處理能力；功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng)及低功耗、低電壓。但是其應(yīng)用領(lǐng)域主要是為控制處理數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理等領(lǐng)域，其中凌陽的16位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的。</p><p>　　綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，考慮到本人對單片機(jī)的運(yùn)用熟練度和單片機(jī)功能領(lǐng)域，選擇宏晶科技公司生產(chǎn)的STC89

44、C52單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的微控制器。</p><p>　　2.2.2 LCD液晶顯示模塊的方案對比選擇</p><p>　　方案一：顯示的方法有很多種，其中LED數(shù)碼管是常用的一種顯示方法。在這個設(shè)計(jì)中，可以用LED數(shù)碼管來顯示相應(yīng)站臺的站號，提醒司機(jī)自動是去向或者是回向的第幾站，讓司機(jī)心里有數(shù)，同時(shí)增加顯示數(shù)字的可讀性。該設(shè)計(jì)中，顯示站號，至少要2個LED數(shù)碼管，顯示時(shí)間信息要12個，顯示

45、溫度信息要2個，總共需要16個LED數(shù)碼管。單價(jià)是1.2元，那16個共需要16×1.2=19.2（元）。另外十幾個數(shù)碼在布線中會很累贅，而且顯示效果也不佳，給設(shè)計(jì)帶來很不方便的使用，也不實(shí)用。</p><p>　　方案二：LCD1602液晶顯示器是一塊價(jià)廉物美的器件，其體積小，控制簡單，使用方便。它能顯示2行16列的數(shù)字或英文信息，另外它的線很少，只要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線，這樣給使用帶來很大的方便，節(jié)

46、約單片機(jī)I/O口。市場上一塊LCD1602的價(jià)格也就15元左右，比數(shù)碼管還便宜，況且顯示的站牌能更清晰。</p><p>　　方案三：功能強(qiáng)大、可以顯示中文文字的LCD12864液晶顯示器，其價(jià)格貴，體積大，控制比LCD1602稍微復(fù)雜點(diǎn)，但是使用也是很方便的。在控制使用上，需要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線，其余的PSB、和BLA直接與VCC相連接。但是在本設(shè)計(jì)中使用它的性價(jià)比不高，體積大，占用覆銅板面積大，而且笨拙。

47、</p><p>　　綜上所述，在LCD液晶顯示模塊上，選擇方案二中的LCD1602液晶顯示器作為本設(shè)計(jì)的顯示模塊。顯示時(shí)間、溫度、去向或者是回向的站號信息，方便司機(jī)和乘客讀取其上面的信息值得目前的實(shí)時(shí)情況。</p><p>　　2.2.3 語音芯片的方案對比選擇</p><p>　　方案一：臺灣公司生產(chǎn)的ARP9600語音錄放芯片，是采用模擬存儲技術(shù)的一款音質(zhì)好、

48、低嗓音不怕斷電、可反復(fù)錄放的新型語音芯片，單片可錄放32-60秒，串行控制時(shí)可分256段以上，并行控制時(shí)最大可分8段。與ISD同類芯片相比它具有：價(jià)格便宜，有多種手動控制方式，分段管理方便、多段控制時(shí)電路簡單、采樣速度及錄放音時(shí)間可調(diào)、每個單鍵均有開始停止循環(huán)多種功能等特點(diǎn)，同時(shí)保留了ISD4004芯片一些特點(diǎn)，都是DIP28雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同。</p><p>　　方案二：ISD4004

49、系列工作電壓3V,單片錄放時(shí)間8 至16 分鐘,音質(zhì)好,適用于移動電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片采用CMOS 技術(shù),內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口(SPI 或Microwire)送入。芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù), 每個采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中,因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲,避

50、免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和"金屬聲"。采樣頻率可為 4.0,5.3,6.4,8.0kHz,頻率越低,錄放時(shí)間越長,而音質(zhì)則有所下降,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中,可在斷電情況下保存100 年(典型值),反復(fù)錄音10 萬次。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)的需要及控制情況，選擇方案二最好。臺灣公司生產(chǎn)的ARP9600語音錄放芯片和美國ISD公司的ISD4004語音錄放

51、芯片相比，相同點(diǎn)都是DIP28雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也基本相同，+5V 電源供電，可以不加功放直接外接驅(qū)動揚(yáng)聲器。但是不同點(diǎn)是ISD4004的錄放時(shí)間為8至16分鐘，在設(shè)計(jì)中需要錄音時(shí)間長點(diǎn)的，利于每個站臺的錄音和報(bào)站；另外，在控制上，ISD4004可以直接通過地址的方式查詢錄音信息并通過揚(yáng)聲器報(bào)放錄音信息；最后也是最重要的，ISD4004具有錄音結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)錄音結(jié)束后，單片機(jī)可以通過讀取該標(biāo)志產(chǎn)生中斷信號，使、PD置高電平，從

52、而控制ISD4004進(jìn)入不工作節(jié)能狀態(tài)。</p><p>　　2.2.4．實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的方案對比選擇</p><p>　　方案一：DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路芯片，它可以對年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V~5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時(shí)鐘信號或

53、RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31×8的應(yīng)用臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是有主電源/后背電源雙電源引腳，可以同時(shí)對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電。</p><p>　　方案二：DS12887也是是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的串行接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，采用CMOS技術(shù)制成，內(nèi)部具有晶振和時(shí)鐘芯片備份鋰電池。采用DS12887芯片設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路無需任何外圍電路和器件，并有良好的微機(jī)接口。DS

54、12887芯片具有微功耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種需要接很多引腳，才能對它達(dá)到一個很好的控制。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際問題及單片機(jī)I/O口線，選擇方案一種的DS1302作為本設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的芯片。其控制方便、占單片機(jī)I/O口線少、體積小、價(jià)格便宜，方便本設(shè)計(jì)的使用。</p><p>　　2.2.5 控制方式方案選擇</p&g

55、t;<p>　　考慮到本設(shè)計(jì)的接收站號信息和本人所學(xué)信息領(lǐng)域，采用紅外發(fā)送接收模塊作為本設(shè)計(jì)的主要控制方式，將每個站臺都設(shè)置成一個紅外發(fā)射模塊，有自己的發(fā)射的信息，在公交車上設(shè)置一個紅外接收模塊，每當(dāng)接收到站臺所發(fā)射的信號做出相應(yīng)的站臺播報(bào)信息和顯示，并且精度較準(zhǔn)，然后再此基礎(chǔ)上加多一個鍵盤控制方式以便在站臺報(bào)站時(shí)發(fā)生錯誤信號可以做出調(diào)整，采用單鍵控制，循環(huán)線路，一個上行路線，一個下行路線。</p><

56、p>　　第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)電路及元件說明</p><p>　　本章根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖來對每個部分的電路進(jìn)行分析和說明，重點(diǎn)講述微控制器STC89C52、語音芯片ISD4004、液晶顯示模塊LCD1602、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302、溫度模塊芯片DB18B20和紅外控制模塊。該系統(tǒng)中STC89C52是核心器件，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理圖如附錄二所示。</p><p>　　3.1 MCU微控制器

57、電路</p><p>　　STC89C52的塑封圖如圖3-1所示，它為DIP40雙列直插塑料封裝。STC89C52作為系統(tǒng)的核心控制元件，只有它能正常工作后才能使其它的元件進(jìn)入正常工作狀態(tài)。因此，下面對SYC89C52進(jìn)行必要的說明，STC89C52的管腳如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-1 STC89C52塑封圖 圖3-2 S

58、TC89C52引腳圖</p><p>　　STC89C52具體介紹如下：</p><p>　　1).主電源引腳（2根）</p><p>　　VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源</p><p>　　GND(Pin20)：接地線</p><p>　　2).外接晶振引腳（2根）</p><p&g

59、t;　　XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端</p><p>　　XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端</p><p>　　3).控制引腳（4根）</p><p>　　RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號&

60、lt;/p><p>　　PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號</p><p>　　EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。</p><p>　　4).可編程輸入/輸出引腳（32根）</p><p>　　STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位

61、P0、P1、P2、P3口，每個口有8位（8根引腳），共32根。</p><p>　　PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7</p><p>　　P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7 </p><p>　　P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7 &

62、lt;/p><p>　　P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7</p><p>　　STC89C52主要功能如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 STC89C52主要功能</p><p>　　3.2 LCD液晶顯示電路</p><p>　　1）.在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯

63、示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。</p><p>　　數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。</p><p>　　體積小、重量輕：

64、液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。</p><p>　　功耗低：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。</p><p>　　2）. LCD1602是一種用5×7點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器模塊，它顯示的容量為2行16個字。其實(shí)物如圖3.3和3.4所示，

65、它的顯示內(nèi)容豐富、體積小、美觀和易于控制都是本設(shè)計(jì)選擇作為顯示模塊的原因。其引腳結(jié)構(gòu)圖如圖3.6所示。</p><p>　　圖3-3 LCD1602正面圖 圖3-4 LCD1602反面圖</p><p>　　圖3-5 LCD1602引腳圖</p><p><b>　　3）.引腳功能說明</b>

66、;</p><p>　　1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表3-2所示: </p><p>　　表3-2 引腳接口說明表</p><p>　　第1腳：VSS為地電源。</p><p>　　第2腳：VDD接5V正電源。</p><p>　　第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端

67、，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙

68、信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 </p><p>　　第15腳：背光源正極。</p><p>　　第16腳：背光源負(fù)極。</p><p>　　4

69、）.1602LCD的指令說明及時(shí)序,模塊控制器共有11條控制指令，如表3-3所示： </p><p>　　表3-3 控制命令表</p><p>　　1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平） </p><p>　　指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。</p><p&g

70、t;　　指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。</p><p>　　指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 </p><p>　　指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是

71、否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 </p><p>　　指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動顯示的文字，低電平時(shí)移動光標(biāo)。 </p><p>　　指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。 </p><p>　　指令7：字

72、符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 </p><p>　　指令8：DDRAM地址設(shè)置。 </p><p>　　指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 </p><p>　　指令10：寫數(shù)據(jù)。 </p><p><b>　　指令11：讀數(shù)據(jù)。</b></

73、p><p>　　5）.如表3-4所示是1602的內(nèi)部顯示地址。</p><p>　　表3-4 1602LCD內(nèi)部顯示地址</p><p>　　3.3 語音芯片電路</p><p>　　3.3.1 ISD4004引腳的說明</p><p>　　ISD4004的塑封圖如圖3-6所示，引腳圖如圖3-7所示。</p>

74、<p>　　圖3-7 ISD4004塑封圖 圖3-8 ISD4004的引腳圖</p><p><b>　　對其引腳說明如下：</b></p><p>　　1）.電源:(VCCA,VCCD)： 為使噪聲最小,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線,并且分別引到外封裝的不同管腳上,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線,

75、盡可能在靠近供電端處相連,而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。</p><p>　　2).地線:(VSSA,VSSD) 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。</p><p>　　3).同相模擬輸入(ANA IN+) 這是錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。單端輸入時(shí),信號由耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值32mV,耦合電容和本端的3KΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差

76、分驅(qū)動時(shí),信號最大幅度為峰峰值16mV，為ISD33000 系列相同。</p><p>　　4).反相模擬輸入(ANA IN-) 差分驅(qū)動時(shí),這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值16mV</p><p>　　5).音頻輸出(AUD OUT) 提供音頻輸出,可驅(qū)動5KΩ的負(fù)載。</p><p>　　6).片選(SS) 此端為低,即向該ISD

77、4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。</p><p>　　7).串行輸入(MOSI) 此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端,供ISD 輸入。</p><p>　　8).串行輸出(MISO) ISD 的串行輸出端。ISD 未選中時(shí),本端呈高阻態(tài)。</p><p>　　9).串行時(shí)鐘(SCLK) ISD 的時(shí)鐘輸入端,由主控制

78、器產(chǎn)生,用于同步MOSI 和MISO 的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到ISD,在下降沿移出ISD。</p><p>　　10).中斷(/INT) 本端為漏極開路輸出。ISD 在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到EOM 或OVF 時(shí),本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個SPI 周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT 指令讀取。OVF 標(biāo)志----指示ISD的錄、放操作已到達(dá)存儲器的未尾。EOM 標(biāo)志----只在放音中檢

79、測到內(nèi)部的EOM 標(biāo)志時(shí),此狀態(tài)位才置1。</p><p>　　11).行地址時(shí)鐘(RAC) 漏極開路輸出。如圖3-8所示，每個RAC 周期表示ISD 存儲器的操作進(jìn)行了一行(ISD4004 系列中的存貯器共2400 行)。該信號175ms 保持高電平,低電平為25ms?？爝M(jìn)模式下,RAC 的218.75μs 是高電平,31.25μs 為低電平。該端可用于存儲管理技術(shù)。</p><p>　

80、　圖3-8 時(shí)鐘RAC周期</p><p>　　12).外部時(shí)鐘(XCLK) 本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在 +1%內(nèi)。商業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi), 頻率變化在+2.25%內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在-6/+4%內(nèi),此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度,可從本端輸入外部時(shí)鐘(如前表所列)。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定,故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入

81、時(shí)鐘的占空比無關(guān)緊要,因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接地時(shí)鐘時(shí),此端必須接地。</p><p>　　13).自動靜噪(AMCAP) 當(dāng)錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí),自動靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于養(yǎng)活無信號(靜音)時(shí)的噪聲。通常本端對地接1mF 的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號時(shí),自動靜噪電路不衰減,靜音時(shí)衰減6dB

82、。1mF 的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA 則禁止自動靜噪。</p><p>　　3.3.2 ISD4004的操作模式說明</p><p>　　ISD4004 工作于SPI 串行接口。SPI 協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,協(xié)議假定微控制器的SPI 移位寄存器在SCLK 的下降沿動作,因此對ISD4004 而言,在時(shí)鐘止升沿鎖存MOSI 引腳的數(shù)據(jù),在下降沿將&

83、lt;/p><p>　　數(shù)據(jù)送至MISO 引腳。協(xié)議的具體內(nèi)容為：</p><p>　　1）.所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于SS 下降沿。</p><p>　　2）.SS 在傳輸期間必須保持為低電平,在兩條指令之間則保持為高電平。</p><p>　　3）.數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入,在下降沿移出。</p><p>　　4）.SS 變低

84、,輸入指令和地址后,ISD 才能開始錄放操作。</p><p>　　5）.指令格式是(8 位控制碼)加(16 位地址碼)。</p><p>　　6）.ISD 的任何操作(含快進(jìn))如果遇到EOM 或OVF,則產(chǎn)生一個中斷,該中斷狀態(tài)在下一個SPI 周期開</p><p><b>　　始時(shí)被清除。</b></p><p>　

85、　7）.使用"讀"指令使中斷狀態(tài)位移出ISD 的MISO 引腳時(shí),控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)同步從MOSI 端移入。</p><p>　　因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。當(dāng)然,也允許在一個SPI 周期里,同時(shí)執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作(即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容)。</p><p>　　8）.所有操作在運(yùn)行位(RUN)置1 時(shí)開始,置0 時(shí)結(jié)束。&

86、lt;/p><p>　　9）.所有指令都在SS 端上升沿開始執(zhí)行。</p><p>　　SPI 控制寄存器控制器件的每個功能,如錄放、錄音、信息檢索(快進(jìn))、上電/掉電、開始和停止操作、忽略地址指針等。詳見下表3-5：</p><p>　　表3-5 SPI控制寄存器功能表</p><p>　　IAB 置0 時(shí),錄、放操作從A9-A0 地址開始。為

87、了能連貫地錄、放到后續(xù)的存儲空間,在操作到達(dá)該行末之前,應(yīng)發(fā)出第二個SPI 指令將IAB 置1,否則器件在同一地址上反復(fù)循環(huán)。這個特點(diǎn)對語音提示功能很有用。RAC 腳和IAB 位可用于信息管理。</p><p><b>　　3.4 功放電路</b></p><p>　　LM386是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,

88、電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至 200。輸入端以地位參考,同時(shí)輸出端被自動偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場合。 LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。如圖3-9所示</p><p>　　圖3-9 LM386封裝圖</p><p>　　在

89、本設(shè)計(jì)中，使用外接功放LM386的方法來提高功率，在ISD4004的14腳（SP+）外接一個6C2 瓷片電容，將音頻信號耦合至電位器6R1，通過調(diào)節(jié)電位器的中心抽頭位置來改變輸入給LM386的信號強(qiáng)度，從而控制了揚(yáng)聲器的音量大小。LM386是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20.但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值。</p>

90、<p>　　本設(shè)計(jì)中使用+5V（VCC）電源電壓供電，電路連接圖如圖3-10所示，圖中采用的是增益為200dB的接法。</p><p>　　圖3-10 功放電路連接圖</p><p>　　3.5 紅外無線控制電路及控制說明</p><p>　　紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而

91、，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。</p><p>　　通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如圖3-11所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼

92、電路。</p><p>　　圖3-11 紅外遙控系統(tǒng)</p><p>　　接收器及解碼: 一體化紅外線接收器是一種集紅外線接收和放大于一體，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。</p><p>　　接收器的形狀如圖3-12所示：

93、紅外接收器的連接圖如圖3-13：</p><p>　　圖3-12 接收器的形狀 圖3-13 紅外接收器連接圖</p><p>　　圖中3個引腳從左到右依次是：</p><p><b>　　1). 信號輸出</b></p><p>　　2). 地線（GND）</p>

94、<p>　　3). 電源 （+5V）</p><p><b>　　3.6 按鍵控制</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)使用簡單的獨(dú)立式按鍵來控制報(bào)站信息，同時(shí)設(shè)置系統(tǒng)在不同功能下讓單個按鍵的功能也跟隨不同，按鍵采用重復(fù)使用功能，這使系統(tǒng)看起來較簡便，控制簡單，設(shè)計(jì)新穎，如圖3-14所示就是系統(tǒng)的獨(dú)立按鍵連續(xù)圖，有分別控制去向和回向的狀態(tài)。</p&g

95、t;<p>　　圖3-14 獨(dú)立鍵盤</p><p>　　3.7 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)中使用的DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時(shí)鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個月小與31天時(shí)可以自動調(diào)整

96、，且具有閏年補(bǔ)償功能。工作電壓寬達(dá)2.5～5.5V。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。</p><p>　　DS1302的引腳圖如圖3-15所示。設(shè)計(jì)連接圖如圖3-16所示，其中C13和C14起微調(diào)晶振的作用。</p><p>　　圖3-15 DS1302的引腳圖 圖3-16 DS1302的連接圖<

97、;/p><p><b>　　各引腳的功能為：</b></p><p>　　1）. Vcc2：5V電源。當(dāng)Vcc2>Vcc1+0.2V時(shí)，</p><p>　　由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2< Vcc1時(shí)，由Vcc1向DS1302供電。</p><p>　　2、3). X1、X2 是外接晶振腳 （32.7

98、68KHZ的晶振）</p><p>　　4). 地（GND）</p><p>　　5). CE/RST：復(fù)位腳  </p><p>　　6). I/O：數(shù)據(jù)輸入輸出口；</p><p>　　7). SCLK：串行時(shí)鐘，輸入；</p><p>　　8). Vcc1：備用電池端；</p&

99、gt;<p>　　3.8 溫度傳感模塊</p><p>　　單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20：單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，控制都由這根線完成。單總線通常要求外接一個約為 4.7K—10K 的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時(shí)其狀態(tài)為高電平。</p><p>　　DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器，即“一線器件”，其具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：</p><p&

100、gt;　　1）. 采用單總線的接口方式 與微處理器連接時(shí) 僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 單總線具有經(jīng)濟(jì)性好，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。</p><p>　　2）. 測量溫度范圍寬，測量精度高 DS18B20 的測量范圍為 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ； 在 -10~+ 85°

101、C 范圍內(nèi)，精度為 ± 0.5°C 。</p><p>　　3）. 在使用中不需要任何外圍元件。</p><p>　　4）. 持多點(diǎn)組網(wǎng)功能 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫。</p><p>　　5）. 供電方式靈活 DS18B20 可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)線上的時(shí)序滿足一定的要求時(shí)，可以不

102、接外部電源，從而 使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。</p><p>　　6）. 測量參數(shù)可配置 DS18B20 的測量分辨率可通過程序設(shè)定 9~12 位。</p><p>　　7）. 負(fù)壓特性 電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。</p><p>　　8）. 掉電保護(hù)功能 DS18B20 內(nèi)部含有 EEPROM ，在系統(tǒng)掉電以后，它仍可保存分辨率

103、及報(bào)警溫度的設(shè)定值。</p><p>　　DS18B20 具有體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)、可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍，適合于構(gòu)建自己的經(jīng)濟(jì)的測溫系統(tǒng)，因此也就被設(shè)計(jì)者們所青睞。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的DS18B20的塑封圖如圖3.14所示，接線圖如圖3.15所示。</p><p>　　圖3-17 DS18B20的塑封圖

104、 圖3-18 DS18B20接線圖</p><p><b>　　3.9 晶振電路</b></p><p>　　STC89C52在工作時(shí)需要外部提供時(shí)鐘信號，因此，本設(shè)計(jì)選擇在其18腳19腳之間接上11.0592MHZ的晶振，為單片機(jī)提供1μs的機(jī)器振蕩周期。其電路連接圖如圖3-19所示。在圖中，電容器C11和C12起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一

105、般在20~50pF。</p><p>　　圖3-19 晶振電路</p><p>　　3.10 系統(tǒng)電源供電電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用外部直流電源9V，經(jīng)過C1和C2進(jìn)行濾波和去耦，得到平穩(wěn)的直流電（大于+5V），直流點(diǎn)經(jīng)過三端穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓后經(jīng)過IN5819二極管之后直接穩(wěn)定輸出+5V接到電源開關(guān)上。供電電路連接圖如圖3-20所示。</p&

106、gt;<p>　　圖3-20 供電電路連接圖</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)包括中斷服務(wù)程序、錄音/放音控制程序、紅外遙控解碼程序及主程序的設(shè)計(jì)組成。</p><p>　　4.1 中斷服務(wù)程序</p><p>　　在CPU工作的同時(shí)，它也在查詢是否有中斷信號（低電平有效）的產(chǎn)生，當(dāng)

107、檢查到有中斷信號時(shí)，CPU發(fā)出信號讓顯示器和ISD4004工作的控制信號，把接收到的站牌信息顯示并播報(bào)出來，播報(bào)結(jié)束后，系統(tǒng)返回到相應(yīng)的主程序。圖4-1為本設(shè)計(jì)使用的中斷服務(wù)程序流程圖。</p><p>　　圖4-1 中斷服務(wù)程序流程圖</p><p>　　下面是紅外觸發(fā)的主要程序：</p><p>　　/******************************

108、******************************</p><p>　　函數(shù)功能：紅外線觸發(fā)的外中斷處理函數(shù)</p><p>　　*************************************************************/</p><p>　　void Int0(void) interrupt 0 </p>&

109、lt;p><b>　　{</b></p><p>　　uint i=5000;</p><p>　　EX0=0; //關(guān)閉外中斷0，不再接收二次紅外信號的中斷，只解碼當(dāng)前紅外信號</p><p>　　TH0=0; //定時(shí)器T0的高8位清0</p><p>　　TL0=0; //定時(shí)器

110、T0的低8位清0</p><p>　　TR0=1; //開啟定時(shí)器T0 </p><p>　　while(IR==0 && (i--));//如果是低電平就等待，給引導(dǎo)碼低電平計(jì)時(shí)</p><p><b>　　i=5000;</b></p><p>　　TR0=0;

111、 //關(guān)閉定時(shí)器T0 </p><p>　　LowTime=TH0*256+TL0; //保存低電平時(shí)間</p><p>　　TH0=0; //定時(shí)器T0的高8位清0</p><p>　　TL0=0; //定時(shí)器T0的低8位清0</p><p>　　TR0=1; //開啟定時(shí)器T0</p>