教案07通信二稿

1、科技學(xué)院 2011 屆本科基于藍(lán)牙無線通信的提示系統(tǒng)車語音專業(yè)：通 信 工 程指導(dǎo)教師：馬光 喜：孔娟學(xué)生學(xué)生學(xué)號：072004111454中國貴陽2011 年 5 月目錄摘 要ABSTRACT第一章緒論11.11.21.3第二章背景分析1課題意義1技術(shù)現(xiàn)狀2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)32.1 系統(tǒng)功能及配置32.1.12.1.2系統(tǒng)功能3系統(tǒng)配置3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)3系統(tǒng)總體流程5第三章 相關(guān)技術(shù)73.1 MCS-51 單片機(jī)系統(tǒng)73.1.13.1.23.1.3MCS-51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)7本設(shè)計(jì)中涉及到的主要通信技術(shù)8本設(shè)計(jì)中涉及到的主要單片機(jī)技術(shù)103.2 藍(lán)牙技術(shù)153.2.13.2.23.2.3第四章藍(lán)

2、牙系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)15藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)連接17藍(lán)牙協(xié)議18模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)204.1 通信模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)204.1.1底層通信實(shí)現(xiàn)20設(shè)計(jì)214.1.2通信4.2 藍(lán)牙模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)224.2.1藍(lán)牙模塊接線224.2.2藍(lán)牙模塊在單片機(jī)之間的應(yīng)用224.3 語音模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)234.3.1第五章WTV020-SD 模塊簡介23系統(tǒng)測試與應(yīng)用27系統(tǒng)測試及性能分析27系統(tǒng)測試275.1.2性能分析27系統(tǒng)特點(diǎn)及優(yōu)勢28系統(tǒng)應(yīng)用295.3.15.3.25.3.35.3.45.3.55.3.6應(yīng)用29應(yīng)用29路口應(yīng)用30學(xué)校門口應(yīng)用30雨霧天氣應(yīng)用30工業(yè)應(yīng)用31總 結(jié)32參考文獻(xiàn)33致 謝31附 錄35

3、基于藍(lán)牙無線通信的摘 要車語音提示系統(tǒng)隨著中國公路和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，公路和交通系統(tǒng)變得非常復(fù)雜，同時(shí)車的數(shù)量也在日益增多。很多市民就選擇乘坐車,而隨著社會的發(fā)展,乘客對系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高,對出門乘車的服務(wù)質(zhì)量提出了上檔次,多樣化,便利性等需求,這就帶來一系列問題，許多乘客由于對復(fù)雜的道路信息或路標(biāo)不熟悉，可能會引起乘客錯(cuò)乘或是不知道在哪該下車，盲人群體生活的不便捷。乘客對道路信息的了解顯得尤為重要。目前道路信息的提示主要依靠公路邊的路牌，若遇到陰雨或大霧天氣，這些路牌的能見度就會大大降低，從而可能使乘客對道路信息的未知而帶來不必要的麻煩。本文將單片機(jī)技術(shù)和藍(lán)牙無線通信技術(shù)相結(jié)合，設(shè)

4、計(jì)了一個(gè)基于藍(lán)牙無線通信的公交自動報(bào)站語音提示系統(tǒng) ，闡述了 ARM 微處理器和藍(lán)牙模塊的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。本系統(tǒng)通信穩(wěn)定，能力強(qiáng)?？稍谙到y(tǒng)中廣泛使用，有效提高乘車的便利性和準(zhǔn)確性。：藍(lán)牙；單片機(jī)技術(shù)；無線通信；自動報(bào)站Communications bus audio system Based on the bluetooth wirelessAbstractWith Chinas highways and the radevelopment of transporion entrise, roads andtraffic systeme very complex, and the numb

5、er of cars is increasing. Many peoplechoose by bus, and with the development of society, the passenger service quality of bussystem demand more and more to go out, the proed bus service quality, diversification, convenience market such demands, which brings problems, many passengers due to thecomple

6、xity of the road information or signts not familiar with, may cause the passengerswrong by or dont know what this get off, blind group life not convenient. Passengers on roadinformation understanding is particularly important. At present road information hs relymainly on the highway side of the bill

7、board, if encounter rainy or fog weather, these signswill be grey reduced visibility, whiay make passengers on road information unknownand cause unnesary trouble.This article will chipputer and bluetooth wireless communication technology,design a combined with bluetooth wireless communications bus a

8、utomatically stops,expounds the voice prompt system ARM microprosor and bluetooth module hardwaredesign and implement of software. This system communication stable, strong anti-jammingcapability. But in transit system is widely used in transporimprove and accuracy.ion convenience, effectivelyKeyword

9、s: Bluetooth, ARM technology，Wireless communication，Automatic bus stopannuntor第一章緒論1.1背景分析隨著中國公路和交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國的公路網(wǎng)規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，汽車也越來越多。但是，即使在車越來越多的今天，車仍是人們出行的首選，因?yàn)檐嚲哂蟹奖?、快捷、車票便宜等?yōu)點(diǎn)。隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速的發(fā)展，城市規(guī)模日趨擴(kuò)大，促使車數(shù)量及交通流量大幅度增加，給公路暢通帶來了嚴(yán)峻壓力。由于一些車還存在售票員報(bào)站，這種老式的報(bào)站方式，長時(shí)間周而復(fù)始的重復(fù)，給報(bào)站人員帶來了生理上與精神上長期的疲勞，容易造成工作效率下降，精神不集中造

10、成工作失誤，大大影響城市窗口的形象和工作效率。而當(dāng)前車安裝使用的報(bào)站器還屬于人工按鍵式操作，給行人帶來一定的安全隱患，為了加強(qiáng)車輛的調(diào)度管理，規(guī)范車輛行駛速度，公司不得不安排專人在指定站點(diǎn)對每一輛車到站時(shí)間進(jìn)行登記，乘客滿意度不高，同時(shí)致使成本居高不下。隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對也提出更高的要求。隨著我國各大城市公司的精減，目前各公司都在每輛車上只配備了一個(gè)，進(jìn)行無人售票。為了系統(tǒng)的安全考慮，目前迫切需要智能化、自動化的公交語音報(bào)站系統(tǒng)。因此提出了一個(gè)新型的解決此類問題的方案基于藍(lán)牙無線通信的語音提示系統(tǒng)。車1.2課題意義為了解決目前車報(bào)站系統(tǒng)的尷尬狀態(tài)，融合單片機(jī)技術(shù)和藍(lán)牙無線通信技術(shù)，提出并設(shè)

11、計(jì)了一種基于藍(lán)牙無線通信的車語音提示系統(tǒng)。本系統(tǒng)不受陰雨或大霧天氣的影響，即使再惡劣的天氣，車也能準(zhǔn)確報(bào)站。另外自動的語言報(bào)站讓駕駛員專心駕駛，避免出現(xiàn)事故，也能夠避免誤報(bào)、不報(bào)的情況，提高司乘的舒適性。本系統(tǒng)解決了一個(gè)非常明顯的社會問題，相信隨著系統(tǒng)性能的不斷優(yōu)化和功能的不斷擴(kuò)展，定會有非常廣泛的應(yīng)用前景。藍(lán)牙(Bluetooth)是一種開放的低成本、短距離無線連接技術(shù)規(guī)范的代稱，用于傳送語音和數(shù)據(jù)。藍(lán)牙技術(shù)作為便攜式電子設(shè)備和固定式電子設(shè)備之間替代電纜連接的短距離無線通信的標(biāo)準(zhǔn)，其主要特點(diǎn)是工作穩(wěn)定、設(shè)備簡單、功率低、對危害小、價(jià)格便宜。藍(lán)牙技術(shù)的一個(gè)很大的優(yōu)勢就在于它應(yīng)用了全球的頻率設(shè)定

12、，消除了 “國界”的，而在蜂窩式移動網(wǎng)領(lǐng)域，這個(gè)已經(jīng)困擾用戶多年。另外，ISM 頻段是對所有無線電系統(tǒng)都開放的頻段，因此使用其中的某個(gè)頻段都會遇到不可的干擾源 ，例如某些家電、無繩、微波爐等，都可能是干擾源。為此藍(lán)牙技術(shù)特別設(shè)計(jì)了快速確認(rèn)和跳頻方案以確保鏈路穩(wěn)定。跳頻技術(shù)是把頻帶分成若干個(gè)跳頻信道，在一次連接中，無線電收發(fā)器按一定的碼序列不斷地從一個(gè)信道跳到另一個(gè)信道，只有收發(fā)雙方都按這個(gè)規(guī)律通信，而其它的干擾源不可能按同樣的規(guī)律進(jìn)行干擾。跳頻的瞬時(shí)帶寬很窄，但通過擴(kuò)展頻譜技術(shù)可將這個(gè)窄帶成信的擴(kuò)展成寬頻帶，使可能干擾的影響變得很小，與其他工作在相同頻段的系統(tǒng)相比，藍(lán)牙跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，這

13、使藍(lán)牙技術(shù)系統(tǒng)比其它系統(tǒng)更穩(wěn)定1。1.3技術(shù)現(xiàn)狀本系統(tǒng)融入了單片機(jī)技術(shù)和藍(lán)牙無線通信技術(shù)。MCS-51 單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，已經(jīng)滲透到生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，技術(shù)也非常成熟。如今單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)生了巨大的變化，歸納起來有：1.單片機(jī)在片 ROM 應(yīng)用技術(shù)得到發(fā)展。目前單片機(jī)已廣泛使用在片器技術(shù)，最廣泛應(yīng)用的是 Otprom、Flasrom 及 Maskrom，提供了編程（ISP）和在應(yīng)用可編程（IAP）技術(shù)，使系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)更趨于方便、高效。 全盤S 化。COMS 電路具有工作電壓范圍寬、極佳的本質(zhì)、低功耗及功耗管理特性，因此已成為目器件流行的半導(dǎo)體工藝。3.以串行方式為主的前單片機(jī)及擴(kuò)展技術(shù)得到

14、發(fā)展。當(dāng)前單片機(jī)器件普遍提供了擴(kuò)展方便，靈活、電路系統(tǒng)簡單的串行擴(kuò)展方式。目前，藍(lán)牙技術(shù)也日趨成熟，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛自從 1998 年提出藍(lán)牙技術(shù)以來，藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展異常迅速。藍(lán)牙 Bluetooth 作為一種新的短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，受到全世界越來越多工業(yè)界生產(chǎn)廠家和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。成立了世界藍(lán)牙組織 Bluetooth SIG，采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公開的策略來推廣藍(lán)牙技術(shù)，現(xiàn)已發(fā)展成為一個(gè)相當(dāng)大的工業(yè)界高新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織，全球支持藍(lán)牙技術(shù)的 2000 多家設(shè)備制造商都已經(jīng)成為它的會員，一項(xiàng)公開的、全球的技術(shù)規(guī)范得到了工業(yè)界如此廣泛的關(guān)注和支持在以往是罕見的2。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)

15、功能及配置2.1.1系統(tǒng)功能車載系統(tǒng)到達(dá)路邊系統(tǒng)的連接區(qū)域后，路邊系統(tǒng)向車載系統(tǒng)發(fā)送信息代碼，車載系統(tǒng)接收代碼完畢后道路信息，從而使車駕駛員和乘客能夠清晰的了解到站情況。2.1.2系統(tǒng)配置根據(jù)系統(tǒng)功能以及設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的要求，開發(fā)此系統(tǒng)需要以下主要配置：（1）開發(fā)環(huán)境：keil uVi2，Proteus 7.5，Windows7 系統(tǒng)開發(fā)語言：C 語言、匯編語言硬件：STC89C52、STC89C54；藍(lán)牙模塊（主從）；干電池；語音模塊WTV020-SD；揚(yáng)聲器（0.5W，8）2.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)的硬件分為兩個(gè)部分：路邊系統(tǒng)的硬件和車載系統(tǒng)的硬件。路邊系統(tǒng)和車載系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)上為對等關(guān)系，

16、即兩個(gè)系統(tǒng)的硬件采用相同結(jié)構(gòu)，這兩部分系統(tǒng)的區(qū)別在于路邊系統(tǒng)是車載系統(tǒng)的簡化。路邊系統(tǒng)和車載系統(tǒng)分別采用STC89C52和STC89C54作為處理器。STC89C51RC/RD+ 系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051 單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意選擇，的D 版本集成MAX810復(fù)位電路。用戶應(yīng)用程序空間8K/16K字節(jié)，片上集成512字節(jié)/ 1280字節(jié)RAM，ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需編程器/仿真器可通過串口（P3.0/P3.1）直接序3 秒即可完成一片，通用異步串行口(UART)，還可用定時(shí)

17、器用戶程序，8K 程實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART。在處理器周圍，包括一些單獨(dú)的模塊和接口電路，用來實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的預(yù)期功能。這些模塊包括：處理器模塊，器模塊，藍(lán)牙模塊，音頻模塊，電源模塊。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 2.1 所示。路邊系統(tǒng)包括處理器模塊、藍(lán)牙模塊、模塊，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 2.2 所示。器模塊和電源管理圖 2.1車載系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 2.2路邊系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)2.3系統(tǒng)總體流程在介紹系統(tǒng)總體流程前，首先介紹一下系統(tǒng)工作模型，如圖 2.4 所示。圖 2.4 系統(tǒng)工作示意圖根據(jù)系統(tǒng)的工作示意圖，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的流程，流程分為路邊系統(tǒng)流程和車載系統(tǒng)流程，如圖 2.5 和圖 2.6 所示。圖 2.5車載系統(tǒng)工作流程圖 2.6

18、路邊系統(tǒng)工作流程圖 2.5 中，開啟設(shè)備即啟動藍(lán)牙設(shè)備，然后是程序的初始化，初始化完畢后查詢是否有路邊系統(tǒng)存在，若查詢到，則表示有道路信息，然后接收信息后會重復(fù)信息，直到車載系統(tǒng)與路邊系統(tǒng)斷開連接。圖 2.6 中，先掃描車載系旦進(jìn)入了藍(lán)牙接收范圍就會與車載系統(tǒng)建立連接，同時(shí)向車載系統(tǒng)發(fā)送編碼，車載系統(tǒng)接收這個(gè)編碼后會選擇相應(yīng)的語音段進(jìn)行。第三章相關(guān)技術(shù)3.1MCS-51 單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)是一種集成在電路，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的處理器 CPU 隨機(jī)器 RAM、只讀器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能集成到一塊硅片上的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3。單片

19、機(jī)實(shí)時(shí)控制功能特別強(qiáng)，其 CPU 可以對I/O 端口直接進(jìn)行操作，位操作能力更是其它計(jì)算機(jī)無法比擬的。另外，由于 CPU、器及I/O 接口集成在同一內(nèi)，各間的連接緊湊，數(shù)據(jù)在傳送時(shí)受干擾的影響較小，且不易受環(huán)境條件的影響，所以單片機(jī)的可靠性非常高。單片機(jī)即是一臺完整的微型計(jì)算機(jī)，是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用50年發(fā)的 74 系列，或者 60 年代的CD4000 系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB 板，但是如果要是用70 年代成功

20、投放市場的系列單片機(jī)，結(jié)果就會有天壤之別，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性4。3.1.1MCS-51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)(1) 單片機(jī)的引腳功能主電源引腳Vcc 和 Vss時(shí)鐘振蕩電路引腳 XTAL1 和XTAL2XTAL1 和XTAL2 分別用做晶體振蕩電路的反相器輸入端和輸出端。在使用振蕩電路時(shí)，這兩個(gè)端子用來外接石英晶體，振蕩頻率為晶體振蕩頻率，振蕩信號送至內(nèi)部時(shí)鐘電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號。3) 控制信號引腳RST 為復(fù)位信號輸入端；VPD 為RAM 的備用電源輸入端；PSEN 外部程序存儲器的讀選通信號；ALE 地址鎖存允許信號。4)P0、P1、P2、P3 端口

21、P0 口（P0.0P0.7）第能：是一個(gè) 8 位漏極開路型的雙向I/O 口，這時(shí)P0 口可看成用戶數(shù)據(jù)總線；第二功能：是在外部器時(shí)，分時(shí)提供低 8 位地址和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線，這時(shí)先用做地址總線再用做數(shù)據(jù)總線。P1 口（P1.0P1.7）帶上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向I/O 口。P2 口（P2.0P2.7）第能：一個(gè)帶上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。外部器時(shí)，輸出高 8 位地址。第二功能：在P3 口（P3.0P3.7）帶上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向I/O 口。在系統(tǒng)中，這 8 個(gè)引腳都有各自第能：的第二功能。(2) 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)單片機(jī)集成度高。單片機(jī)包括一個(gè) 8 位 CPU、4KB 容量的 R

22、OM（8031 無）、128 B容量的RAM、 2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、4 個(gè) 8 位并行口、全雙工串口行口。一個(gè)片內(nèi)振蕩器與時(shí)鐘電路，具有 5 個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級嵌套結(jié)構(gòu)。3.1.2本設(shè)計(jì)中涉及到的主要通信技術(shù)(1) 計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)通信是一種以數(shù)據(jù)通信形式出現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行信息傳遞的方式。通信有并行通信和串行通信兩種方式5。并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送 。并行通信時(shí)數(shù)據(jù)的各個(gè)位同時(shí)傳送，可以字或字節(jié)為并行進(jìn)行。串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個(gè)地傳送。圖 3.2串行數(shù)據(jù)傳輸示意圖串行通信的特點(diǎn)

23、：節(jié)省傳輸線，長距離傳送時(shí)成本低，且可以利用網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜，數(shù)據(jù)傳送效率低。1)串行通信串行通信分為兩類同步通信與異步通信同步通信同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。異步通信異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。圖 3.3異步通信示意圖異步通信是以字符（的幀）為進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙（時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的，即字符之間不一定有“位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系，但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為“位間隔”的整

24、數(shù)倍。異步通信的數(shù)據(jù)格式 ：圖 3.4異步通信格式示意圖異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個(gè)字符要附加 23 位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。2)串行通信的傳輸方向串行通信的傳輸方向分為單工、半雙工、全雙工。單工是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個(gè)方向，不能實(shí)現(xiàn)反向傳輸。半雙工是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個(gè)方向，但需要分時(shí)進(jìn)行。全雙工是指數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸。3.1.3本設(shè)計(jì)中涉及到的主要單片機(jī)技術(shù)(1)80C51 的串行口1)80C51 串行口的結(jié)構(gòu)80C51 單片機(jī)串行口是由發(fā)送緩沖寄存器 SBUF、發(fā)送控制器、發(fā)送控制門、接收緩沖寄存器 SBUF、

25、接收控制寄存器、移位寄存器和中斷等部分組成6。有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器 SBUF，它們占用同一地址 99H ；是雙緩沖結(jié)構(gòu) ；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榘l(fā)送時(shí) CPU 是主動的，不會產(chǎn)生錯(cuò)誤。圖 3.5 80C51 串行口的結(jié)構(gòu)示意圖2）80C51 串行口的控制寄存器SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志：圖 3.1 SCON 寄存器SM0 和SM1 為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：圖 3.2 工作方式選擇SM2，多機(jī)通信控制位，主要用于方式 2 和方式 3。當(dāng)?shù)腟M2=1 時(shí)可以利用收到的RB8 來控制是否激活 RI（RB80 時(shí)不激活

26、 RI，收到的信息丟棄；RB81 時(shí)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，并激活 RI，進(jìn)而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從 SBUF 讀走）。當(dāng) SM2=0時(shí)，不論收到的 RB8 為 0 和 1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入 SBUF，并激活 RI（即此時(shí) RB8 不具有控制 RI 激活的功能）。通過控制 SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。在方式 0 時(shí)，SM2 必須是 0。在方式 1 時(shí)，若 SM2=1，則只有接收到有效停止位時(shí)，RI 才置 1。REN，允許串行接收位。由置 REN=1，則啟動串行口接收數(shù)據(jù)；若置REN=0，則接收。TB8，在方式 2 或方式 3 中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用規(guī)定其作用?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位

27、，或在多機(jī)通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式 0 和方式 1 中，該位未用。RB8，在方式 2 或方式 3 中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式 1 時(shí)，若SM2=0，則RB8 是接收到的停止位。TI，發(fā)送中斷標(biāo)志位。在方式 0 時(shí)，當(dāng)串行發(fā)送第 8 位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開始時(shí)，由硬件使 TI 置 1，向 CPU 發(fā)中斷申請。在中斷服務(wù)程序中，必須用 將其清 0，取消此中斷申請。RI，接收中斷標(biāo)志位。在方式 0 時(shí)，當(dāng)串行接收第 8 位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行接收停止位的中間時(shí)，由 硬件使 RI 置 1，向 CPU 發(fā)中

28、斷申請。也必須在中斷服務(wù)程序中，用 將其清 0，取消此中斷申請。PCON 中只有一位SMOD 與串行口工作有關(guān) ：圖 3.3 PCON 寄存器SMOD（PCON.7）波特率倍增位。在串行口方式 1、方式 2、方式 3 時(shí)，波特率與 SMOD 有關(guān)，當(dāng)SMOD=1 時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，SMOD=0。3）80C51 串行口的工作方式（方式 1）方式 1 是 10 位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD 為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD 為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式。其中 1 位起始位，8 位數(shù)據(jù)位，1 位停止位。圖 3.6異步通信傳送幀示意圖方式 1 輸出圖 3.7方式 1 輸出示意圖方式 1 輸入圖 3

29、.8 方式 1 輸入示意圖用置 REN 為 1 時(shí)，以所選擇波特率的 16 倍速率采樣 RXD 引腳電平，檢測到 RXD 引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng) RI=0，且 SM2=0（或接收到的停止位為 1）時(shí)，將接收到的 9 位數(shù)據(jù)的前 8 位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第 9位（停止位）進(jìn)入 RB8，并置 RI=1，向 CPU 請求中斷。4）波特率的計(jì)算7在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定。通過可對單片機(jī)串行口編

30、程為四種工作方式，其中方式 0 和方式 2 的波特率是固定的，而方式 1 和方式3 的波特率是可變的，由定時(shí)器T1 的溢出率來決定。串行口的四種工作方式對應(yīng)三種波特率。由于輸入的移位時(shí)鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計(jì)算公式也不相同。方式 0 的波特率方式 0 時(shí)，移位時(shí)鐘脈沖由 56(即第 6 個(gè)狀態(tài)周期，第 12 個(gè)節(jié)拍)給出，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)移位時(shí)鐘，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。所以，波特率為振蕩頻率的十二分之一，并不受 PCON 寄存器中SMOD 的影響，即：方式 0 的波特率 =方式 2 的波特率fosc/12串行口方式 2 波特率的產(chǎn)生與方式 0 不同，即輸入時(shí)鐘源的頻率不同，控

31、制接受與發(fā)送的位移時(shí)鐘由震蕩頻率fosc 的第二節(jié)拍 P2(即fosc/2)給出。所以，方式 2 波特率取決于 PCON 中 SMOD 位的值，當(dāng) SMOD=0 時(shí)，波特率為 fosc 的SMOD=1.則波特率為 fosc 的三十二分之一，即：方式 2 的波特率 =（2SMOD/64） fosc方式l 和方式 3 的波特率分之一；若方式 1 和方式 3 的移位時(shí)鐘脈沖由定時(shí)器 T1 的溢出率決定，故波特宰由定時(shí)器 T1的溢出率與SMOD 值同時(shí)決定，即：方式 1 的波特率 =（2SMOD/32）（T1 溢出率）方式 3 的波特率 =（2SMOD/32）（T1 溢出率）當(dāng)T1 作為波特率發(fā)生器時(shí)

32、，最典型的用法是使 T1 工作在自動再裝入的 8 位定時(shí)器方式（即方式 2，且 TCON 的TR1=1，以啟動定時(shí)器）。這時(shí)溢出率取決于 TH1 中的計(jì)數(shù)值。T1 溢出率 = fosc /12256 （TH1）在單片機(jī)的應(yīng)用中，常用的晶振頻率為：12MHz 和 11.0592MHz。所以，選用的波特率也相對固定。常用的串行口波特率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。圖 3.4 常見比特率選擇串行口工作之前，應(yīng)對其進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器 1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：確定T1 的工作方式（編程TMOD 寄存器）；計(jì)算T1 的初值，裝載TH1、TL1；啟動T1（編程TCON 中的

33、TR1 位）；確定串行口控制（編程SCON 寄存器）；串行口在中斷方式工作時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置（編程IE、IP 寄存器）。3.2藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，是一種應(yīng)用簡單、成本低廉、實(shí)現(xiàn)容易、易于推廣，提供近距離保證可靠接收和的無線通信，為移動設(shè)備之間建立了一種特別的方式，固定與移動設(shè)備通信環(huán)境的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)，使得近距離內(nèi)各種設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享，可以隨時(shí)隨地用無線接口來代替有線電纜連接；具有很強(qiáng)的移植性，可以用于多種場合，如 WAP、GSM、DECT 等，引入識用的 24GHz 頻段，即 ISM 頻段。別后可以靈活的實(shí)現(xiàn)漫游。藍(lán)牙技術(shù)工作在ISM 頻段是指工業(yè)、科

34、學(xué)和醫(yī)學(xué)的全部公用頻段，它包括 902928MI-IZ 和 24 2484GHz 兩個(gè)頻率段范圍，可以免費(fèi)使用而不用申請。藍(lán)牙技術(shù)定義了電路交換和分組交換的數(shù)據(jù)傳輸類型，能夠同時(shí)支持語音與數(shù)據(jù)信息的傳輸。它定義了兩種鏈路類型：SCO(面向連接的同步鏈路)和 ACL(面向無連接的異步鏈路)。每種鏈路支持 16 種不同的分組類型。SCO 數(shù)據(jù)包既可以支持?jǐn)?shù)據(jù)傳送，也可以支持語音傳送，SCO 主要用于傳輸話音。ACL 支持對稱和非對稱兩種幀格式主要用于傳輸數(shù)據(jù)包。兩種連接類型都使用TDD(時(shí)分雙工傳輸方案)實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸8。3.2.1藍(lán)牙系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般可分為四層：無線與基帶（Radio

35、BaseBand）層；鏈路控制器及邏輯控制與自適應(yīng)協(xié)議（ LinkManager L2 CAP ） 層； 主機(jī)控制器接口（HostControllererface）層和應(yīng)用框架與支持（ApplicationFrameworkSupport）層9。在藍(lán)牙系統(tǒng)中，使用藍(lán)牙技術(shù)將設(shè)備連接起來的網(wǎng)絡(luò)稱為微微網(wǎng)，它由一個(gè)主設(shè)備和多個(gè)從設(shè)備。主設(shè)備是微微網(wǎng)中用來同步其他的藍(lán)牙設(shè)備，是連接過程的發(fā)起者，最多可與 7 個(gè)從設(shè)備同事維持連接。從設(shè)備是微微網(wǎng)中除主設(shè)備外的設(shè)備。兩個(gè)或多個(gè)微微網(wǎng)可以連接組成分布式網(wǎng)（Scatter net），或稱散射網(wǎng)。藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 3.9 所示。圖中，微微網(wǎng) 1 由一個(gè)主設(shè)備

36、和六個(gè)從設(shè)備組成，微微網(wǎng) 1 的一個(gè)從設(shè)備又作為了微微網(wǎng) 2 的從設(shè)備，微微網(wǎng) 2 中有五個(gè)從設(shè)備，而微微網(wǎng)2 的主設(shè)備同時(shí)又是微微網(wǎng) 3 的從設(shè)備，三個(gè)微微網(wǎng)共同組成了藍(lán)牙的散射網(wǎng)結(jié)構(gòu)。圖 3.9 藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖在藍(lán)牙基帶協(xié)議中規(guī)定，藍(lán)牙設(shè)備可以使用 4 種類型的地址用于同場合和狀態(tài)。其中，48 位的藍(lán)牙設(shè)備地址 BDADDR（IEEE802 標(biāo)準(zhǔn)），是藍(lán)牙設(shè)備連接過程的惟一標(biāo)準(zhǔn)；3 位的微微網(wǎng)激活設(shè)備地址AMADDR，用以標(biāo)識微微網(wǎng)中的激活成員，該地址 3位全用作廣播信息；8 位的微微網(wǎng)休眠設(shè)備地址PMADDR，用來標(biāo)識微微網(wǎng)中的休眠的從設(shè)備。微微網(wǎng)接入地址 ARADDR，分配給微微網(wǎng)

37、中要啟動喚醒過程的從設(shè)備。當(dāng)微微網(wǎng)從設(shè)備通信時(shí)，彼此必須保持同步。同步所采用的時(shí)鐘包括自身不調(diào)整也不關(guān)閉的本地設(shè)備時(shí)鐘CLKN，微微網(wǎng)中主設(shè)備的系統(tǒng)時(shí)鐘 CLK，以及為主設(shè)備時(shí)鐘對從設(shè)備時(shí)鐘進(jìn)行周期更新以保持主從同步的補(bǔ)償時(shí)鐘 CLKE10。與其他無線技術(shù)一樣，藍(lán)牙技術(shù)中微微網(wǎng)通過使用各種信道來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。其中信道表示在 79 個(gè)或者 23 個(gè)射頻信道上跳變得偽隨機(jī)跳頻序列，每個(gè)微微網(wǎng)的跳頻序列是惟一的，并且由主設(shè)備的藍(lán)牙設(shè)備地址決定；此外，藍(lán)牙系統(tǒng)中有 5 種傳送不同類型信息的邏輯信道，他們分別為 LC 信道 ：控制信道，用來傳送鏈路層控制信息；LMC 信道：管理信道，用來在鏈路層傳

38、送管理信息；UA 信道 ：用戶信道，用來傳送異步的用戶信息；UI 信道 ：用戶信道，用來傳送等時(shí)的用戶信息；US 信道 ：用戶信道，用來傳送同步的用戶信息。3.2.2藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)連接藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的連接過程就是藍(lán)牙從待令狀態(tài)到連接狀態(tài)的過程。通常情況下，兩個(gè)設(shè)備的連接建立過程為：首先，主設(shè)備使用 GIAC 和 DIAC 來查詢范圍內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備（查詢狀態(tài)）。如果附近的任何藍(lán)牙設(shè)備正在這些查詢（查詢掃描狀態(tài)），就發(fā)送它的地址和時(shí)鐘信息；然后，從設(shè)備可以開始來設(shè)備的尋呼消息（尋呼掃描），主設(shè)備在發(fā)現(xiàn)附近的設(shè)備后可以尋呼這些設(shè)備（尋呼狀態(tài)），建立連接。在尋呼掃描的從設(shè)備被這個(gè)主設(shè)備尋呼后，就會以 DAC（設(shè)備碼

39、）來響應(yīng)。主設(shè)備在接收到從設(shè)備的相應(yīng)后，便可以發(fā)送主設(shè)備的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、BD_ADDR、BCH 奇偶校驗(yàn)位和設(shè)備類（FHS分組包）；最后在從設(shè)備已經(jīng)受到這個(gè) FHS 分組后，進(jìn)入連接狀態(tài)。具體過程如圖 3.10所示。查詢：查詢時(shí)主設(shè)備用來查找可監(jiān)視區(qū)域中的藍(lán)牙設(shè)備，以便通過收集來自從設(shè)備響應(yīng)查詢消息中得到該設(shè)備的地址和時(shí)鐘，查詢過程使用 IAC。查詢掃描：藍(lán)牙設(shè)備周期地來自其他設(shè)備的查詢消息，以便自己能被發(fā)現(xiàn)。在掃描過程中，設(shè)備可以普通查詢接入碼（GIAC）和特定查詢接入碼（DIAC）。查詢響應(yīng)：從設(shè)備以 FHS 分組響應(yīng)查詢消息，它攜帶從設(shè)備的 DAC、本地時(shí)鐘等信息。尋呼：主設(shè)備通過在不同的調(diào)

40、頻序列發(fā)送消息，來激活一個(gè)從設(shè)備并建立連接，尋呼過程使用 DAC。尋呼掃描：從設(shè)備周期性地在掃描窗間隔時(shí)間內(nèi)喚醒自己，并自己的 DAC，從設(shè)備每隔 1.28s 在這個(gè)掃描窗上根據(jù)尋呼調(diào)頻序列選擇一個(gè)掃描頻率。從設(shè)備響應(yīng)：從設(shè)備在尋呼掃描狀態(tài)受到主設(shè)備對自己的尋呼消息即進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)，相應(yīng)主設(shè)備的尋呼消息。主設(shè)備響應(yīng)：主設(shè)備在接收到從設(shè)備對它的尋呼消息的響應(yīng)后，主設(shè)備發(fā)送一個(gè)FHS 分組給從設(shè)備，如果從設(shè)備響應(yīng)回答，主設(shè)備就進(jìn)入連接狀態(tài)。連接狀態(tài)以主設(shè)備發(fā)送一個(gè)POLL 分組開始，表示連接已經(jīng)建立，此時(shí)分組包可以在主從設(shè)備間來回發(fā)送。圖 3.10 藍(lán)牙連接過程圖藍(lán)牙協(xié)議113.2.3藍(lán)牙規(guī)范的部分

41、是協(xié)議棧，這個(gè)協(xié)議棧允許多個(gè)設(shè)備進(jìn)行相互定位、連接和交換數(shù)據(jù)，并能買現(xiàn)互操作和交互式應(yīng)用。整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議體系可分為傳輸協(xié)議組、中間協(xié)議組和高端應(yīng)用組三部分。鏈路管理層(LM)、基帶層(BB)、無線層(RF)藍(lán)牙傳輸協(xié)議組，主要用于藍(lán)牙設(shè)備能確認(rèn)彼此的相互位置，并且能創(chuàng)建、配置和管理物理以及邏輯的鏈路，以便協(xié)議經(jīng)鏈路利用傳輸協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(L2CAP)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SOP)、串口仿真協(xié)議(TCS) 。M)和控制協(xié)議圖 3.11 藍(lán)牙協(xié)議棧藍(lán)牙體系結(jié)構(gòu)中的協(xié)議可以分為四層：（1）（2）（3）（4）協(xié)議：基帶、LMP、L2CAP、SDP。M。電纜替代協(xié)議：傳送控

42、制協(xié)議：TCS 二進(jìn)制、AT 命令集?？蛇x協(xié)議：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、IrMC、WAE。第四章模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本章主要介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的過程和方法。對本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分模塊介紹，首先介紹通信模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，然后介紹語音模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，最后介紹控制模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。4.1通信模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)通信模塊是本系統(tǒng)的重要組成部分之一，它提供了路邊系統(tǒng)和車載系統(tǒng)之間的通信。4.1.1底層通信實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)底層通信借助于藍(lán)牙來實(shí)現(xiàn)，底層藍(lán)牙設(shè)備之間通信的建立都需要查詢、建立連接、鑒權(quán)、通信幾個(gè)過程。(1) 當(dāng)移動數(shù)據(jù)終端的某個(gè)應(yīng)用要求接入局域網(wǎng)時(shí)，它先啟動業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)

43、議(SDP)，向有回應(yīng)的LAP 發(fā)出查詢請求。LAP 此時(shí)作為SDP Server 具有一個(gè)業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(SDPData-Base)，里面著接入點(diǎn)可以提供的服務(wù)及其屬性， SDP 機(jī)制可以提取建立M 連接需要的所有服務(wù)信息。數(shù)據(jù)終端查詢到可用的服務(wù)信息后，就可以開始建立連接(如果發(fā)現(xiàn)沒有需要的服務(wù)，就放棄本次的連接請求)。(2) 如果沒有現(xiàn)存的基帶物理鏈路，則要與所選的 LAP 建立一條物理鏈路。之后，設(shè)備進(jìn)行低層的鑒權(quán)和加密密鑰商議。(3) 設(shè)備終端由低層向上，逐層建立M/PPP 連接。這里，PPP 層提供了一種可選的的鑒權(quán)機(jī)制。同時(shí)，用適當(dāng)?shù)?PPP 機(jī)制來協(xié)商數(shù)據(jù)終端使用的 IP地址。

44、連接建立之后，數(shù)據(jù)終端的上層應(yīng)用就可以在PPP 連接上傳送IP 數(shù)據(jù)流了。任何時(shí)候，DT(數(shù)據(jù)終端)和 LAP 都可以終止已建立的連接。連接拆除各層的操作順序與建立時(shí)剛好相反。完整的藍(lán)牙協(xié)議棧面章節(jié)已經(jīng)闡述，綜合考慮本系統(tǒng)的功能和應(yīng)用需求，只需要部分協(xié)議棧，包括協(xié)議和一些其它協(xié)議4.1.2通信設(shè)計(jì)主要是借助于keil uVi2 這個(gè)來實(shí)現(xiàn)，通信分為兩部分：發(fā)送端和接收端。發(fā)送端和接收端都是通過單片機(jī)的串行口進(jìn)行通信的。通信流程如圖4.2 所示，程序見附錄。（a）串口發(fā)送數(shù)據(jù)（b）串口接收數(shù)據(jù)圖 4.2 串口通信流程圖4.2藍(lán)牙模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)采用的是現(xiàn)成的藍(lán)牙模塊 BC4 系列，波特率設(shè)

45、置的是 9600，工作頻段在 2.4GHZ-2.48GHZ.ISM Band，藍(lán)牙協(xié)議采用 BlueTooth V2.0 標(biāo)準(zhǔn)，接收靈敏度為-85dBm，操作電壓為+5V，工作溫度從-40 攝氏度至+105 攝氏度，功率等級為 Class2（+6dBm）參考功耗：搜索時(shí) 35mA， 配對成功后 8mA。4.2.1藍(lán)牙模塊接線圖 4.3 藍(lán)牙模塊藍(lán)牙串口主機(jī)模塊和從機(jī)模塊是一樣的，只有 4 針引腳輸出：第 1 針：+5V 供電端第 2 針：數(shù)據(jù)發(fā)送端（可接單片機(jī)或者其他帶有串口的第 3 針：數(shù)據(jù)接收端（可接單片機(jī)或者其他帶有串口的第 4 針：地線 GND的 RXD 端）的 TXD 端）4.2.2

46、藍(lán)牙模塊在單片機(jī)之間的應(yīng)用圖 4.4 藍(lán)牙模塊在單片機(jī)之間的應(yīng)用4.3 語音模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)當(dāng)車載終端檢測到新的道路信息時(shí)將自動道路信息，下面就簡要介紹一下WTV020-SD 模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。WTV020-SD 模塊模塊概述WTV020-SD模塊是一款可重復(fù)擦寫語音內(nèi)容的大容量類型的語音模塊，可外掛最大容量為1GB的SD卡模塊以WTV020SD-20S語音器。能加載WAV格式語音和AD4格式語音。WTV020-SD為主控，具有MP3控制模式，按鍵一對一控制模式控制模式以及二線串口控制模式。（3段語音跟5段語音兩種），上電循環(huán)(2)模塊封裝（WTV020-SD-16P）圖 4.5 語音模塊封裝

47、圖說明：本設(shè)計(jì)中用到的是二線串口模式，下面將詳細(xì)介紹。(3)二線串口控制模式由單片機(jī)通過CLK時(shí)鐘和DI數(shù)據(jù)線發(fā)送數(shù)據(jù)對WTV020-SD模塊進(jìn)行控制。可隨意任何一個(gè)地址的語音。此狀態(tài)下，能進(jìn)行語音組合。語音內(nèi)容更新直接通過SD卡在PC上更換。該模塊支持FAT文件系統(tǒng)。支持6KHz32KHz、36KHz采樣率的AD4語音和6KHz16KHz采樣率的WAV音頻，能自動識別語音采樣率以及語音文件格式。二線串口觸發(fā)包括2 條通信線，即時(shí)鐘CLK 和數(shù)據(jù)DI。另外，還有一條復(fù)位線。被復(fù)位后1S 內(nèi)無任何觸發(fā)即進(jìn)入休眠。按鍵部分中的，上一曲和下一曲具有功能，假如斷電前上一曲點(diǎn)播到第7 段語音，那么斷電后

48、再上電，按上一曲，假如斷電就可以直接點(diǎn)播第6 段語音。1)I/O 口對應(yīng)表圖 4.2 輸入輸出口2）語音地址對應(yīng)表SD卡中可放置512段語音，語音文件名為10進(jìn)制放置，如0000.AD4、0001.AD4 等。單片機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)觸發(fā)時(shí)，需要發(fā)送跟語音文件名相對應(yīng)的16位2進(jìn)制數(shù)據(jù)。MCU 控制端CLK 信號跟DI 信號同時(shí)發(fā)送，DI 數(shù)據(jù)需先發(fā)再發(fā)低位。沒有發(fā)碼時(shí)CLK跟DI都要置于。圖 4.3 語音地址對應(yīng)表3）控制時(shí)序圖 4.6 語音控制時(shí)序圖4）命令碼描述圖 4.4 命令碼控制注意：由于語音的有嚴(yán)格的時(shí)序，所以語音部分采用匯編語言編程來控制時(shí)鐘、數(shù)據(jù)以及音量的大小。要想很好的控制語音的，必須嚴(yán)

49、格控制時(shí)序，那就涉及到延時(shí)，延時(shí)的計(jì)算一定要與單片機(jī)所用的晶振相匹配。否則時(shí)序一定不正確。(4) 語音文件簡介該語音模塊可以6KHz32KHz、36KHz采樣率的AD4音頻文件以及6KHz16KHz采樣率的WAV音頻文件，這些上面都已經(jīng)介紹過了，下面要講的是如何得到符合要求的AD4或者WAV格式的音頻文件。1) 音頻文件的錄制本系統(tǒng)的是采用一個(gè)文字轉(zhuǎn)換語音的的，清脆而優(yōu)美，這款叫KDVoice，可以將輸入的文字變換成語音文件，但是的語音文件前面會有不需要的語段，這就需要把不需要的語段裁剪掉，本設(shè)計(jì)采用的是MP3裁剪器。裁剪完后仍然是MP3格式的還不能用于該語音模塊2）音頻文件的轉(zhuǎn)換，還要進(jìn)行格

50、式轉(zhuǎn)換。要進(jìn)行音頻轉(zhuǎn)換就要用到格式轉(zhuǎn)換器，本設(shè)計(jì)采用的是該語音模塊生產(chǎn)公司的轉(zhuǎn)換器UsbRecorder，可以將MP3格式轉(zhuǎn)換成滿足要求的AD4或者WAV格式。注意：在將錄制好的語音文件拷貝到miniSD卡之前，必須將SD卡FAT格式化，格式化以后直接把錄好的語音文件拷貝到SD卡的根目錄就可以了。第五章系統(tǒng)測試與應(yīng)用本章主要介紹系統(tǒng)在內(nèi)的測試過程與結(jié)果、系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢以及系統(tǒng)的應(yīng)用前景。5.1 系統(tǒng)測試及性能分析5.1.1系統(tǒng)測試對于本系統(tǒng)的測試，將一臺單片機(jī)開發(fā)板作為路邊系統(tǒng)，另一臺單片機(jī)開發(fā)板作為車載系統(tǒng)。測試步驟為：將兩臺開發(fā)板分開一段距離，超過藍(lán)牙工作范圍；打開路邊系統(tǒng)，啟動藍(lán)牙設(shè)備；

51、打開車載體統(tǒng)，啟動藍(lán)牙設(shè)備；將車載系統(tǒng)慢慢靠近路邊系統(tǒng)，當(dāng)車載系統(tǒng)進(jìn)入藍(lán)牙工作范圍時(shí)，車載系統(tǒng)上開始語音信息；（5）當(dāng)關(guān)閉路邊系統(tǒng)以后，車載系統(tǒng)完當(dāng)前語音過后就停止；（6）當(dāng)車載系統(tǒng)遠(yuǎn)離路邊系統(tǒng)（超出藍(lán)牙接收范圍），藍(lán)牙斷開連接，語音停止播放。5.1.2性能分析考慮到車輛從進(jìn)入藍(lán)牙連接范圍到離開的時(shí)間短暫問題，本系統(tǒng)的性能分析主要是關(guān)于藍(lán)牙建立連接速率和傳輸數(shù)據(jù)速率。一般藍(lán)牙建立連接的典型時(shí)間為 2 秒，藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸平均速率約為 1Mb/s，假設(shè)要發(fā)送的信息大小為 1Mb，則傳輸時(shí)間約為 1.4 秒，連接時(shí)間加傳輸時(shí)間共需要約 3.4 秒。（實(shí)際上本設(shè)計(jì)中要發(fā)生的信息量非常小，只發(fā)生一個(gè)編碼

52、，幾乎可以忽略不計(jì)。）功耗小；本系統(tǒng)在接收范圍內(nèi)可以同時(shí)與七個(gè)車載系統(tǒng)建立連接，并進(jìn)行安全語音提示，在現(xiàn)實(shí)中完全能夠滿足用戶的需求；（7） 具有廣闊的應(yīng)用前景。5.3系統(tǒng)應(yīng)用本系統(tǒng)除了應(yīng)用于車上播報(bào)站點(diǎn)信息以外還適用于多種應(yīng)用場合，如附近、前方、城市路口、學(xué)校門口、雨霧天氣、工業(yè)等。5.3.1應(yīng)用圖 5.2可以在圖 5.2 是前方的，前方安置本系統(tǒng)，當(dāng)汽車即將進(jìn)入某個(gè)城市，汽車到達(dá)路邊系統(tǒng)，可以接收到出口城市名稱，以及該城市的酒店、旅游等信息；在也可以安置本系統(tǒng)，此處汽車即將進(jìn)入高速公路，汽車到達(dá)此處，可以接收到有關(guān)該高速公路的信息，高速公路經(jīng)過的城市等等。5.3.2應(yīng)用圖 5.3圖 5.3

53、是1000 米處安置本系統(tǒng)，當(dāng)汽車到前方的，可以在據(jù)達(dá)此處，便可以接收到前方有的信息，以及油的價(jià)格，可以方便做好加油準(zhǔn)備。5.3.3路口應(yīng)用圖 5.4可以在距路口路口 200 米處可以安置本系統(tǒng)，用來圖 5.4 是路口的，向汽車發(fā)送本路段信息，直行、左拐及右拐的路段名稱，以及這些路段上的重要的商業(yè)、休閑信息。這樣可以方便駕駛員順利到達(dá)目的地。5.3.4學(xué)校門口應(yīng)用圖 5.5 學(xué)校門口圖 5.5 是學(xué)校門口的門口路段時(shí)不能注意，在上見到學(xué)校門口發(fā)生交通事故，到校慢行，所以，可以在距學(xué)校大門 200 米處安置本系統(tǒng)，汽車到達(dá)后，便可接收到“前方學(xué)校，慢行”的信息。這樣有利于減少交通事故的發(fā)生。5.

54、3.5雨霧天氣應(yīng)用圖 5.6 雨霧天氣圖 5.6 是雨霧天氣的，高速公如果遇到大霧天氣，的能見度特別低，路邊的路牌很難看清，在此路段安置本系統(tǒng)，可以向駕駛員發(fā)送霧天慢行的警示語，以及發(fā)送此路段的一些路標(biāo)信息，信息，服務(wù)站信息等。一方面減少交通事故，另一方面給駕駛員帶來便利。5.3.6工業(yè)應(yīng)用圖 5.7 工業(yè)，該系統(tǒng)可以用作工業(yè)安全語音警示器，目前生產(chǎn)企圖 5.7 是工業(yè)車間的業(yè)的生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)及重點(diǎn)安全部位，存在安全隱患，缺乏有效的警示方式，可以在點(diǎn)安置一個(gè)發(fā)射模塊，在身上攜帶一個(gè)接收模塊，當(dāng)靠近點(diǎn)的時(shí)候就會提示，從而避免了傷亡，可廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)和其它行業(yè)需要安全警示的位置。由上述應(yīng)用可知，

55、本系統(tǒng)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。總 結(jié)本系統(tǒng)融合單片機(jī)、藍(lán)牙無線通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于藍(lán)牙技術(shù)的無線語音安全提示系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要特點(diǎn)和優(yōu)勢是：融合多種先進(jìn)技術(shù)；符合人性化設(shè)計(jì)；采用模塊化設(shè)計(jì)，可以擴(kuò)展系統(tǒng)功能；制作成本低；功耗小；具有廣闊的應(yīng)用前景。本系統(tǒng)可以適用于多種場合：（1）（2）車、火車站：提示車、火車站站名；或服務(wù)站：提示或服務(wù)站距此地的距離，服務(wù)站所提供的服務(wù)，的油價(jià)等；（3） 城市道路：提示當(dāng)前路段名稱，即將進(jìn)入什么路段，以及前方路段上一些重要的商業(yè)或旅游信息等；（4） 學(xué)校路段：提示車輛慢行等；（5） 下雨大霧天氣：播報(bào)當(dāng)前天氣情況，提醒駕駛員安全駕駛等；可見本系統(tǒng)能夠提高中國交

56、通和道路的管理質(zhì)量，減少交通事故的發(fā)生，給駕駛員以及生活居民帶來很大的便利。因此，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，優(yōu)化系統(tǒng)性能，擴(kuò)展系統(tǒng)功能，該系統(tǒng)必將具有廣闊的應(yīng)用前景和可觀的開發(fā)推廣價(jià)值。參考文獻(xiàn)1胡紅梅.淺析藍(lán)牙無線通信技術(shù)J. 技術(shù), 2007.3. 38442于進(jìn)才,.藍(lán)牙技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展J. 電子應(yīng)用技術(shù),2004.6. 1734567,.單片機(jī)原理與應(yīng)用M., 2009.5. 221231, 2009. 817：航空航天大學(xué),.單片機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)M.：科學(xué),2007. 6881.計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ)M. 山西.MSC-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用(第二版) M ., 2004. 23

57、46.：高等教育,于復(fù)生.基于STC 系列單片機(jī)的串行通信J. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2007.6. 2633.8黃華東.UWB 對藍(lán)牙語音系統(tǒng)的電磁干擾分析D.：郵電大學(xué),2007.3. 22259時(shí)和平,10.藍(lán)牙技術(shù)J. 國數(shù)據(jù)通信,2002.2. 1923.藍(lán)牙無線接入技術(shù)D.中海事大學(xué),2004.8. 1114與標(biāo)準(zhǔn)化,2002.7. 152111,曾.藍(lán)牙無線通信技術(shù)J.致 謝結(jié)束本文之際，本人謹(jǐn)向?qū)熇蠋熤乱猿绺叩木匆夂陀芍缘母兄x。正是在馬老師的悉心指導(dǎo)下，使我通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅學(xué)到扎實(shí)的專業(yè)知識，鍛煉了實(shí)際動手能力，更為以后社會打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。馬老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的

58、治學(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)使我受益匪淺，也時(shí)時(shí)刻刻地影響和激勵著我。在此，再一次向馬老師致以誠摯的謝意。在這幾個(gè)月的時(shí)間里，班上同學(xué)對我也有很大的幫助，在此，我向各位同學(xué)表示深深的感謝!同時(shí)要感謝四年來關(guān)心教導(dǎo)過敬愛的老師，沒有的指導(dǎo)，就沒有成長。在以后的工作和生活中，我會更加努力，做出一番事業(yè)。最后再一次誠摯地感謝所有給予我指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)，感謝在百忙中抽出時(shí)間進(jìn)行評審的各位老師!附錄發(fā)送部分代碼#include unsigned char a;void UART_init()/包含頭文件/初始化串行口和波特率發(fā)生 器/選擇串口工作方式，打開接收允許/定時(shí)器 1 工作在方式 2，定時(shí)器 0 工作在方式 1/實(shí)現(xiàn)波特率 9600（系統(tǒng)時(shí)鐘 11.0592MHZ）/啟動定時(shí)器T1SCON =0 x50; TMOD =0 x21;TH1 =0 xfd; TR1 =1;ET1 =0; a=2;void main(void)unsignedix,iy;UART_init(); while(1)SBUF=a;for(ix=0;ix50;ix+) for(iy=0;iy50;iy+) ;接收部分代碼#include/包含頭文件，一般情況不需要改動，