藍(lán)本畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)

PAGE1基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【摘要】隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，許多舊的生產(chǎn)生活方式逐漸被新技術(shù)代替，本文就針對(duì)公交車報(bào)站問題提出了解決方案。系統(tǒng)使用單片機(jī)AT89C51來控制語音合成芯片ISD4004和液晶顯示模塊LCD1602以及無線收發(fā)模塊PT2262/PT2272。語音合成芯片ISD4004,采用模擬數(shù)據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)的專利技術(shù)，即將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需經(jīng)過A/D、D/A轉(zhuǎn)換，因此能夠較好地真實(shí)再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一般固體語音電路因?yàn)榱炕蛪嚎s造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。配合液晶屏顯示，就使得該報(bào)站系統(tǒng)更加實(shí)用，實(shí)現(xiàn)報(bào)站的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、穩(wěn)定性和操作簡(jiǎn)單、方便、智能等特點(diǎn)。【關(guān)鍵字】單片機(jī)，語音提示，文字顯示，公交報(bào)站ABSTRCTWiththedevelopmentofmultimediatechnologyandnetworktechnology,manyoftheoldwayofproductionandlivingisgraduallyreplacedbynewtechnology,thispaperwillputforwardthesolutionsforthebusstops.SystemusingsinglechipmicrocomputerAT89C51tocontrolthespeechsynthesischipISD4004andLCD1602LCDdisplaymoduleandwirelesstransceivermodulePT2262/PT2272.SpeechsynthesischipISD4004,patentedtechnologyofsemiconductormemorystoragedirectlyusingdatasimulation,thesimulationofvoiceanddatadirectlyintoAsinglestorageunit,donotneedthroughA/D,D/Aconversion,thuscanreproducethevoicebetterrealnaturaleffect,avoidsthegeneralsolidvoicecircuitforquantitativeandquantitativenoiseanddistortioncausedbycompression.CooperatewithLCDdisplay,makesthepaperstationsystemmorepractical,realizethestopstheaccuracy,timeliness,stability,andtheoperationissimple,convenient,smart,etc.KEYWORDS：Single-chipMicrocomputer,AudioPrompt,CharacterDisplay,Bus-Stop目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 11.1本課題的研究意義 11.2目前幾種公交車報(bào)站器詳細(xì)比較 11.2.1GPS公交車自動(dòng)報(bào)站器 11.2.2手動(dòng)式公交車自動(dòng)報(bào)站器 11.2.3基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 2第二章系統(tǒng)方案的確定 32.1系統(tǒng)主要要實(shí)現(xiàn)的功能 32.2無線傳輸模塊的選擇 32.3控制模塊的選擇 32.4液晶顯示模塊及語音模塊的選擇 32.5系統(tǒng)整體硬件電路的確定 3第三章系統(tǒng)功能模塊詳細(xì)介紹 53.1單片機(jī)AT89C51 53.1.1管腳說明 73.1.2外部晶振的選擇 83.1.3復(fù)位電路 83.1.4按鍵電路設(shè)計(jì) 93.2無線收發(fā)模塊PT2262/PT2272 103.2.1PT2262/PT2272引腳圖 103.2.2PT2262/2272接線圖以及工作原理 123.2.3無線數(shù)傳模塊F05V/J05V 133.3顯示模塊LCD1602 143.3.1排阻Respack-8 143.3.2LCD1602的引腳定義 143.3.3液晶LCD1602常用的11條指令 163.4語音模塊ISD4004 183.5蜂鳴器和LED指示燈 20第四章系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 214.1系統(tǒng)仿真主程序流程圖 214.2程序子函數(shù)模塊 224.2.1延時(shí)函數(shù) 224.2.2檢查忙函數(shù) 224.2.3寫指令函數(shù) 224.2.4寫數(shù)據(jù)函數(shù) 234.2.5光標(biāo)位置函數(shù) 234.2.6初始化函數(shù) 234.2.7其他數(shù)組定義以及端口定義 234.3主程序流程圖 24第五章系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn) 285.1開發(fā)環(huán)境KeilC51介紹 285.2仿真環(huán)境PROTEUS介紹 285.3仿真運(yùn)行結(jié)果截圖 285.4仿真結(jié)果 29結(jié)束語 31致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄A系統(tǒng)仿真全部代碼 35閩南理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGE48第一章緒論1.1本課題的研究意義近些年來，隨著城市人口的不斷增加，人們生活節(jié)奏的不斷加快，公交車在大城市以及中小城市已經(jīng)普及，并且有了日新月異的發(fā)展，在人民生活中起著重要作用，因此，公交車的正常運(yùn)行與人們的正常生活息息相關(guān)。傳統(tǒng)公交車報(bào)站大多是由乘務(wù)人員來人工報(bào)站，但是因?yàn)榉窖缘牟町惢蛘呷硕鄷r(shí)語音嘈雜，這種方式不利于人民生活的和諧。所以根據(jù)這種需要市面上產(chǎn)生流行了多種公交車報(bào)站器也方便人們的生活。目前雖然現(xiàn)在在一些大城市的公交車上已經(jīng)采用GPS定位系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)站，但其造價(jià)昂貴，難以在一些中小城市實(shí)現(xiàn)普及。另外，現(xiàn)在也有一些城市正在使用的一種半自動(dòng)語音報(bào)站系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需要由司機(jī)在車子進(jìn)出站的時(shí)候人工操作，由于這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)往往是路面情況最復(fù)雜的時(shí)刻，因此也給行駛中的車輛帶來了安全隱患。所以本設(shè)計(jì)針對(duì)目前常見公交車報(bào)站系統(tǒng)的主要缺陷，研究介紹了一種基于單片機(jī)控制的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在到站時(shí)的自動(dòng)語音報(bào)站和LCD液晶顯示，而且該系統(tǒng)造價(jià)廉價(jià)，可以在中小城市中普及。1.2目前幾種公交車報(bào)站器詳細(xì)比較公交車對(duì)社會(huì)影響巨大，對(duì)城市發(fā)展起著最基本的推動(dòng)作用。隨著公交車的不斷普及市面上也出現(xiàn)各種各樣的公交車報(bào)站器，現(xiàn)在市面上流行的幾種報(bào)站器主要有下列幾種類型：1.2.1GPS公交車自動(dòng)報(bào)站器利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報(bào)站系統(tǒng)，在司機(jī)座位后面隔板上，安裝了一臺(tái)15英寸的液晶電視和GPS信號(hào)接收器，安裝了這套設(shè)備后，公交車在語音報(bào)站的同時(shí)，通過液晶電視還可以顯示到站站名的字幕，這樣如果沒聽清報(bào)站的話，通過顯示屏，乘客也可以一目了然。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，調(diào)度中心將會(huì)給公交車發(fā)出相應(yīng)的信息，以短信的形式傳送到顯示屏上，同時(shí)車載臺(tái)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的提示音；駕駛員也可以通過相應(yīng)的工具進(jìn)行回復(fù)。目前在美國(guó)部分城市GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，國(guó)內(nèi)也有此類產(chǎn)品的研制開發(fā)，其功能強(qiáng)大，系統(tǒng)穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無法承受。1.2.2手動(dòng)式公交車自動(dòng)報(bào)站器手動(dòng)式公交車自動(dòng)報(bào)站器通過主機(jī)上的漢字顯示器，顯示當(dāng)前車站名稱，即將達(dá)到站名指示功能；通過主機(jī)屏幕的顯示，可直觀的觀察到進(jìn)站和下一站信息；通過按鍵，可播放進(jìn)站，出站，服務(wù)用語等語音。但是該種報(bào)站器需要由司機(jī)在車子進(jìn)出站的時(shí)候人工操作，由于這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)往往是路面情況最復(fù)雜的時(shí)刻，因此也給行駛中的車輛帶來了安全隱患，不利于公交車的安全行駛。1.2.3基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)又大致分為兩種技術(shù)支持。其中一種的技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)車輪轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值與預(yù)置值對(duì)比，即可確定報(bào)站時(shí)刻，達(dá)到準(zhǔn)確自動(dòng)的目的。該方式應(yīng)用單片機(jī)的高速計(jì)數(shù)器端口進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，以距離來控制報(bào)站時(shí)刻，首次實(shí)現(xiàn)了模糊控制，改變現(xiàn)有設(shè)備的不足。做到簡(jiǎn)單實(shí)用自動(dòng)化程度高。傳感器在公交車上的應(yīng)用極大的提高了設(shè)備功能。另外一種基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)就是利用編碼解碼芯片PT2262/PT2272進(jìn)行解碼編碼，利用無線數(shù)傳模塊F05V/J05V和天線進(jìn)行發(fā)射和接收來實(shí)現(xiàn)的。在每個(gè)站牌上設(shè)置一個(gè)編碼發(fā)送裝置PT2262和無線數(shù)傳模塊F05V，通過公交車上設(shè)置的接收裝置J05V和譯碼裝置PT2272進(jìn)行譯碼并傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)。發(fā)送裝置按照延時(shí)3到5秒不斷發(fā)送信號(hào)，公交車在距離站牌10到20米的時(shí)候就能接收到信號(hào)，然后根據(jù)程序來實(shí)現(xiàn)語音報(bào)站，LCD液晶顯示。這種報(bào)站系統(tǒng)軟件編寫比較簡(jiǎn)單，也容易修改，并且芯片價(jià)格低廉，大批生產(chǎn)能夠獲得比GPS系統(tǒng)達(dá)到更高的性價(jià)比，是公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的較佳選擇。綜合上述各種公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)選擇了基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，并利用無線數(shù)傳模塊來實(shí)現(xiàn)公交車的自動(dòng)報(bào)站。第二章系統(tǒng)方案的確定2.1系統(tǒng)主要要實(shí)現(xiàn)的功能該系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)收發(fā)確認(rèn)，到站時(shí)的公交車站名的液晶顯示以及自動(dòng)語音提示。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮了性價(jià)比，用最少的器件設(shè)計(jì)出滿足要求的硬件電路。本次設(shè)計(jì)主要是完成實(shí)現(xiàn)基本的仿真，該系統(tǒng)仿真電路的總體結(jié)構(gòu)以51單片機(jī)為核心，由模擬接收電路、LCD（LiquidCrystalDisplay,液晶顯示屏）顯示電路等組成。2.2無線傳輸模塊的選擇PT2262/PT2272集成芯片。方案采用低功耗、低價(jià)位、通用編解碼電路，發(fā)送用高β的達(dá)林頓管，所以在靈敏度和抗干擾性方面有保障。無線數(shù)傳模塊F05V/J05V（典型遙控應(yīng)用電路）：F05V采用的SMT工藝，優(yōu)點(diǎn)是低電壓微功率、體積小、低功耗發(fā)射模塊，適合單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸以及短距離無線遙控報(bào)警。J05V作為接收模塊優(yōu)點(diǎn)是低電壓、體積小，兩者連接在PT2262/2272配合使用2.3控制模塊的選擇所學(xué)專業(yè)課中學(xué)習(xí)過51單片機(jī)，并且單片機(jī)體積小，重量輕，具有很強(qiáng)的靈活性而且價(jià)格便宜，所以控制模塊選用單片機(jī)。2.4液晶顯示模塊及語音模塊的選擇隨著科學(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)域得到廣泛應(yīng)用。LCD與微機(jī)技術(shù)結(jié)合，比傳統(tǒng)的LED顯示效果更佳。所以結(jié)合公交車報(bào)站的使用特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)環(huán)境，設(shè)計(jì)一種由單片機(jī)控制、LCD顯示的公交車報(bào)站顯示系統(tǒng)。公交車報(bào)站顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用單片機(jī)，LCD顯示，使到站信息及提示信息以顯示的方式告知市民，為市民提供人形化、完美的服務(wù)。所以本次設(shè)計(jì)中重點(diǎn)使用了LCD1602液晶顯示模塊鑒于使用Proteus仿真，在仿真中使用蜂鳴器代替語音模塊，使用蜂鳴器的連續(xù)間斷發(fā)聲作為提示。為了以后實(shí)際需要，在文章中介紹了常用的語音模塊ISD4004。2.5系統(tǒng)整體硬件電路的確定根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，以及各個(gè)模塊的選擇，確定了整個(gè)報(bào)站系統(tǒng)主要組成部分分為兩個(gè)模塊。發(fā)射模塊即電子站牌部分主要由AT89C51單片機(jī)，PT2262編碼裝置，無線傳輸模塊F05V和天線組成。接收控制模塊即車載部分是主要部分，選擇AT89C51為核心的控制器，PT2272譯碼裝置和無線數(shù)傳模塊J05V以及天線作為接收信號(hào)裝置，語音錄放芯片ISD4004組成的語音播放電路以及LCD1602液晶顯示屏構(gòu)成液晶顯示模塊。系統(tǒng)各部分框圖如下圖所示。通過天線（Antenna）發(fā)射信號(hào)，間隔5秒。通過天線（Antenna）發(fā)射信號(hào)，間隔5秒。無線數(shù)傳模塊F05VPT2662信號(hào)發(fā)射AT89C51單片機(jī)產(chǎn)生周期信號(hào) 圖2-1公交車站牌發(fā)射部分方框圖接收天線接收無線數(shù)傳模塊J05VLCD1602液晶顯示接收天線接收無線數(shù)傳模塊J05VLCD1602液晶顯示PT2272信號(hào)接收AT89C51單片機(jī)控制ISD4004語音模塊ISD4004語音模塊晶振，外部中斷復(fù)位電路晶振，外部中斷復(fù)位電路按鍵控制按鍵控制圖2-2公交車車載接收部分方框圖公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)就是利用編碼解碼芯片PT2262/PT2272進(jìn)行解碼編碼，利用無線數(shù)傳模塊F05V/J05V和天線進(jìn)行發(fā)射和接收來實(shí)現(xiàn)的。在每個(gè)站牌上設(shè)置一個(gè)編碼發(fā)送裝置PT2262和無線數(shù)傳模塊F05V，通過公交車上設(shè)置的接收裝置J05V和譯碼裝置PT2272進(jìn)行譯碼并傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)。發(fā)送裝置按照延時(shí)3到5秒不斷發(fā)送信號(hào)，公交車在距離站牌10到20米的時(shí)候就能接收到信號(hào)，然后根據(jù)程序來實(shí)現(xiàn)語音報(bào)站，LCD液晶顯示。發(fā)射部分通過編碼芯片PT2262，無線數(shù)傳模塊F05V和天線不停發(fā)射周期信號(hào)，發(fā)射的一個(gè)周期的內(nèi)容包括本站點(diǎn)的地址、站名等信息的編碼信息。當(dāng)公交車行駛進(jìn)人該信號(hào)范圍內(nèi)，車載部分的通過天線，經(jīng)無線數(shù)傳模塊J05V和PT2272譯碼就會(huì)接收到這個(gè)編碼信息，單片機(jī)將編碼信息處理后，向顯示模塊和語音模塊發(fā)送對(duì)應(yīng)的信息，就能實(shí)現(xiàn)液晶顯示屏顯示對(duì)應(yīng)的站名和語音報(bào)站，完成自動(dòng)報(bào)站。第三章系統(tǒng)功能模塊詳細(xì)介紹3.1單片機(jī)AT89C51隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)中的一個(gè)獨(dú)特的分支，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，特別是在工業(yè)控制和儀器儀表智能化中扮演著極其重要的角色?？v觀單片機(jī)發(fā)展的30多年來，單片機(jī)正往多功能、高性能、高速度、低電壓、低價(jià)格、低噪聲、低功耗、小體積、大容量、專用化和外圍電路內(nèi)裝化的方向發(fā)展。單片機(jī)的出現(xiàn)使的過去經(jīng)常采用模擬電路、數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的電路系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在用單片機(jī)予以實(shí)現(xiàn)，并且傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方法演變成硬件和軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，并且許多電路設(shè)計(jì)問題將轉(zhuǎn)化為純粹的程序設(shè)計(jì)問題。誠(chéng)然，單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想，是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑微控制器通常將主要的組成部分集成在一個(gè)芯片上，就是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O接口電路等主要部件集成在一個(gè)芯片上。AT89C51俗稱單片機(jī)，可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。主要特性：1、一個(gè)CPU，一個(gè)片內(nèi)振蕩器以及時(shí)鐘電路，2、4K（RAM）程序存儲(chǔ)器，3、128B（ROM）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4、21個(gè)特殊功能寄存器5、數(shù)據(jù)能夠保存的時(shí)間：10年6、與MCS-51指令相兼容7、32個(gè)可編程I/O線（4個(gè)8位并行I/O端口）8、16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有兩個(gè)9、5個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套結(jié)構(gòu)10、一個(gè)可編程全雙工串行接口11、低功耗的閑置和掉電模式12、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路盡管目前單片機(jī)種類多，各類單片機(jī)的指令系統(tǒng)各不相同，功能各有所長(zhǎng)，但市場(chǎng)占有率最高的是51系列單片機(jī)。單片機(jī)體積小，重量輕，具有很強(qiáng)的靈活性而且價(jià)格便宜，得到越來越廣泛的運(yùn)用。例如工業(yè)控制領(lǐng)域、家電產(chǎn)品，智能化儀器儀表，計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，特別是機(jī)電一體化產(chǎn)品中都有重要的用途，其中的51單片機(jī)系列發(fā)展規(guī)模最大。51單片的運(yùn)用廣泛，并且具有優(yōu)異的性能價(jià)格比，集成度高，體積小，有很高的可靠性，并且控制功能強(qiáng)。所以是核心控制期間的最佳選擇。圖3-1AT89C51單片機(jī)引腳圖3.1.1管腳說明下面對(duì)設(shè)計(jì)中用到的一些管腳進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：VCC：供電電壓，一般接+5V電源正端。GND：接地，一般接+5V電源地端。P0口（39~32腳）：輸入輸出線P0.0~P0.7統(tǒng)稱為P0口?？梢杂米鳒?zhǔn)雙向輸入/輸出口使用，但由于內(nèi)部無上拉電阻，一般外加上拉電阻：在進(jìn)行片外存儲(chǔ)器擴(kuò)展或I/O擴(kuò)展時(shí)，P0口作為分時(shí)服用的低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。P1口（1~8腳）：P1口作為準(zhǔn)雙向I/O口使用。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口（21~28腳）：P2口也可作為準(zhǔn)雙向I/O口，當(dāng)進(jìn)行片外村春氣擴(kuò)展或I/O口擴(kuò)展時(shí)，P2口用作高8位地址總線。P3口（10~17腳）：P3口作為準(zhǔn)雙向I/O口使用外，每一個(gè)端口還具有第二功能。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳備選功能P3.0RXD（串行口輸入端）P3.1TXD（串行口輸出端）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器/計(jì)時(shí)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入）P3.5T1（定時(shí)器/計(jì)時(shí)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出）RST（9腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持10ms高電平時(shí)間才能保證有效的復(fù)位。ALE/PROG（30腳）：地址鎖存允許/編程線。采用了地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用技術(shù)。/PSEN（29腳）：片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效。/EA/VPP（31腳）：片外程序存儲(chǔ)器選用端，低電平有效。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：外接晶體振蕩器一端。XTAL2：外接晶體振蕩器另一端。3.1.2外部晶振的選擇AT89C51的內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。通過XTAL1，ATAL2外部接上一片作為反饋元件的晶體，與C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路，使其構(gòu)成自激振蕩器。電容的值通常30PF。具體的接線電路如圖3—2外部晶振電路：AT89C51單片機(jī)外接的是12MHZ的晶振，則機(jī)器周期為1us。圖3-2外部晶振電路3.1.3復(fù)位電路復(fù)位的作用是使程序自動(dòng)從0000H開始執(zhí)行，因此我們只要在AT89C51單片機(jī)的RST端加上一個(gè)高電平信號(hào)，并持續(xù)10ms以上即可，RST端接有一個(gè)上電復(fù)位電路，它是由一個(gè)小的電容和一個(gè)接地的電阻組成的。按鍵復(fù)位電路另外采用一個(gè)按鈕來給RST端加上高電平信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用放電型的進(jìn)行人工復(fù)位的電路，如圖按鍵復(fù)位電路，上電時(shí)C3通過R2充電，維持寬度大于10ms的正脈沖，就可以完成復(fù)位操作。當(dāng)C3結(jié)束充電后，RST端出現(xiàn)低電平，這是CPU將正常的工作。在本次設(shè)計(jì)中如果需要按鍵進(jìn)行復(fù)位，就按下按鈕BUTTON3，C3通過BUTTON3和R2放電，RST端電位將會(huì)上升到高電平，從而實(shí)現(xiàn)人工復(fù)位，BUTTON3松開后C3重新充電，當(dāng)結(jié)束充電后，CPU將會(huì)重新工作。下圖中，R2是限流電阻，阻值不可以過大，否則不能起到復(fù)位作用。圖3-3按鍵復(fù)位電路3.1.4按鍵電路設(shè)計(jì)對(duì)于此設(shè)計(jì)來說要準(zhǔn)確的顯示設(shè)計(jì)所要對(duì)應(yīng)的信息，每按下一次按鍵要顯示所要顯示的信息。這按鍵是主要用來模擬無線信號(hào)的收發(fā)而設(shè)計(jì)的，即PT2262/PT2272的無線信號(hào)收發(fā)。功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過程序來實(shí)現(xiàn)，BUTTON1控制順向報(bào)站，當(dāng)報(bào)站系統(tǒng)啟動(dòng)后，按下BUTTON1開始按預(yù)先設(shè)置好的站名進(jìn)行順向報(bào)站，本設(shè)計(jì)設(shè)置的是從站名“AAAAAAA”到“EEEEEEE”依次報(bào)站，每次按鍵按下時(shí)實(shí)現(xiàn)LED提示燈亮，蜂鳴器連續(xù)鳴叫7次。BUTTON2按鍵是實(shí)現(xiàn)公交車逆向返回時(shí)的報(bào)站，即從站名“EEEEEEE”到“AAAAAAA”的依次報(bào)站，也滿足每次按鍵按下時(shí)實(shí)現(xiàn)LED提示燈亮，蜂鳴器連續(xù)鳴叫7次。圖3-4按鍵設(shè)置如果使用過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以使用按鍵復(fù)位，重現(xiàn)選擇正向或者逆向報(bào)站。同時(shí)，為了防止一次按鍵產(chǎn)生站名的漏報(bào)，在軟件設(shè)計(jì)中使用了延時(shí)函數(shù)，防止站名的漏報(bào)。3.2無線收發(fā)模塊PT2262/PT2272PT2262/PT2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造通用編解碼電路，PT2262/PT2272它具有低功耗低價(jià)位，外部元器件少，RC振蕩電阻，工作電壓范圍寬為2.6~15V的特點(diǎn)，最多可有12位(A0—A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)，地址碼最多可達(dá)53144l（212），PT2262可有6位(D0~D5)的數(shù)據(jù)端的管腳，設(shè)計(jì)可以設(shè)定地址碼以及數(shù)據(jù)碼在第17腳進(jìn)行串行輸出，以便于應(yīng)用于無線的遙控發(fā)射的電路。3.2.1PT2262/PT2272引腳圖在PT2262/2272這種器件的使用，根據(jù)資料一般將會(huì)使用8位的地址碼和4位的數(shù)據(jù)碼。PT2262編碼電路引腳的選擇是：第l~8腳作為地址的設(shè)定腳，他可以選擇三種狀態(tài)：懸空、接正電源、接地。3的8次方為6561，即地址編碼的不重復(fù)度是6561組。PT2262/2272的配對(duì)使用是要求發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼需要完全相同，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272設(shè)置相同即可，兩者的地址的編碼相同時(shí)，PT2272輸出端將會(huì)輸出大約4V左右的互鎖的高電平的控制信號(hào)。圖3-5PT2262/PT2272引腳圖PT2262/PT2272引腳基本類似，作為無線收發(fā)譯碼解碼器，兩者配對(duì)使用引腳連接必須一致。下面接收PT2262/PT2272的引腳說明圖表3-1PT2262引腳說明 表3-2PT2272引腳說明圖 表3-3PT2262/PT2272工作參數(shù) 3.2.2PT2262/2272接線圖以及工作原理發(fā)射電路主要由AT89C51、編碼模塊PT2262、無線數(shù)傳模塊F05V和一片74LS04(六輸入非門，實(shí)際上就是六個(gè)非門集成在一塊74LS04里面了)構(gòu)成，發(fā)射部分電路如圖3-6所示。接收電路主要由AT89C51、譯碼模塊PT2272、無線數(shù)傳模塊J05V和一片74LS04構(gòu)成，接收部分模擬電路如圖3-7所示圖3-6PT2262發(fā)射部分模擬接線圖圖3-7PT2272接收部分模擬接線圖發(fā)射的部分主要用于形成一個(gè)周期的編碼信號(hào)。編碼信號(hào)的內(nèi)容包括三個(gè)部分，分別是起始標(biāo)志、數(shù)據(jù)編碼和結(jié)束標(biāo)志，而無線收發(fā)模塊是四路的，即因?yàn)槊看问瞻l(fā)半個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，所以一幀數(shù)據(jù)至少是16位的，其編碼數(shù)據(jù)格式如表3-4所示。表3-416位編碼數(shù)據(jù)格式0123456789101112131415D0D1D2D3D0D1D2D3D0D1D2D3D0D1D2D34位起始標(biāo)志8位編碼數(shù)據(jù)4位起始標(biāo)志由上圖可以得知每一幀數(shù)據(jù)需要四次才能發(fā)送完畢。在現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用中不需要編碼信號(hào)不間斷的發(fā)送，三秒鐘或者五秒鐘發(fā)送一次即可，因此程序里還需要有一段三秒或五秒的延時(shí)。在公交車上設(shè)置的接收裝置J05V和譯碼裝置PT2272進(jìn)行譯碼并傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，通過單片機(jī)判斷車輛到達(dá)的站點(diǎn)信息，根據(jù)這個(gè)站點(diǎn)的信息進(jìn)行語音播報(bào)以及液晶顯示提示。射頻觸發(fā)信號(hào)是以中斷的的方式送入單片機(jī)的，硬件電路將這個(gè)控制信號(hào)與單片機(jī)的INT0口相連接，所以本段程序是一個(gè)外部中斷0的子程序。當(dāng)射頻信號(hào)到來時(shí)PT2272D的VT引腳端由低變高，經(jīng)非門送到單片機(jī)INT0，使單片機(jī)跳到外部中斷O子程序。3.2.3無線數(shù)傳模塊F05V/J05V無線數(shù)傳模塊F05V/J05V（典型遙控應(yīng)用電路）：F05V采用的SMT工藝，優(yōu)點(diǎn)是低電壓微功率、體積小、低功耗發(fā)射模塊，適合單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸以及短距離無線遙控報(bào)警。J05V作為接收模塊優(yōu)點(diǎn)是低電壓、體積小，兩者連接在PT2262/2272配合使用F05V引腳定義：1=正電源3V；2=接地；3=數(shù)據(jù)信號(hào)輸入；Y=外接天線。J05V引腳定義：1=正電源3V；2=接地；3=數(shù)據(jù)信號(hào)輸出；Y=外接天線。圖3-8f05V/J05V引腳接線圖3.3顯示模塊LCD1602我們知道的用來顯示的器件很多。比如數(shù)碼管、LCD、點(diǎn)陣式LED。數(shù)碼管只能顯示數(shù)字，LCD可以顯示漢字、符號(hào)、數(shù)字和圖形，為了報(bào)站器的人性化LCD1602能夠同時(shí)顯示16列2行的字符，可以顯示數(shù)字、字母、以及各種符號(hào)。這種液晶模塊由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，這種點(diǎn)陣字符顯示字符并且自帶間隔，也就是有自然的間距和行間距，也是因?yàn)檫@個(gè)特性不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。現(xiàn)在基于HD44780液晶芯片的字符液晶在市場(chǎng)上是最常見、數(shù)量最大的，控制原理是完全相同的，因此控制程序可以基于HD44780液晶芯片，這樣可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型的液晶。3.3.1排阻Respack-8Respack-8接在51單片機(jī)的P0口，因?yàn)镻0口內(nèi)部沒有上拉電阻，不能輸出高電平，所以要接上拉電阻，1端為公共端接VCC。3.3.2LCD1602的引腳定義字符型LCD一般是16條引腳線14條引腳線，多出來的兩條線是背光電源線VCC（15腳）和地線GND（16腳），與14腳LCD的控制原理基本完全一樣，定義如下表所示：表3-5LCD1602引腳定義引腳號(hào)引腳名電平輸入/輸出作用1VSS電源地2VCC電源（+5V）3VEE進(jìn)行對(duì)比的調(diào)整電壓4RS0/1輸入0進(jìn)行輸入I指令1進(jìn)行輸入O數(shù)據(jù)5R/W0/1輸入0=向LCD寫入指令以及數(shù)據(jù)1=從LCD中來讀取信息6E1,1—0輸入使能信號(hào)，1是進(jìn)行讀取信息1—0下降沿執(zhí)行指令7DB00/1I/O數(shù)據(jù)總線line0（最低位）8DB10/1I/O數(shù)據(jù)總線line09DB20/1I/O數(shù)據(jù)總線line010DB30/1I/O數(shù)據(jù)總線line011DB40/1I/O數(shù)據(jù)總線line012DB50/1I/O數(shù)據(jù)總線line013DB60/1I/O數(shù)據(jù)總線line014DB70/1I/O數(shù)據(jù)總線line015A+VCCLCD背光燈電源正極16K接地LCD背光燈電源負(fù)極圖3-9LCD1602引腳接線圖在LCD模塊上固化了字模存儲(chǔ)器，這就是CGROM和CGRAM，HD44780內(nèi)置了192個(gè)常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器CGROM中，另外還有8個(gè)允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM，成為CGRAM。下圖3-10說明了CGROM和CGRAM與字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系。讀的時(shí)候，先讀左邊那列，再讀上面那行，如：感嘆號(hào)！的ASCII為0x21，字母B的ASCII為0x42（前面加0x表示十六進(jìn)制）圖3-10CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)關(guān)系3.3.3液晶LCD1602常用的11條指令表3-6液晶LCD1602常用指令指令功能RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0執(zhí)行時(shí)間清屏00000000011.64ms功能詳解：清除液晶顯示器的內(nèi)容。光標(biāo)歸位000000001X1.64ms功能詳解：光標(biāo)撤回到顯示器的左上方，地址計(jì)數(shù)器（AC）值為0，DDRAM值不變進(jìn)入模式設(shè)置00000001I/DS40us功能詳解：I/D當(dāng)為0時(shí)寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移，當(dāng)為1時(shí)寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移S為0時(shí)寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng)，為1時(shí)寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1字符顯示開關(guān)控制0000001DCB40us功能詳解：D為0時(shí)顯示功能關(guān)，為1時(shí)顯示功能開C為0時(shí)無光標(biāo)。1時(shí)有光標(biāo)B為0時(shí)光標(biāo)閃爍，1時(shí)光標(biāo)不閃爍設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向000001S/CR/LXX40us功能詳解：S/CR/L設(shè)定的情況00光標(biāo)左移1格，且AC值減101光標(biāo)右移1格，且AC值加110顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不移動(dòng)11顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不移動(dòng)功能設(shè)定00001DLNFXX40us功能詳解：DL為0時(shí)數(shù)據(jù)總線為4位，1時(shí)數(shù)據(jù)總線為8位N為0時(shí)顯示1行，1時(shí)顯示兩行F為0時(shí)5*7點(diǎn)陣/每個(gè)字符，1時(shí)5*10點(diǎn)陣/每個(gè)字符設(shè)定CGRAM地址指令0001CGRAM的地址（6位）40us功能詳解：設(shè)定下個(gè)要存入的數(shù)據(jù)的CGRAM的地址設(shè)定DDRAM地址指令001CGRAM的地址（7位）40us功能詳解：設(shè)定下個(gè)要存入的數(shù)據(jù)的DDRAM的地址讀取忙碌信號(hào)或AC地址01BFAC內(nèi)容（7位）40us功能詳解：BF為1表示液晶顯示器忙，為0時(shí)，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令數(shù)據(jù)寫入到DDRAMH或CGRAM10要寫入的數(shù)據(jù)D7~D040us功能詳解：（1）將字符碼寫入DDRAM，液晶顯示屏并顯示對(duì)應(yīng)的字符（2）使用者設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM從CARAM或DDRAM讀取數(shù)據(jù)11要讀出的數(shù)據(jù)D7~D040us功能詳解：讀取DDRAM或CGRAM的內(nèi)容3.4語音模塊ISD4004實(shí)際公交車報(bào)站都是語音報(bào)站，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)用Proteus仿真，所以用蜂鳴器替代語音模塊進(jìn)行仿真試驗(yàn)，下面簡(jiǎn)要介紹下語音模塊的基本知識(shí)。ISD4004語音模塊工作特點(diǎn)：工作時(shí)的電壓在3V,能夠完成的錄放的時(shí)間在8到16分鐘左右，同型號(hào)的ISD1730等，錄音時(shí)間一般在4分鐘以內(nèi)。并且它的音質(zhì)也很不錯(cuò)，目前在移動(dòng)電話以及其他電子產(chǎn)品中應(yīng)用比較廣泛。ISD4004是經(jīng)過CMOS技術(shù)來制作的，內(nèi)部有各種模塊：音頻放大器、平滑濾波器、振蕩器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯、防混淆濾波器。芯片經(jīng)過微控制器設(shè)計(jì)，其指令采用的是串行通信，如(SPI)。芯片采用了多電平接模擬量的存儲(chǔ)技術(shù)，采樣值可以在片內(nèi)的閃爍存貯器進(jìn)行直接存儲(chǔ)，因此可以非常真實(shí)得還原聲音。而一般固錄音電路是有很多缺點(diǎn)的，會(huì)有很多噪聲和"金屬聲"。采樣的頻率可以選為8.0、6.4、5.3、4.0kHz，這幾個(gè)頻率選擇的越低，錄放的時(shí)間也就會(huì)越長(zhǎng)，確實(shí)是造成音質(zhì)的下降，閃爍存貯器中的信息，可保存的時(shí)間是100年(典型值),并且可以反復(fù)錄音10萬次。ISD4004芯片優(yōu)點(diǎn)是無須A/D的轉(zhuǎn)換和A/D的壓縮，能過進(jìn)行直接的儲(chǔ)存，并且沒有A/D轉(zhuǎn)換的誤差，還具有所需的外圍的電路是比較簡(jiǎn)單的、使用時(shí)不用擴(kuò)充存儲(chǔ)器、、存儲(chǔ)時(shí)間也很長(zhǎng)、也可以進(jìn)行多次重復(fù)錄放。圖3-10ISD4004的引腳排列圖在本次設(shè)計(jì)后續(xù)設(shè)計(jì)中，也可以利用AT89C51控制該芯片，實(shí)現(xiàn)語音的存儲(chǔ)以及語音報(bào)站。1、電源端(VCCA,VCCD)：為了使噪聲最小，芯片內(nèi)部的數(shù)字和模擬電路要使用不同的電源的總線，，并且分別引出到外封裝的不同的管腳上。數(shù)字和模擬電源端最好走不同的線，比如，選擇在離供電端相近的地方相連，而去耦電容就應(yīng)盡量選擇離器件近。2、地線(VSSD,VSSA)：芯片的內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。3、同相的模擬輸入(ANAIN+)：即錄音信號(hào)同相輸入端。這時(shí)輸入放大器采用單端或差分驅(qū)動(dòng)。當(dāng)采用單端時(shí)，在耦合電容中輸入信號(hào)，最大的幅度是32mV峰峰值，芯片頻帶的低端截止頻率決定耦合電容和本端的3KΩ電阻的輸入阻抗。作為差分的驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度是16mV峰峰值，這是和ISD33000系列一樣的。4、反相的模擬輸入(ANAIN-)：作為差分驅(qū)動(dòng)是錄音信號(hào)的反相的輸入端。信號(hào)是通過耦合電容來輸入，最大幅度是16mV峰峰值5、音頻輸出(AUDOUT)：作用是提供音頻的輸出，可以驅(qū)動(dòng)5KΩ的負(fù)載。6、片選(SS)：此端為低電平，在向ISD4004芯片發(fā)送指令時(shí)，并且該兩條指令間應(yīng)該為高電平。7、串行輸入(MOSI)：此端是串行的輸入端。主控制器應(yīng)該在串行時(shí)鐘的上升沿前半周期把數(shù)據(jù)放到這個(gè)端口，來讓ISD輸入。8、串行輸出(MISO)：作為ISD的串行的輸出端。當(dāng)ISD沒有選中時(shí)本端會(huì)呈高阻態(tài)。9、串行時(shí)鐘(SCLK)：作為ISD的時(shí)鐘的輸入端。從主控制器中產(chǎn)生，可以用于同步的MOSI和MISO的數(shù)據(jù)傳輸。10、中斷(/INT)：本端作為漏極的開路輸出。ISD在任何操作過程(比如快進(jìn))中檢測(cè)到了EOM或OVF時(shí)，本端會(huì)變低電平并保持。并且中斷的狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可以用RINT的指令讀取。OVF標(biāo)志指示ISD的錄放操作是否已經(jīng)到存儲(chǔ)器未尾狀態(tài)。EOM標(biāo)志只在放音過程中檢測(cè)到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí)，狀態(tài)才會(huì)置1。11、行地址時(shí)鐘(RAC)：漏極的開路輸出。每經(jīng)過一個(gè)RAC周期，表示ISD存儲(chǔ)器操作進(jìn)行了一行。該端口并且可以用于存儲(chǔ)的管理技術(shù)。12、外部時(shí)鐘(XCLK)：本端內(nèi)部帶有下拉元件。工業(yè)級(jí)的芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化范圍在-6/+4%內(nèi)，此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。如果要求更高精度，可從本端來輸入外部時(shí)鐘(如前邊所描述)。并且由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已經(jīng)設(shè)定好，所以上述推薦時(shí)鐘頻率不應(yīng)該再改變。輸入時(shí)鐘占空比是無關(guān)緊要的，因?yàn)閮?nèi)部首先進(jìn)行了分頻。并且在不外接地時(shí)鐘時(shí)，此端是必須接地的。13、自動(dòng)靜噪(AMCAP)：一般本端對(duì)地會(huì)接1mF的電容，來構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)的電平峰值檢測(cè)電路一部分。并且與內(nèi)部設(shè)定閾值和峰值電平來作比較，從而決定自動(dòng)靜噪的功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號(hào)時(shí)，自動(dòng)靜噪的電路不衰減，靜音時(shí)衰減6dB。1mF的電容也影響自動(dòng)靜噪的電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA則應(yīng)該禁止自動(dòng)靜噪。3.5蜂鳴器和LED指示燈蜂鳴器鑒于用Proteus仿真，語音模塊用蜂鳴器代替如圖3-7，采用三極管NPN，當(dāng)P11為高電平時(shí)電路導(dǎo)通，通過程序使P11進(jìn)行短時(shí)間內(nèi)高低電平轉(zhuǎn)換，以達(dá)到斷續(xù)蜂鳴提示的效果。圖3-11蜂鳴器接線圖到站LED提示燈鑒于用Proteus仿真，語音模塊用蜂鳴器代替如圖3-7，采用三極管PNP，當(dāng)P1.0為低電平時(shí)電路導(dǎo)通，到站提示燈亮。圖3-12LED提示燈接線圖第四章系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)仿真主程序流程圖開始界面開始界面蜂鳴器提示，LCD顯示第一行字符蜂鳴器提示，LCD顯示第一行字符“WelcometoYanTai”運(yùn)行方式運(yùn)行方式P34=0?P35=0?NNP34=0?P35=0?YY順序報(bào)站，蜂鳴器提示，LED下車指示燈亮逆序報(bào)站，蜂鳴器提示，LED下車指示燈亮順序報(bào)站，蜂鳴器提示，LED下車指示燈亮逆序報(bào)站，蜂鳴器提示，LED下車指示燈亮液晶顯示當(dāng)前到站站名液晶顯示當(dāng)前到站站名液晶顯示當(dāng)前到站站名液晶顯示當(dāng)前到站站名圖4-1系統(tǒng)仿真主程序流程圖系統(tǒng)仿真，初始化運(yùn)行程序時(shí)，LCD第一行顯示歡迎字符，蜂鳴器蜂鳴，選擇BUTTON1或者BUTTON2（通過控制P35,P34）選擇順序或者逆序報(bào)站，按下按鍵之后，蜂鳴器提示，LED指示燈亮，延遲一段時(shí)間后顯示站名。隨后可以每到一個(gè)站依次顯示公交車站名，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤或者重新選擇另一順序報(bào)站，可以使用按鍵復(fù)位，重新選擇報(bào)站方式。4.2程序子函數(shù)模塊4.2.1延時(shí)函數(shù)/*******延時(shí)*********/voiddelay(uintn){uinti;for(;n>0;n--)for(i=200;i>0;i--);}4.2.2檢查忙函數(shù)/*******判斷是否忙*******/voidcheck(){rs=0; rw=1; //讀e=1； port=0x00; e=1; while(busy); e=0;}4.2.3寫指令函數(shù)/*******寫指令******/voidsend(ucharcommand){check(); rs=0; //指令 rw=0; //寫e=0； port=command; e=1; _nop_();_nop_(); e=0; //寫入指令}4.2.4寫數(shù)據(jù)函數(shù)/********寫數(shù)據(jù)********/voidwrite(uchardat){check(); rs=1; //數(shù)據(jù) rw=0; port=dat; e=1;_nop_();_nop_(); e=0;}4.2.5光標(biāo)位置函數(shù)/********光標(biāo)位置*********/voidpos(uintp){send(p|0x80);//第一行第一個(gè)0x80；}4.2.6初始化函數(shù)/**********初始化*********/voidinit(){send(0x38);//8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形delay(1);send(0x0c);//開0x08關(guān)delay(1);send(0x06);//地址增加一delay(1);send(0x01);//清屏delay(1);}4.2.7其他數(shù)組定義以及端口定義用數(shù)組定義站點(diǎn)信息字符串ucharcodedis1[]="AAAAAAA";//站點(diǎn)的內(nèi)容可更新也可以增加ucharcodedis2[]="BBBBBBB";//每個(gè)字符串假設(shè)了10個(gè)字符ucharcodedis3[]="CCCCCCC";ucharcodedis4[]="DDDDDDD";ucharcodedis5[]="EEEEEEE";ucharnum[]="WelcometoYanTai";液晶顯示第一行（剛好18個(gè)字符）端口定義#defineportP0//DB0~DB7數(shù)據(jù)口sbitP34=P3^4;//控制反向報(bào)站sbitP35=P3^5;//控制正向正向sbitled=P1^0;//到站指示燈sbitfmq=P1^1;//蜂鳴器sbite=P2^2;//使能sbitrw=P2^1;//讀寫sbitrs=P2^0;//數(shù)據(jù)/命令sbitbusy=P0^7;//檢測(cè)忙4.3主程序流程圖voidmain(){inti=0,j=0,k=0,s=0;ucharn;init();delay(10);pos(0x00);delay(1);//或者使用i=0,刪除后會(huì)發(fā)現(xiàn)不能顯示第一個(gè)數(shù)。for(n=0;n<18;n++){write(num[n]);delay(1);}while(1){if(P35==0){j++; if(j==1) {loop1:{s=s+1; led=0; fmq=1; delay(100); led=1; fmq=0; if(s<=7) gotoloop1; } s=0; pos(0x40); delay(1);for(n=0;n<10;n++){write(dis1[n]); delay(5);} }if(j==2) {loop2:{s=s+1; led=0; fmq=1; delay(100); led=1; fmq=0; if(s<=7) gotoloop2; } s=0; pos(0x40); delay(1); for(n=0;n<10;n++) {write(dis2[n]); delay(5); } } if(j==3) {loop3:{s=s+1; led=0; fmq=1; delay(100); led=1; fmq=0; if(s<=7) gotoloop3; } s=0; pos(0x40); delay(1); for(n=0;n<10; n++) {write(dis3[n]); delay(5); }} if(j==4) {loop4:{s=s+1; led=0; fmq=1; delay(100); led=1; fmq=0; if(s<=7) gotoloop4; } s=0; pos(0x40); delay(1); for(n=0;n<10; n++) { write(dis4[n]); delay(5); }} if(j==5) {loop5:{s=s+1; led=0; fmq=1; delay(100); led=1; fmq=0; if(s<=7) gotoloop5; } s=0; pos(0x40); delay(1); for(n=0;n<10; n++) {write(dis5[n]); delay(5); }} } 第五章系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)5.1開發(fā)環(huán)境KeilC51介紹KeilC51是集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編，PLM語言和C語言的程序設(shè)計(jì)，，易學(xué)易用。在KeilC51集成開發(fā)環(huán)境下使用工程的方法來管理文件，所有的源文件、頭文件甚至說明性文檔都可以放在工程項(xiàng)目文件里統(tǒng)一管理。本次設(shè)計(jì)使用KeilC51的開發(fā)工具大致流程如下：（1）運(yùn)行KeilC51軟件，進(jìn)入KeilC51集成開發(fā)環(huán)境。（2）選擇工具欄的Project選項(xiàng)，彈出下拉菜單，選擇NewProject命令建立一個(gè)新的μVision2工程。這時(shí)會(huì)彈出所示的工程文件保存對(duì)話框，選擇工程目錄并輸入文件名后，單擊保存。（3）本次設(shè)計(jì)建立好一個(gè)空白工程，現(xiàn)在需要人工為工程添加程序文件，如果還沒有程序文件則必須建立它，可以選擇工具欄的File選項(xiàng)，在彈出的下拉菜單中選擇New目錄。這次設(shè)計(jì)我采用的是將.c的文件導(dǎo)入工程。（4）輸入程序，完畢后點(diǎn)擊“保存”命令保存源程序，KeilC51支持匯編和C語言,μVision2會(huì)根據(jù)文件后綴判斷文件的類型,進(jìn)行自動(dòng)處理。（5）不斷糾正源文件錯(cuò)誤，檢查無誤后生成HEX文件，并將HEX文件導(dǎo)入Proteus中的51單片機(jī)來運(yùn)行實(shí)現(xiàn)。5.2仿真環(huán)境PROTEUS介紹Proteus是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件（EDA工具軟件）。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的十分適用于仿真設(shè)計(jì)。該軟件具備許多優(yōu)點(diǎn)，首先能夠仿真的器件非常多，里面有30多個(gè)元件庫(kù)，包括各種型號(hào)單片機(jī)、電阻、二極管、三極管、晶振、按鍵、電壓表電流表等各種實(shí)驗(yàn)會(huì)用到的器件。再次，該軟件能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、單片機(jī)的數(shù)字電路仿真、模擬電路仿真、鍵盤和LCD的仿真等等各種功能，并且能使用示波器等各種輔助工具研究器件。最后該軟件還能提供軟件調(diào)試的功能，觀察各器件在程序運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)然，該軟件支持KeilC51生成的HEX文件。5.3仿真運(yùn)行結(jié)果截圖初始化運(yùn)行界面圖5-1初始化運(yùn)行界面用Proteus進(jìn)行仿真，模擬基本的公交車報(bào)站。初始化運(yùn)行程序時(shí)，LCD第一行顯示歡迎字符，蜂鳴器蜂鳴，選擇BUTTON1或者BUTTON2選擇順序或者逆序報(bào)站，按下按鍵之后，蜂鳴器提示，LED指示燈亮，延遲一段時(shí)間后顯示站名。隨后可以每到一個(gè)站依次顯示公交車站名，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤或者重新選擇另一順序報(bào)站，可以使用機(jī)械復(fù)位，重新選擇報(bào)站方式。5.4仿真結(jié)果本次課題用Proteus設(shè)計(jì)出硬件電路，用KeilC51編寫程序共同完成課題的仿真，基本完成了公交車的模擬報(bào)站。功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過程序來實(shí)現(xiàn)，BUTTON1控制順向報(bào)站，當(dāng)報(bào)站系統(tǒng)啟動(dòng)后，按下BUTTON1開始按預(yù)先設(shè)置好的站名進(jìn)行順向報(bào)站，本設(shè)計(jì)設(shè)置的是從站名“AAAAAAA”到“EEEEEEE”依次報(bào)站，每次按鍵按下時(shí)實(shí)現(xiàn)LED提示燈亮，蜂鳴器連續(xù)鳴叫7次。BUTTON2按鍵是實(shí)現(xiàn)公交車逆向返回時(shí)的報(bào)站，即從站名“EEEEEEE”到“AAAAAAA”的依次報(bào)站，也滿足每次按鍵按下時(shí)實(shí)現(xiàn)LED提示燈亮，蜂鳴器連續(xù)鳴叫7次。如果使用過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以使用機(jī)械復(fù)位，重現(xiàn)選擇正向或者逆向報(bào)站。同時(shí)，為了防止一次按鍵產(chǎn)生站名的漏報(bào)，在軟件設(shè)計(jì)中使用了延時(shí)函數(shù)，防止站名的漏報(bào)圖5-2系統(tǒng)正向報(bào)站圖5-3系統(tǒng)反向報(bào)站結(jié)束語經(jīng)過了近幾個(gè)月的學(xué)習(xí)和努力，我終于完成了基于單片機(jī)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在這個(gè)過程中我的收獲是非常多的，并且需要改進(jìn)和學(xué)習(xí)的地方也非常多。我從以下兩個(gè)方面來對(duì)自己在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中的感想來做一下總結(jié)：（一）收獲通過這次設(shè)計(jì)我知道了在做一個(gè)系統(tǒng)之前很重要的是要做好需求分析，為此，我在網(wǎng)上查看了大量的相關(guān)資料，對(duì)目前市面上流行的幾種公交車報(bào)站器進(jìn)行了分析和比較，來為此次設(shè)計(jì)個(gè)方案確定來做了充足的準(zhǔn)備。通過研究各種公交車報(bào)站器來自己確定要完成的公交車報(bào)站器的工作原理和要具備的各種功能。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中王躍樺老師進(jìn)行了專門的輔導(dǎo)，老師具有豐富的理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，給我提供了許多非常具有參考價(jià)值的資料，開拓我的眼界，本來不懂的地方茅塞頓開。當(dāng)我在遇到困難時(shí)王躍樺老師耐心的幫我分析，幫助我克服各種困難，這樣我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才可以更加順利進(jìn)行。說實(shí)話，在我做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我以為這東西很好做，一做起來才感動(dòng)力不從心，并且我對(duì)一些EDA的軟件基本沒有了解，甚至都不知道它是干什么，怎么用，對(duì)程序的理解也僅僅局限于書本上有限的知識(shí)。但是通過了這次設(shè)計(jì)，我深入了解了單片機(jī)的工作原理和機(jī)制，對(duì)它的各個(gè)模塊功能有了更深層認(rèn)識(shí)和更本質(zhì)的理解，并且在這個(gè)過程中，我更加深入認(rèn)識(shí)了Proteus和KeilC51這兩個(gè)軟件，對(duì)這軟件的基本操作能夠熟練的使用，了解了軟件的優(yōu)缺點(diǎn)，并且熟練了對(duì)C語言的使用和LCD1602程序設(shè)計(jì)。在做課程設(shè)計(jì)的過程中我遇到了很多困難，很多方案確定不下來，編寫代碼時(shí)也總是出現(xiàn)這樣或者那樣的錯(cuò)誤，并且有些功能自己也不知道該用什么方法來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過向同學(xué)的請(qǐng)教和討論以及王躍樺老師的深刻指導(dǎo)，我克服了這一些困難。最終基本完成了用Proteus來實(shí)現(xiàn)公交車的模擬報(bào)站，但是模塊還是很簡(jiǎn)陋，也需要進(jìn)一步的優(yōu)化（二）不足之處該系統(tǒng)還存在著一些不足，主要體現(xiàn)在：仿真過程沒有辦法使用PT2262/2272和ISD4004語音模塊，用了按鍵和蜂鳴器來代替，只對(duì)這兩個(gè)模塊根據(jù)資料進(jìn)行了相應(yīng)的介紹。如果以后做實(shí)物的過程，那應(yīng)該完善這兩部分。并且在設(shè)計(jì)過程中也暴露了很多的缺點(diǎn)，比如編程能力有待提高，需要通過不斷的編譯仿真調(diào)整才能最終得到想要的結(jié)果，英語技術(shù)文檔閱讀也很不熟練，需要反復(fù)斟酌才能下結(jié)論（三）總結(jié)本次設(shè)計(jì)用Proteus仿真基本達(dá)到了預(yù)先的要求。設(shè)計(jì)采用了Atmel公司的AT89C51單片機(jī)來設(shè)計(jì)的一個(gè)公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含PT2262/PT2272無線信號(hào)收發(fā)模塊，LCD1602液晶顯示模塊，ISD4004語音模塊，各個(gè)模塊通過AT89C51單片機(jī)來控制實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)收發(fā)與識(shí)別、信息顯示及語音報(bào)站任務(wù)。本設(shè)計(jì)使用了C語言進(jìn)行編程，利用了KeilC51軟件進(jìn)行編譯生成HEX文件，使用了Proteus軟件進(jìn)行了基本的仿真實(shí)現(xiàn)，能夠完成對(duì)輸入信號(hào)的判斷處理，自動(dòng)液晶顯示站名以及聲音提示。這次設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)中提出的功能方案。通過這次的設(shè)計(jì)，對(duì)于在KeilC51環(huán)境下的編程能力有了進(jìn)一步的提高，同時(shí)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念也有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，理解了模塊化設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用。最后要感謝王老師在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中對(duì)我的悉心指導(dǎo)以及許多同學(xué)們對(duì)我的幫助，正是有了大家的幫助，我才能順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里，我由衷地對(duì)幫助過我的人表示感謝。

致謝光陰似箭，四年的大學(xué)生活即將過去了。在這七月的日子里，我即將告別我的大學(xué)時(shí)代，去繼續(xù)我的人生旅途，有遺憾也有收獲，感謝學(xué)院給我的許多美好的回憶。這篇文章應(yīng)該可是我四年本科生活的一點(diǎn)總結(jié)。因此，我要真心地感謝所有曾經(jīng)傳授給我們知識(shí)，給我們?nèi)松返拇髮W(xué)老師，感謝所有每個(gè)曾幫助過我的同學(xué)，謝謝你們讓我擁有了一段美好的大學(xué)生活。關(guān)于這篇論文，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師王躍樺老師的耐心指導(dǎo)與關(guān)懷，王老師專業(yè)知識(shí)豐富，引導(dǎo)我大膽得去思考去設(shè)計(jì)，當(dāng)我在遇到困難時(shí)王老師耐心的幫我分析，幫助我克服各種困難，非常感謝老師的耐心指導(dǎo)

參考文獻(xiàn)汪貴平，新編單片機(jī)原理及應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.9趙德安，單片機(jī)原理與應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005周波，公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008.6韋日華，張春，王志華.一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì).電訊技術(shù)，2003版向賽輝，基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)遙控編碼器PT2262的軟件解碼，國(guó)外電子元器件，2008年第5期安穎，遙控編碼芯片PT2262的單片機(jī)譯碼模塊，計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2005,33（8）于志贛，液顯LCD1602模塊的應(yīng)用，機(jī)電技術(shù)，2009,32（3）張建華，ISD4004語音芯片在語音報(bào)站器中的應(yīng)用，電子技術(shù)應(yīng)用，2003,29（8）張常年，ISD4004語音芯片的工作原理及其在智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，2001,20（6）[10]竇振中.單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)[M].北京，北京航空航天大學(xué)出版社，2003[11]顏世強(qiáng),李樹廣.公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2004,17(6)，60.[12]求是科技.單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航[M].北京，人民郵電出版社,2008

附錄A系統(tǒng)仿真全部代碼#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineportP0//DB0~DB7數(shù)據(jù)口sbitP31=P3^1;//無線信號(hào)接收端（控制反向）sbitP32=P3^2;//無線信號(hào)接收端（控制正向）sbitled=P1^0;//到站指示燈sbitfmq=P1^1;//蜂鳴器sbite=P2^2;//使能sbitrw=P2^1;//讀寫sbitrs=P2^0;//數(shù)據(jù)/命令sbitbusy=P0^7;//檢測(cè)忙ucharcodedis1[]="AAAAAAA";//站點(diǎn)內(nèi)容可更新或增加ucharcodedis2[]="BBBBBBB";ucharcodedis3[]="CCCCCCC";ucharcodedis4[]="DDDDDDD";ucharcodedis5[]="EEEEEEE";ucharnum[]="WelcometoYanTai";/*******延時(shí)*********/voiddelay(uintn){uinti;for(;n>0;n--)for(i=200;i>0;i--);}/*******判斷是否忙*******/voidcheck(){rs=0; rw=1; //讀e=1； port=0x00; e=1; while(busy); e=0;}/*******寫指令******/voidsend(ucharcommand){check(); rs=0; //指令 rw=0; //寫e=0； port=command; e=1; _nop_();_nop_(); e=0; //寫入指令}/********寫數(shù)據(jù)********/voidwrite(uchardat){check(); rs=1; //數(shù)據(jù) rw=0; port=dat; e=1;_nop_();_nop_(); e=0;}/********光標(biāo)位置*********/voidpos(uintp){send(p|0x80);//第一行第一個(gè)0x80；}/**********初始化*********/voidinit(){send(0x38);//8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形delay(1);send(0x0c);//開0x08關(guān)delay(1);send(0x06);//地址增加一delay(1);send(0x01);//清屏delay(1);}voidmain(){inti=0,j=0,k=0,s=0;ucharn;init();delay(10);pos(0x00);delay(1);//或者用i=0,刪除后會(huì)發(fā)現(xiàn)不能顯示第一個(gè)數(shù)。for(n=0;n<18;n++){write(num[n]);delay(1);}while(1){if(P32==0){j++; if(j==1) {loop1:{s=s+1; led=0; fmq=1; delay(100); led=1; fmq=0; if(s<=7) gotoloop1; } s=0; pos(0x40); delay(1);for(n=0;n<9;n++){write(dis1[n]); delay(5);} }if(j==2) {loop2:{s=s+1; led=0; fmq=