畢業(yè)設(shè)計論文概要設(shè)計

1、-基于51單片機的公交車報站及車平安警報系統(tǒng)概要設(shè)計物理與電子信息學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 何強 何海龍 指導(dǎo)教師：春茂一、課題名稱基于51單片機的公交車報站及車平安警報系統(tǒng)2、 設(shè)計容與要求1、概述本課題要求設(shè)計一個公交車報站系統(tǒng)及車平安警報系統(tǒng)，以實現(xiàn)公交車的語音手動報站，播報語音提示信息及效勞用語，檢測車溫濕度情況，同時利用顯示電路進(jìn)展?jié)h字顯示，用蜂鳴器進(jìn)展報警。本設(shè)計利用AT89CS51單片機作為主控芯片完成主控電路設(shè)計，輔助電路包括語音電路、電源電路等，并實現(xiàn)溫濕度顯示、日歷顯示、報警等功能。顯示局部采用LCD顯示屏進(jìn)展顯示。2、 設(shè)計容 繪制系統(tǒng)組成框圖確定設(shè)計方案 了解電路所

2、需集成芯片的功能、參數(shù)和工作原理 繪制整機電路圖 制作實物并完成軟、硬件調(diào)試(5) 提交畢業(yè)設(shè)計論文 3、實現(xiàn)功能(1)6站點手動控制 (2)語音報站 (3)LCD液晶顯示 (4)日歷時間顯示 (5)溫濕度顯示 (6) 自動報警三、參考書"模擬電子技術(shù)"、"高頻電子技術(shù)"、"數(shù)字電路設(shè)計方法"、"電子裝置的設(shè)計"、"單片機原理及應(yīng)用"等?！菊扛鶕?jù)AT89S51單片機的特點和公交車報站特點本文提出了一種用單片機控制語音芯片進(jìn)展公交車語音手動報站的方法。同時給出了軟硬件設(shè)計的方法，設(shè)計過程中包括

3、硬件電路設(shè)計和軟件程序編寫兩個方面，解釋了單片機在應(yīng)用過程中的方法和可能出現(xiàn)的問題。本文主要介紹硬件電路設(shè)計局部，利用AT89S51作為CPU進(jìn)展總體控制，通過ISD1720語音芯片建立語音信息庫，對語音信息進(jìn)展自由組合，形成變化多樣的語音信息，同時運用LCD液晶顯示屏進(jìn)展站數(shù)顯示。當(dāng)公交車到達(dá)*站點，用按鍵控制本系統(tǒng)工作，通過語音電路輸出語音信息和提示，單片機同時通過程序在LCD液晶顯示屏上進(jìn)展溫濕度和日歷顯示。同時，當(dāng)車溫濕度值較高時，車的報警系統(tǒng)會立即啟動。一、方案論證與選擇根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合設(shè)計情況和設(shè)計本錢，對系統(tǒng)主要局部的電路方案的表達(dá)如下。 1.1 單片機的選用 方案一選用AT8

4、9S52單片機。AT89S52單片機是一種低功耗、高性能的CMOS微處理器，片有8K字節(jié)的存儲空間、28字節(jié)RAM、4個8位并口、一個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器尋址圍64K。并且可以在線進(jìn)展重復(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)保存時間為10年。 方案二選用AT89S51單片機AT89S51單片機片含4k Bytes ISP的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳構(gòu)造，芯片集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元AT89S51在眾多嵌入式控

5、制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。綜上所述，在本設(shè)計中，考慮到本人對單片機的運用熟練程度和單片機的功能領(lǐng)域，選擇ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S51單片機作為本設(shè)計的微控制器。1.2 LCD液晶顯示模塊的選用 方案一選用LCD1602的液晶顯示屏它是一塊價廉物美的器件、其體積小、控制簡單實用方便。能顯示2行16列的數(shù)字或英文信息，另外連接它的線路很少，只要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線這樣給實用帶來很大的方便并且價格廉價市場上一片只要15元。 方案二選用功能強大、可以顯示中文文字的HS-12864液晶顯示屏。其價格貴，體積大控制比LCD1260要復(fù)雜，但是使用方便。在控制使用上，需要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線，但是

6、器件的體積比擬大，而且笨拙。 綜上所述，在本設(shè)計中，考慮到本人對LCD12864的運用熟練程度,以及對這個系統(tǒng)的顯示要求，選擇帶顯示中文文字的HS-12864液晶顯示屏。1.3 語音芯片的選用 方案一選用公司生產(chǎn)的AP89021。AP89021是一款采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制造的語音放音芯片，語音播放在6KHz和4位ADPCM采樣下為21秒，芯片為一次性燒入的OTP語音芯片，播放方式有：邊緣/電平、保持/不保持、覆蓋/不覆蓋、工作電壓為2.7-3.6V、靜態(tài)電流為5uA、封裝形式有DIP-16/SOP-16、低本錢、高音質(zhì)性能優(yōu)越。 方案二選用ISD1720系列華邦 ISD 公司 2007 年新推

7、出語音芯片該芯片提供多項新功能，可錄、放音十萬次、錄音時間到達(dá)20秒、斷電信息可以保持一百年、兩種制方式、兩種錄音輸入方式、兩種放音輸出方式、可處理多達(dá) 255 段信息、有豐富多樣的工作狀態(tài)提示、多種采樣頻率對應(yīng)多種錄放時間、音質(zhì)好、電壓圍寬應(yīng)用靈活、價廉物美。 綜上所述，在本設(shè)計中，由于考慮到價格承受能力以及設(shè)計錄音要求。因此選用ISD1720比擬好。 1.4 時鐘芯片的選用 方案一DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)展同步通信，實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于31天時可以自動調(diào)整，

8、且具有閏年補償功能。工作電壓在2.5V-5.5V。微功耗、外圍電路簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。 方案二 DS12887是DALLAS公司生產(chǎn)的實時日歷時鐘芯片其主要功能包括非易失性時日歷時鐘、報警器、百年歷和114字節(jié)的非易失靜態(tài)RAM，部還有128字節(jié)的RAM的單元，但是由于它是串行接口，外界單片機需要接許多引腳，才能到達(dá)很好的控制。 綜上所述，在本設(shè)計中，結(jié)合實際問題及其單片機的I/O線，選用DS1302，控制方便，體積小，價格廉價，方便本設(shè)計的使用。1.5 溫度傳感器的選用方案一溫度傳感器的種類眾多在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場合時DALLAS達(dá)拉斯公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器

9、當(dāng)仁不讓。超小的體積、超低的硬件開消、抗干擾能力強、精度高、附加功能強、精度可達(dá)土0.5攝氏度、測溫度圍為55°C +125°C (67°F +257°F) 、體積小、價格廉價等特點。 方案二采用LM35模擬溫度傳感器。LM35是一種得到廣泛使用的溫度傳感器。由于它采用部補償，所以輸出可以從0開場。該器件采用塑料封裝TO992，工作電壓430V可以提供±1/4的常用的室溫精度。 綜上所述。在本設(shè)計中，考慮到本人對DS18B20運用熟練程度，選擇DS18B20的溫度傳感器。 1.6 方案確定 綜合上面方案，本設(shè)計采用"AT89S51單片

10、機、HS-12864液晶顯示屏、ISD1720語音芯片、DS1302時鐘芯片、DS18B20溫度傳感器等器件。二、硬件設(shè)計2.1構(gòu)造框圖DS18B20 溫濕度傳感器電路DS1302時鐘電路HS-12864 顯示模塊AT89CS51 單片機ISD1720 語音模塊報警模塊按鍵模塊2.2 AT89S51單片機模塊 AT89S51 為 ATMEL 所生產(chǎn)的可電氣燒錄清洗的 8051 相容單芯片，其部程序代碼容量為4KB、低功耗、高性能的單片機，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。ATMEL公司的功能強大、低價位。AT89S51單片機可為您提供許多高性

11、價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 AT89S51單片機引腳圖和實物圖2.3 語音模塊 本設(shè)計采用ISD1720系列的語音芯片，芯片介紹如下：ISD1720系列是華邦 ISD 公司 2007 年新推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路該芯片提供多項新功能，包括置專利的多信息管理系統(tǒng)、新信息提示、vAler、雙運作模、獨立&嵌入式以及可定制的信息操作指示音效。芯片部包含有自動增益控制、麥克風(fēng)前置擴大器、揚聲器驅(qū)動線路、振蕩器與存等的全方位整合系統(tǒng)功能。2.4 HS12864-12 LCD液晶顯示屏 液晶顯示模塊是128³64 點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形 ，置81

12、92個中文漢字 16*16 點陣、128 個字符 8*16 點陣及64*256 點陣顯示RAM、GDRAM 可與CPU 直接接口，并且提供兩種界面來連接微處理機，8-位并行及串行兩種連接方式具有多種功能，光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。2.5 DS18B20溫度傳感 溫度傳感器的種類眾多，在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場合時DALLAS。達(dá)拉斯，公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器當(dāng)仁不讓。超小的體積、超低的硬件開消、抗干擾能力強、精度高、附加功能強，使得DS18B20更受歡送。對于我們普通的電子愛好者來說，DS18B20的優(yōu)勢更是我們學(xué)習(xí)單片機技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。了解其工作原理和

13、應(yīng)用可以拓寬您對單片機開發(fā)的思路。2.6 DS1302 時鐘芯片 DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)展同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。由于有一個AM/PM指示器，時鐘可以工作在12小時制或者24小時制。2.7 TMB12A05蜂鳴器。TMB12A05是一款有源電磁式蜂鳴器，其發(fā)聲響亮。其電壓圍在8-12V，工作溫度為-20-60度之間，有著其良好的性能優(yōu)勢。三、軟件設(shè)計3.1 軟件框圖時間調(diào)整子程序語音報站子程序按鍵掃描函數(shù)LCD顯示溫濕度萬年歷時鐘蜂鳴器報警T0中