畢業(yè)論文-公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 VI公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要本設(shè)計(jì)主要解決如何方便、準(zhǔn)確地指示乘客到站的問(wèn)題，具有模擬人聲進(jìn)行報(bào)站和預(yù)報(bào)站，對(duì)所報(bào)站數(shù)和站名進(jìn)行文字顯示和站名語(yǔ)音信息錄放及站名選擇控制等功能。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)度太大在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來(lái)。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)技術(shù)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(yǔ)音芯片相結(jié)合即可以完成語(yǔ)音的合成技術(shù)使得汽車(chē)報(bào)站器的實(shí)現(xiàn)成為可能從而為市民提供更加人性化的服務(wù)。鑒于傳統(tǒng)公交車(chē)人工報(bào)站不足之處結(jié)合公交車(chē)輛的使用特點(diǎn)及實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境設(shè)計(jì)一種由單片機(jī)控制的公交車(chē)

2、手動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。系統(tǒng)包括微控制器模塊，語(yǔ)音錄放電路，站數(shù)、站名顯示模組，鍵盤(pán)接口電路，復(fù)位電路及電源等。系統(tǒng)使用51單片機(jī)來(lái)控制語(yǔ)音合成芯片和液晶顯示模組。語(yǔ)音合成芯片ISD4004，采用的是模擬數(shù)據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)技術(shù)，即將模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換或模數(shù)轉(zhuǎn)換。這種技術(shù)能夠真實(shí)再現(xiàn)自然語(yǔ)音的效果，避免了因?yàn)榱炕蛪嚎s過(guò)程中所造成的量化噪聲和失真的現(xiàn)象發(fā)生。配合液晶屏顯示，就使得該報(bào)站系統(tǒng)更加實(shí)用。設(shè)計(jì)可完成以下內(nèi)容包括：程序完整正確，硬件使用正常運(yùn)行。程序上機(jī)運(yùn)行能按照要求播放語(yǔ)音，給出程序流程圖并根據(jù)此圖說(shuō)明大致的設(shè)計(jì)思路和程序。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，語(yǔ)音報(bào)站，公交報(bào)

3、站 大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract Design and Implementation of Voice-Stop Bus SystemAbstractThis design is intended to solve the problem of how to tell the passengers of which stop they have arrived at conveniently and accurately. It reports and forecasts the current stop by imitating human voice. Providi

4、ng functions such as text display, playback voice message and selective control of the stop numbers and names. Traditional artificial reported by the station crew is very poor because of the way and work intensity has been eliminated in many big cities. In recent years. With the increasing developme

5、nt of science and technology and progress microcomputer technology has been widely used in many fields. In the field of computer technology with a variety of acoustic voice chip combines voice synthesis technology that can be completed Automotive News station makes it possible for the realization of

6、 the public so as to provide a more personalized service. Given the shortcomings of traditional bus-stop at the artificial use of a combination of buses and actual operational environment design features a microprocessor controlled by the bus stop system manually. the system includes: micro controll

7、er unite module, voice recording-reproducing circuit, display module of stop number、names, keyboard interface circuit, reset circuit and power supply in the system. The system controls speech synthesis chip and liquid crystal display module by using the 51 single chip microcomputer. The voice synthe

8、sis chip-ISD4004 adopts the patented technology of direct storage of analog data semiconductor memory, namely directly read the analog voice data in each single storage unit with A/D or D/A transformation; therefore, the vocal natural effect can be better reproduced and the quantized noise and disto

9、rted phenomenon caused by quantization and compression can be avoided. With the use of liquid crystal display, the stop-reporting system will be more useful in practice. After the design is completed, the following contents will be included. The procedure is completed and accurate and the normally h

10、ardware operates. As required, it can play voice messages and it can provide the complete program flow chart, according to which to outline the main design idea and procedure.Key words: Single-chip Microcomputer, Audio Prompt, Bus-Stop Auto-Announce大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目錄 TOC o 2-3 f t 標(biāo)題 1,1,標(biāo)題,3 摘 要

11、 PAGEREF _Toc387097428 h IAbstract PAGEREF _Toc387097429 h II目錄 PAGEREF _Toc387097430 h III第1章緒 論 PAGEREF _Toc387097431 h 11.1 課題研究背景與意義 PAGEREF _Toc387097432 h 11.2 課題研究?jī)?nèi)容與方法 PAGEREF _Toc387097433 h 11.3 課題研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc387097434 h 1第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹 PAGEREF _Toc387097435 h 32.1 單片機(jī)模塊功能 PAGEREF _Toc3870

12、97436 h 32.2 錄音及語(yǔ)音報(bào)站功能 PAGEREF _Toc387097437 h 32.3 顯示模塊功能 PAGEREF _Toc387097438 h 3第3章系統(tǒng)需求分析 PAGEREF _Toc387097439 h 43.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) PAGEREF _Toc387097440 h 43.2 模塊需求描述 PAGEREF _Toc387097441 h 43.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc387097442 h 43.2.2 ISD4004功放模塊 PAGEREF _Toc387097443 h 43.2.3 顯示模塊功能 PAGEREF _Toc387

13、097444 h 53.2.4 LM386模塊功能 PAGEREF _Toc387097445 h 53.2.5 按鍵模塊功能 PAGEREF _Toc387097446 h 53.3 系統(tǒng)任務(wù)的可行性分析 PAGEREF _Toc387097447 h 63.3.1 技術(shù)可行性 PAGEREF _Toc387097448 h 63.3.2 經(jīng)濟(jì)可行性 PAGEREF _Toc387097449 h 6第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387097450 h 74.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則 PAGEREF _Toc387097451 h 74.1.1 設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc387

14、097452 h 74.1.2 指導(dǎo)思想 PAGEREF _Toc387097453 h 84.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387097454 h 84.3 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc387097456 h 94.3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc387097457 h 94.3.2 LCD液晶顯示電路 PAGEREF _Toc387097458 h 104.3.3 錄放模塊電路 PAGEREF _Toc387097459 h 114.3.4 按鍵電路 PAGEREF _Toc387097460 h 114.4 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc38

15、7097461 h 12第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc387097462 h 135.1 環(huán)境設(shè)置 PAGEREF _Toc387097463 h 135.2板圖繪制 PAGEREF _Toc387097464 h 135.2.1建立工程文件 PAGEREF _Toc387097465 h 135.2.2PCB板的設(shè)計(jì)流程 PAGEREF _Toc387097466 h 135.3 軟件實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc387097467 h 145.4 功能模塊實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc387097468 h 145.4.1主函數(shù)模塊功能 PAGEREF _Toc387097469

16、 h 145.4.2 顯示函數(shù) PAGEREF _Toc387097470 h 165.4.3 中斷函數(shù)實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc387097471 h 18第6章系統(tǒng)測(cè)試 PAGEREF _Toc387097472 h 196.1 硬件電路測(cè)試 PAGEREF _Toc387097473 h 196.2 軟件系統(tǒng)測(cè)試 PAGEREF _Toc387097474 h 20第7章結(jié)論 PAGEREF _Toc387097475 h 22參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc387097476 h 23致 謝 PAGEREF _Toc387097477 h 24附錄A PAGEREF _Toc38

17、7097478 h 25大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 第1章緒 論1.1 課題研究背景與意義公交車(chē)在城市中是一種公共交通設(shè)備，它是城市之中一道亮麗風(fēng)景線(xiàn)。作為公交車(chē)還要有醒目的標(biāo)志和清晰的報(bào)站系統(tǒng)才可以稱(chēng)之為合格的公交車(chē)。公交車(chē)無(wú)人報(bào)站系統(tǒng)成為公交車(chē)上必備的產(chǎn)品。可以提高公交車(chē)的效率和人性化程度。也是未來(lái)公交車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)。公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)在公交事業(yè)占有舉足輕重的地位，.它直接影響到公交車(chē)的服務(wù)質(zhì)量。目前公交車(chē)報(bào)站有三種方式一種是利用GPS(Global Positioning System)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)，另外兩種是手動(dòng)電子報(bào)站和人工報(bào)站的方式。近年來(lái)GPS全球定位系統(tǒng)

18、在各種行業(yè)特別是車(chē)輛監(jiān)控與定位系統(tǒng)的應(yīng)用中蓬勃發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展對(duì)公交運(yùn)輸也提出了更高的要求，人們提倡要簡(jiǎn)單智能，用高新科技改變生活，節(jié)約了財(cái)力人力，現(xiàn)在城里的公交車(chē)都安裝了語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)，從而提高了工作效率。1.2 課題研究?jī)?nèi)容與方法公交汽車(chē)已經(jīng)成為城市交通的中堅(jiān)力量，主要是為了緩解各城市的擁堵情況，及為外出人們提供方便快捷的服務(wù)，但是公共汽車(chē)的報(bào)站系統(tǒng)的好壞直接影響服務(wù)的質(zhì)量。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站方式因其效果差和工作強(qiáng)度大往往出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)站、漏報(bào)站甚至還有不報(bào)等情況。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機(jī)控制技術(shù)與各種語(yǔ)音芯片相結(jié)合，可以

19、完成語(yǔ)音自動(dòng)控制技術(shù)，使汽車(chē)報(bào)站器得到了實(shí)現(xiàn)，為乘坐公交車(chē)的市民提供更加人性化的服務(wù)。但是還存在一些缺點(diǎn)：司機(jī)對(duì)進(jìn)出站發(fā)送信號(hào)時(shí)會(huì)影響司機(jī)的注意力，存在一定的安全隱患，所以公交司機(jī)需熟練操作。1.3 課題研究現(xiàn)狀根據(jù)STC89C52單片機(jī)的特點(diǎn)和公交車(chē)報(bào)站特點(diǎn)本文提出了一種用單片機(jī)控制語(yǔ)音芯片進(jìn)行公交車(chē)語(yǔ)音手動(dòng)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(guò)程中包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序編寫(xiě)兩個(gè)方面，解釋了單片機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中的方法和可能出現(xiàn)的問(wèn)題。本文利用STC89C52作為CPU進(jìn)行總體控制。通過(guò)ISD4004語(yǔ)音芯片建立語(yǔ)音信息庫(kù)對(duì)語(yǔ)音信息進(jìn)行自由組合形成變化多樣的語(yǔ)音信息，同時(shí)運(yùn)用LCD液

20、晶顯示屏進(jìn)行站名顯示。當(dāng)公交車(chē)到達(dá)某站點(diǎn)用按鍵控制本系統(tǒng)工作通過(guò)語(yǔ)音電路輸出語(yǔ)音信息和提示。此次設(shè)計(jì)的目的是掌握STC89C52的構(gòu)成及編程，掌握液晶顯示屏12864模塊的應(yīng)用，掌握語(yǔ)音芯片ISD4004系列的應(yīng)用，充分了解以單片機(jī)為硬件核心的電子電路的設(shè)計(jì)方法，提高綜合知識(shí)的掌握和實(shí)踐動(dòng)手的能力。城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。提供舒適安全便捷的乘車(chē)環(huán)境對(duì)于公交企業(yè)來(lái)說(shuō)不僅是應(yīng)盡的責(zé)任也是其追求的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)的目的在于通過(guò)本次設(shè)計(jì)能將所學(xué)到的單片機(jī)理論知識(shí)，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中來(lái)增強(qiáng)自己的社會(huì)實(shí)踐能力，為將來(lái)在社會(huì)更好的立足做準(zhǔn)備，同時(shí)在實(shí)踐中學(xué)習(xí)更多的理論知識(shí)繼續(xù)深造。此次設(shè)計(jì)是工作

21、前的最后演習(xí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中讓自己對(duì)編程更加熟練，更加深入了解制作系統(tǒng)的流程，是對(duì)已經(jīng)學(xué)習(xí)到的知識(shí)的一個(gè)知識(shí)匯總也是考驗(yàn)自己?jiǎn)为?dú)完成項(xiàng)目的能力，希望自己通過(guò)本次設(shè)計(jì)對(duì)自己有一個(gè)更好的定位，為以后打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1 單片機(jī)模塊功能STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘電路可以由三種方式構(gòu)成，即內(nèi)部時(shí)鐘方式、有源晶振方式和外部時(shí)鐘信號(hào)方式。本自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)為內(nèi)部時(shí)鐘方式，即采用外接晶振和電容組成的并聯(lián)諧振電路，STC89C52可以工作在20MHz頻率下。復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電自動(dòng)復(fù)位和系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)用戶(hù)的手動(dòng)按鍵復(fù)位功能。在本系統(tǒng)中采用較簡(jiǎn)單的RC復(fù)位電路

22、，單片機(jī)在上電瞬間，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。經(jīng)實(shí)踐使用證明，其復(fù)位邏輯穩(wěn)定、可靠。2.2 錄音及語(yǔ)音報(bào)站功能ISD4004通過(guò)按鍵系統(tǒng)，在按鍵模式工作時(shí)，芯片可以通過(guò)/LED 管腳給出信號(hào)來(lái)提示芯片的工作狀態(tài)，并且伴隨有提示音，ISD4004芯片具有語(yǔ)音錄放功能，通過(guò)不同的數(shù)字信息輸入，系統(tǒng)將會(huì)把先前收錄好的語(yǔ)音通過(guò)音頻放大器進(jìn)行處理，最后經(jīng)過(guò)揚(yáng)聲器喇叭播報(bào)出來(lái)。本系統(tǒng)兼有按鍵操作功能：按下 REC 鍵，/REC 管腳電平變低后開(kāi)始錄音，直到松開(kāi)按鍵使電平拉高或者芯片錄滿(mǎn)時(shí)結(jié)束。（1）錄音結(jié)束后，錄音指針自動(dòng)移向下一個(gè)有效地址，而放音指針則指向剛剛錄完的那段語(yǔ)音地址。（2）放音操

23、作：放音操作有兩種模式，分別是邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)，都由/PLAY 管腳觸發(fā)。（3）快進(jìn)操作：點(diǎn)按一下 FWD 按鈕將/FWD 端拉低，會(huì)啟動(dòng)快進(jìn)操作。快進(jìn)操作用來(lái)將播放指針移向下一段語(yǔ)音信息。2.3 顯示模塊功能為了能方便直觀的了解到當(dāng)前地段的站名和信息，顯示的內(nèi)容主要為16字符x 2行，字符點(diǎn)陣為5 x 8點(diǎn)，采用的驅(qū)動(dòng)方式為1/16D?；静僮鲿r(shí)序?yàn)樽x狀態(tài)：RSL，RWH，EH ；寫(xiě)指令：RSL，RWL，D0D7=指令碼，E高脈沖；讀數(shù)據(jù)：RSH，EH ；寫(xiě)數(shù)據(jù)：RSH，RWL，D0D7=數(shù)據(jù)，E高脈沖 ，數(shù)碼管的4，5,6分別與單片機(jī)的P2.0P2.2相連；714分別與P0.0P0.7相

24、連，通過(guò)單片機(jī)的信息處理，從而在液晶顯示頻上顯示各段信息。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章系統(tǒng)需求分析3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)本系統(tǒng)的主要功能是公交車(chē)報(bào)站，在公交車(chē)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)沿途經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的進(jìn)行預(yù)報(bào)和提示。保證公交車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，及時(shí)有效地通知乘客。系統(tǒng)主要包括硬件和軟件兩部分。硬件電路包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、LCD液晶顯示電路、語(yǔ)音錄放電路、電源電路和功放電路。這幾部分電路就是最基本的電路，將這基本電路連接后皆可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能。3.2 模塊需求描述3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)是系統(tǒng)控制的核心，它主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行的控制，他是存儲(chǔ)程序的芯片。單片機(jī)上電后，程序會(huì)開(kāi)始

25、運(yùn)行，各個(gè)部件在此時(shí)進(jìn)行初始化，完成初始化后，單片機(jī)控制傳感器等部件進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，完成測(cè)量、顯示和動(dòng)作等幾部分步驟。本系統(tǒng)使用的是單片機(jī)STC89C52是MCS-51單片機(jī)的一個(gè)改進(jìn)系列。STC89C52的所有I/O端口都可以接收5V邏輯電平的輸出，在選擇開(kāi)漏后加上拉電阻到5V后，也可驅(qū)動(dòng)5V的邏輯器件，可與5V電路方便地連接。I/O端口的功能配置通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)配置寄存器XBRx、輸出方式寄存器PnMDOUT、輸出方式寄存器PnMDIN等來(lái)設(shè)置。STC89C52單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU，具有64數(shù)字I/O引腳；片內(nèi)具有64KB、可在系統(tǒng)編程的Flash，4352字節(jié)的片內(nèi)RAM

26、。STC89C52單片機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)型MCS-51單片機(jī)兼容性很好。標(biāo)準(zhǔn)型51單片機(jī)到STC89C52單片機(jī)的轉(zhuǎn)換，基本不需要學(xué)習(xí)新的開(kāi)發(fā)方法。3.2.2 ISD4004功放模塊ISD4004系列工作電壓3V，單片錄放的時(shí)間為8至16分鐘，音質(zhì)效果非常好，其優(yōu)良的音質(zhì)被設(shè)計(jì)使用在移動(dòng)手機(jī)及其他一些高科技電子產(chǎn)品中。ISD4004芯片采用的CMOS技術(shù)，其內(nèi)部包含了振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。ISD4004芯片設(shè)計(jì)的操作都是由微控制器控制的，其一切的控制都是基于單片機(jī)，ISD4004的所有操作命令可通過(guò)串行通信接口送入芯片。ISD4004芯片的存儲(chǔ)

27、技術(shù)是采用多電平直接模擬量的方式進(jìn)行的，每個(gè)采樣值都是直接被存貯在在片內(nèi)閃爍存貯器中。這樣就可以能夠非常真實(shí)和自然地播放語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果聲，這樣可以避免一般固體錄音電路因量化和壓縮所造成的量化噪聲和金屬聲。ISD4004芯片的采樣頻率可為4.0，5.3，6.4，8.0kHz，采用的頻率越低，音質(zhì)越差，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，采集的信息可以存于閃爍存貯器中，在斷電情況下可以保存100年(典型值)，其設(shè)計(jì)錄音次數(shù)為10萬(wàn)次。主要的功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的語(yǔ)音的收錄和播放功能。采用的芯片是ISD4004。此模塊將語(yǔ)音芯片與揚(yáng)聲器直接連接。語(yǔ)音芯片與單片機(jī)進(jìn)行連接，這樣通過(guò)控制語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放功能。無(wú)論在什

28、么情況下，錄放模塊能夠隨時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音錄制，在進(jìn)行語(yǔ)音播放過(guò)程中，遇到終止符或者到內(nèi)存結(jié)束為止停止播放。3.2.3 顯示模塊功能功能顯示模塊對(duì)于公交系統(tǒng)報(bào)站來(lái)說(shuō)非常重要，對(duì)于公交車(chē)這種交通工具，是非常普遍的。由于使用交通工具的人可能會(huì)有身體的缺陷，所以顯示模塊其實(shí)是公交報(bào)站系統(tǒng)很重要的一部分，顯示模塊主要是將到站信息顯示在顯示屏上，讓所有乘客都能夠看到未來(lái)到站和現(xiàn)在到站情況。LCD液晶顯示屏在整個(gè)系統(tǒng)中起著顯示發(fā)送/接受的數(shù)據(jù)，同時(shí)也起到提示發(fā)送/接受數(shù)據(jù)是否成功的作用。LCD液晶顯示屏的電路設(shè)計(jì)直接關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵因素之一。在設(shè)計(jì)LCD液晶顯示屏的電路時(shí)，因?yàn)镾TC89C52資源豐富

29、，所以L(fǎng)CD液晶顯示部分采用并行傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。LCD中的18管腳起到調(diào)節(jié)屏幕亮度作用的，VEE是調(diào)節(jié)屏幕對(duì)比度。根據(jù)需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值來(lái)調(diào)節(jié)屏幕亮度。LCD的數(shù)據(jù)通信管腳分別接在單片機(jī)的3537和4854管腳上。本系統(tǒng)使用的LCD顯示屏采用管腳封裝。在18管腳的LCD液晶屏的基礎(chǔ)上增加了兩個(gè)管腳，16和18管腳。其中16管腳為懸空而18管腳是這個(gè)液晶屏特有的管腳，有調(diào)節(jié)液晶屏顯示對(duì)比度的功能。3.2.4 LM386模塊功能LM386是一款音頻集成功率放大器，特點(diǎn)是：功耗低、內(nèi)鏈增益可調(diào)整、外接元件少、電源電壓范圍大和總諧波失真小等。主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品主要是錄音機(jī)和收音機(jī)。

30、外圍元件減少到最少，且保證電壓增益內(nèi)置為20，可以在1腳和8腳之間增加電阻和電容各一個(gè)，通過(guò)調(diào)節(jié)電容和電阻值，可將電壓增益在0200之間任意調(diào)節(jié)。輸入端的標(biāo)準(zhǔn)以地為參考，與此同時(shí)輸出端將被自動(dòng)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，如此低的功耗，使LM386非常適合采用電池供電的單片機(jī)系統(tǒng)。3.2.5 按鍵模塊功能本系統(tǒng)鍵盤(pán)是若干按鍵的集合，是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令及數(shù)據(jù)的接口設(shè)備。鍵盤(pán)電路一般分為兩種類(lèi)型編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。這兩種類(lèi)型中前者能自動(dòng)識(shí)別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，它使用方便，接口簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但是缺點(diǎn)需要專(zhuān)用的硬件電路，以并行或串行方式發(fā)送給CP

31、U，適用于較為復(fù)雜且對(duì)按鍵操作要求較高的電路。非編碼鍵盤(pán)則通過(guò)軟件來(lái)確定按鍵并計(jì)算鍵值。這種方法的編碼鍵盤(pán)速度較慢，但它不需要專(zhuān)用的硬件支持，使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單而且電路簡(jiǎn)單，成本低廉。因此在各類(lèi)工業(yè)控制行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。3.3 系統(tǒng)任務(wù)的可行性分析3.3.1 技術(shù)可行性 本系統(tǒng)功能全面，考慮周全，能夠充分的考慮實(shí)際使用的情況。并實(shí)現(xiàn)了全部功能。齊采用ATMEL公司的單片機(jī)，其功能強(qiáng)大。性能優(yōu)良，穩(wěn)定性很高。對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著很大的保證。系統(tǒng)功能全面，共包括語(yǔ)音報(bào)站、語(yǔ)音功能輸入、下一站提示、語(yǔ)音與現(xiàn)實(shí)共同提示的功能。讓系統(tǒng)的人機(jī)交互界面更加人性化，讓系統(tǒng)的第一印象更加良好，增加其市場(chǎng)影響

32、力。3.3.2 經(jīng)濟(jì)可行性本系統(tǒng)的安全性主要靠合理的系統(tǒng)模塊劃分，各個(gè)模塊分工明確，功能明確，對(duì)于系統(tǒng)的問(wèn)題檢查和系統(tǒng)的維護(hù)帶來(lái)了非常好的便利。能夠有效地提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。保證不會(huì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題后長(zhǎng)時(shí)間查找問(wèn)題，無(wú)法找到問(wèn)題。安全性在軟件方面也有體現(xiàn)，程序在編寫(xiě)過(guò)程中也是按照模塊化的方式進(jìn)行編程。在系統(tǒng)程序調(diào)用的過(guò)程中會(huì)更加一目了然的看到問(wèn)題所在，也會(huì)增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。LCD液晶屏顯示電路采用并行傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，這樣實(shí)現(xiàn)的好處是傳輸速度快。時(shí)序控制簡(jiǎn)單。電路并行傳輸?shù)牧硪粋€(gè)好處是節(jié)約成本，在電路實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，并行傳輸可以省去解碼芯片和鎖存器，這樣可以節(jié)省很多設(shè)計(jì)成本。數(shù)據(jù)的輸入與輸出都

33、采用并行方式。對(duì)于數(shù)據(jù)顯示控制也非常簡(jiǎn)單。軟件實(shí)現(xiàn)也得到簡(jiǎn)化，只要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)控制就可以完成數(shù)據(jù)的顯示。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則4.1.1 設(shè)計(jì)原則本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是本著簡(jiǎn)單可靠實(shí)用的基本原則，力求該系統(tǒng)可以使直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速做到很好的控制，可以具體實(shí)現(xiàn)加速、減速等一系列的功能。該系統(tǒng)從設(shè)計(jì)上要求方便，從操作上可以更加的簡(jiǎn)單明了。從占用系統(tǒng)的資源上堅(jiān)持做到最小。從細(xì)節(jié)上要求做到盡善盡美。從實(shí)現(xiàn)上要求做到準(zhǔn)確并且快捷。從系統(tǒng)上要求做到安全可靠。一切從可靠實(shí)用的角度出發(fā)。力求要將此做成一套完美的公交系統(tǒng)報(bào)站器。1. 可靠性軟件程序的越來(lái)越復(fù)雜，規(guī)模

34、也越來(lái)越大，軟件的可靠性成為技術(shù)性難題。對(duì)于系統(tǒng)本身系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性要求越來(lái)越高，軟件系統(tǒng)的可靠性是保證設(shè)計(jì)聲譽(yù)和生存發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)能力的重要保證之一。軟件可靠性其含義就是軟件在測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中錯(cuò)誤發(fā)生幾率。其錯(cuò)誤發(fā)生率越低，其穩(wěn)定性就越高。當(dāng)軟件一旦發(fā)生故障，其本身具有排除故障和解脫死鎖的能力。軟件和硬件可靠性有著性本質(zhì)上的區(qū)別，主要變現(xiàn)在：硬件的可靠性是物理機(jī)理導(dǎo)致的衰變和老化，而軟件是由于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中的錯(cuò)誤所致。所以軟件的可靠性必須在設(shè)計(jì)階段得以保證，在生產(chǎn)和測(cè)試階段無(wú)法檢測(cè)。2. 可修改性要求以科學(xué)的方法設(shè)計(jì)HYPERLINK /view/37.htm t _blank軟件，使之

35、有良好的結(jié)構(gòu)和完備的文檔，系統(tǒng)性能易于調(diào)整。3. 健壯性健壯性是指軟件的接口接受到了軟件規(guī)范以外的符號(hào)，是否能夠判斷出這個(gè)輸入不符合規(guī)范要求，并且有相應(yīng)的對(duì)策來(lái)處理這樣的突發(fā)情況。HYPERLINK /view/37.htm t _blank軟件HYPERLINK /view/963152.htm t _blank健壯性這個(gè)概念非常模糊無(wú)法進(jìn)行明確的定義，但是卻是衡量軟件外部量度的標(biāo)準(zhǔn)。HYPERLINK /view/37.htm t _blank軟件設(shè)計(jì)的健壯直接反應(yīng)了設(shè)計(jì)和編碼人員的水平。反映了其對(duì)問(wèn)題的分析能力和解決問(wèn)題的能力。4. 容易理解軟件設(shè)計(jì)必須秉持可理解性，在保證了軟件的可靠性

36、和可修改性的前提下必須讓人容易理解，保證系統(tǒng)的重用率。容易理解并不僅僅就是文檔清晰可讀，而是HYPERLINK /view/37.htm t _blank軟件本身的設(shè)計(jì)架構(gòu)和代碼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明易于理解。這個(gè)主要取決于設(shè)計(jì)者本身的洞察力和創(chuàng)造性，以及對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象需求和掌握得透徹程度，它不依賴(lài)于任何軟件而是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中就對(duì)細(xì)節(jié)性的把握和操作。5. 可測(cè)試性系統(tǒng)的可測(cè)試性就是在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕涌?，并建立測(cè)試系統(tǒng)，使系統(tǒng)在使用前，得到系統(tǒng)的全面檢驗(yàn)。測(cè)試是軟件使用前必須使用的流程，也是保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。6. 可擴(kuò)展性HYPERLINK /view/37.htm t _blank軟件設(shè)計(jì)并非是

37、以有效確定的，而是要盡量留有后續(xù)升級(jí)的升級(jí)接口和升級(jí)的空間。一個(gè)完美的系統(tǒng)并不是設(shè)計(jì)出了非常強(qiáng)大的功能，而是代碼盡可能少的情況下實(shí)現(xiàn)了功能，而且在后續(xù)的升級(jí)的過(guò)程中有充分的接口和資源使系統(tǒng)在原有的基礎(chǔ)上即可升級(jí)或增加功能。4.1.2 指導(dǎo)思想隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，嵌入式產(chǎn)業(yè)正在快速的發(fā)展，嵌入式自動(dòng)化產(chǎn)品進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，不管是學(xué)習(xí)，工作或生活中，不管是在哪個(gè)領(lǐng)域，不管是什么年齡的用戶(hù)。都可以在這里可以看到嵌入式自動(dòng)化的影子。對(duì)于嵌入式高科技產(chǎn)品，逐漸一點(diǎn)點(diǎn)被我們所認(rèn)識(shí)和熟悉。我們知道應(yīng)用嵌入式產(chǎn)品的同時(shí)，對(duì)于一些嵌入式終端操作本身，也有許多方面不能適用于一般的普通用戶(hù)。很多的普通用戶(hù)希望在使用某

38、些嵌入式產(chǎn)品的同時(shí)也可以像一些嵌入式專(zhuān)家一樣靈活的操作。這些是被嵌入的工程師們一直在討論和研究的方面，而對(duì)嵌入式產(chǎn)品的日常維護(hù)和優(yōu)化也是我們所研究和升級(jí)的重點(diǎn)方向。4.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1 功能構(gòu)架根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果確定本系統(tǒng)主要包括以下功能模塊，如圖4.1所示。硬件電路搭建完成后就是軟件代碼時(shí)間，如果說(shuō)硬件電路是基礎(chǔ)，軟件就是功能實(shí)現(xiàn)的核心。軟件的主要的功能是分為主函數(shù)、LCD顯示程序、ISD4004語(yǔ)音控制程序。這幾部分函數(shù)工程了系統(tǒng)的功能。圖4.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)4.3 硬件設(shè)計(jì)4.3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)就是簡(jiǎn)化的微型計(jì)算機(jī)。CPU中本身自帶存儲(chǔ)器ROM和RAM。CPU片內(nèi)也

39、有總線(xiàn)。IC（集成電路）技術(shù)是將電路通過(guò)特殊工藝做在一塊硅基片上封裝成芯片，比如CPU，片外存儲(chǔ)器等等。將單片機(jī)CPU（比如51系列），晶振，存儲(chǔ)器，地址鎖存器，邏輯門(mén)，七段譯碼器（顯示器），按鈕（類(lèi)似鍵盤(pán)），擴(kuò)展芯片，接口等通過(guò)PCB工藝（比如SMT貼片，或者插裝）做在環(huán)氧樹(shù)脂板上。這樣才是一個(gè)完整的單片（做在一塊PCB板上）的微型計(jì)算機(jī)。正常的單片機(jī)系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分。系統(tǒng)具有幾個(gè)基本組成部分，所述的組的最小的單芯片系統(tǒng)，電源電路，關(guān)鍵電路，語(yǔ)音電路，超聲波電路等幾部分組成。系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)形式的過(guò)程中，可避免盲目的障礙，人們走來(lái)提示。為了確保用戶(hù)的人身安全。單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器是在

40、一塊芯片中集成了CPU中央處理器、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、ROM程序存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的I/O輸入/輸出接口等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件從而可以完成復(fù)雜的運(yùn)算、邏輯控制、通信等功能。單片機(jī)的最小系統(tǒng)是單片機(jī)正常工作的最小組成單元，各個(gè)組成部分必不可少，也是和單片機(jī)密不可分的組成部分。單片機(jī)的最小系統(tǒng)一般是到單片機(jī)、時(shí)鐘電路、傳感器、復(fù)位電路和輸入輸出設(shè)備。STC89C52中采用開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)以硬件方式實(shí)現(xiàn)I/O端口的靈活配置。這種通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)配置的I/O端口系統(tǒng)中，單片機(jī)外部為通過(guò)I/O端口，如P0口、P1口；內(nèi)有輸入/輸出的電路單元通過(guò)相應(yīng)配置寄存器控制的交叉開(kāi)關(guān)配置到所在選擇的端口上

41、。STC89C52的所有I/O端口都可以接收5V邏輯電平的輸出，在選擇開(kāi)漏后加上拉電阻到5V后，也可驅(qū)動(dòng)5V的邏輯器件，可與5V電路方便地連接。I/O端口的功能配置通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)配置寄存器XBRx、輸出方式寄存器PnMDOUT、輸出方式寄存器PnMDIN等來(lái)設(shè)置。STC89C52單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU，片內(nèi)具有64KB、可在系統(tǒng)編程的Flash，4352字節(jié)的片內(nèi)RAM。其他外設(shè)主要有：12/10位或8位ADC；2個(gè)12位DAC；3個(gè)模擬捕捉/比較器；硬件實(shí)現(xiàn)SPI/SMBus和UART串口三種接口同時(shí)支持，對(duì)于系統(tǒng)的可擴(kuò)展性非常有利；單片機(jī)STC89C52共包含通用的16位

42、定時(shí)器5個(gè)；其具有6個(gè)可編輯計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列的捕捉/比較模塊；單片機(jī)內(nèi)還包含看門(mén)狗定時(shí)器、溫度傳感器和VDD監(jiān)視器。單片機(jī)最小系統(tǒng)中的復(fù)位電路也是系統(tǒng)運(yùn)行安全的保證。由于單片機(jī)的運(yùn)行環(huán)境并不能保證在穩(wěn)定不變，難免單片機(jī)會(huì)死機(jī)或程序無(wú)法運(yùn)行，軟復(fù)位無(wú)法重新啟動(dòng)系統(tǒng)以后復(fù)位電路在此時(shí)就起到非常關(guān)鍵的作用。保證系統(tǒng)的正常啟動(dòng)，恢復(fù)系統(tǒng)功能。圖4.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖4.3.2 LCD液晶顯示電路液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）廣泛應(yīng)用于微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，與LED相比，具有功率低，抗干擾能力強(qiáng)，體積小，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。另外，LCD在大小和形狀上更加靈活，接口簡(jiǎn)單，

43、不但可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示文字和圖形。字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示，不能滿(mǎn)足圖形曲線(xiàn)和文字顯示的要求。點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符和數(shù)字，還可以顯示不同的圖像和曲線(xiàn)。并且可以對(duì)顯示的內(nèi)容進(jìn)行各種操作，例如：上下左右滾動(dòng)、分區(qū)開(kāi)窗口、閃爍、反轉(zhuǎn)等功能，在顯示電路中被廣泛?，F(xiàn)在，隨著液晶技術(shù)的突破，液晶顯示器的質(zhì)量有了很大的提高，品種也在不斷推陳出新，不但有各種規(guī)模的黑白液晶顯示器，還有絢麗多彩的彩色液晶顯示器。在點(diǎn)陣式液晶顯示器中，把控制驅(qū)動(dòng)電路與液晶點(diǎn)陣集成在一起，組成一個(gè)顯示模組，可與八位微處理器接口直接連接，不但使用方便，而且價(jià)格也比較便宜。圖4.3 LCD顯示電路圖4.3.3 錄放模塊

44、電路語(yǔ)音芯片ISD4004主要與三部分設(shè)備連接，這三部分是單片機(jī)的控制電路、語(yǔ)音輸入電路和語(yǔ)音功放電路。單片機(jī)的P1.0、P1.1和P1.2的引腳獨(dú)立連接按鍵。語(yǔ)音芯片的功放功能通過(guò)車(chē)輪的行車(chē)?yán)锍套龀鰧?duì)比，如果系統(tǒng)測(cè)量的里程與系統(tǒng)設(shè)定的里程完全相P1.3引腳經(jīng)電阻與控制外部語(yǔ)音錄入和語(yǔ)音播放電路接通與否的三極管的基極相連；P1.4引腳接片選端，控制ISD4004選通與否；P1.5引腳接串行輸入MOSI，經(jīng)此讀入放音地址；P1.7引腳接串行時(shí)鐘SCLK；兩芯片中斷口相連，以收發(fā)中斷信號(hào)。同相模擬輸入（ANA IN+）和反相模擬輸入（ANA IN-）與錄音電路相連，通過(guò)話(huà)筒錄制各站信息存儲(chǔ)于芯片內(nèi)

45、部以供播放時(shí)應(yīng)用。音頻功率放大器LM386驅(qū)動(dòng)音箱組成放音電路，與音頻輸出端(AUD OUT)相連。另外，發(fā)光二極管接于電源通路，可以顯示語(yǔ)音芯片工作情況。圖4.4 錄放模塊電路圖4.3.4 按鍵電路鍵盤(pán)電路實(shí)際上是一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合，其中每一個(gè)按鍵就是一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入裝置。按鍵的斷開(kāi)與閉合，取決于機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)的通、斷狀態(tài)。通過(guò)外接的操作來(lái)改變其狀態(tài)，其狀態(tài)的變化反應(yīng)在電壓上就是高、低電平的變化，例如：高電平表示斷開(kāi)，低電平表示閉合。系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)接口的電平狀態(tài)（高或低），便可確定按鍵是否已被按下。為了縮小整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模，簡(jiǎn)化硬件線(xiàn)路，我們希望設(shè)置最少量的按鍵，獲得更多的操作控制功能。若采用硬件防

46、抖動(dòng)電路，則N個(gè)鍵就必須配有N個(gè)防抖動(dòng)電路。因此，當(dāng)鍵的個(gè)數(shù)比較多時(shí)，硬件防抖動(dòng)將無(wú)法勝任。在這種情況下，可以采用軟件的方法進(jìn)行防抖動(dòng)。當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到有鍵按下時(shí)，先用軟件延時(shí)（1020ms），而后再確認(rèn)該鍵電平是否仍維持閉合狀態(tài)電平。若保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)此鍵確已按下，從而消除了抖動(dòng)的影響。圖4.5 按鍵電路4.4 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)首先對(duì)顯示器進(jìn)行初始化，如果未成功繼續(xù)進(jìn)行初始化，如果成功LCD可以顯示出信息，按鍵按下時(shí)如果接到信號(hào)LCD顯示器會(huì)顯示出當(dāng)前到站的信息，如果沒(méi)有操作就會(huì)顯示出沒(méi)有操作時(shí)LCD顯示的內(nèi)容。以此進(jìn)行按鍵的操作，達(dá)到報(bào)出各個(gè)站點(diǎn)及顯示的目的。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

47、（論文）第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.1 環(huán)境設(shè)置開(kāi)發(fā)軟件可以使用專(zhuān)業(yè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境-Silicon Laboratories IDE，也可以使用較為通用的8051單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件-KEIL uVision2或KEIL uVision3。這個(gè)時(shí)候在軟件里安裝一個(gè)補(bǔ)丁包。軟件開(kāi)發(fā)方法和其他的8051單片機(jī)沒(méi)有什么差別。在源文件來(lái)時(shí)一般要有一個(gè)頭文件包含聲明，定義所用單片機(jī)的特殊寄存器。5.2板圖繪制 5.2.1建立工程文件（1）首先新建工程，執(zhí)行菜單命令中File-New。在工程中指定工程存儲(chǔ)目錄。（2）創(chuàng)建文檔，執(zhí)行菜單命令中File-New Document，建立文檔，創(chuàng)建一個(gè)Schematic Docum

48、ent。（3）添加庫(kù)文件，單擊元件庫(kù)管理器中的按鈕ADD/Remove，彈出Change Library File List ，添加需要的庫(kù)文件。（4）繪制原理圖，布置元件，將自建創(chuàng)建的符號(hào)庫(kù)擺放于原理圖上，將電子元器件用有電器特性的線(xiàn)按設(shè)計(jì)連接。（5）電器規(guī)則檢查，執(zhí)行菜單命令中Tools-ERC，檢查電路圖中是否有不符合電器規(guī)則。（6）創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表，執(zhí)行菜單命令中Design-Create Netlist，生成.NET文件。5.2.2PCB板的設(shè)計(jì)流程（1）創(chuàng)建文檔，執(zhí)行菜單命令中File-New Document，建立文檔，創(chuàng)建一個(gè)PCB Document，并設(shè)置相對(duì)零點(diǎn)。（2）下載網(wǎng)絡(luò)表

49、，執(zhí)行菜單命令中Design-Netlist，彈出對(duì)話(huà)框。單擊Browse選擇其中的.NET文件。（3）檢查錯(cuò)誤，Netlist生成后，會(huì)在Error中提示引起錯(cuò)誤原因，根據(jù)提示找到錯(cuò)誤。改正后重新下載列表。沒(méi)有錯(cuò)誤提示后按Execute。即可將電子器件布置在PCB板圖上。（4）規(guī)劃好PCB電路圖框圖，定義板框，定義電路板層數(shù)（本系統(tǒng)使用雙層板），定義柵格距離。（5）連線(xiàn)是PCB電路板設(shè)計(jì)的核心部分，電子器件布置以就近為原則，接口放在電路板邊緣。PCB版圖可見(jiàn)附錄。5.3 軟件實(shí)現(xiàn) 日常生活中，要完成一件復(fù)雜的功能，我們總是習(xí)慣把“大功能”分解為多個(gè)“小功能”以實(shí)現(xiàn)。在C程序的世界里，“功能”

50、可稱(chēng)呼為“函數(shù)”，因此“函數(shù)”其實(shí)就是一段實(shí)現(xiàn)了某種功能的代碼，并且可以供其它代碼調(diào)用。一個(gè)程序，無(wú)論復(fù)雜或簡(jiǎn)單，總體上都是一個(gè)“函數(shù)”；這個(gè)函數(shù)就稱(chēng)為“main 函數(shù)”，也就是“主函數(shù)”。比如有個(gè)“做菜”程序，那么“做菜”這個(gè)過(guò)程就是“主函數(shù)”。在主函數(shù)中，根據(jù)情況，你可能還需要調(diào)用“買(mǎi)菜，切菜，炒菜”等子函數(shù)。main函數(shù)在程序中大多數(shù)是必須存在的，但是依然有例外情況，比如windows編程中可以編寫(xiě)一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（dll）模塊，這是其他windows程序可以使用的代碼。由于DLL模塊不是獨(dú)立的程序，因此不需要main函數(shù)。再比如，用于專(zhuān)業(yè)環(huán)境的程序如機(jī)器人中的控制芯片-可能不需要main

51、函數(shù)。主函數(shù)是系統(tǒng)的開(kāi)始，軟件系統(tǒng)的入口就是主函數(shù)。主函數(shù)中定義了再后續(xù)使用的函數(shù)，其是程序的核心，主要是在運(yùn)行過(guò)程中，控制各個(gè)軟件模塊的運(yùn)行。主函數(shù)中定義了各個(gè)函數(shù)后，將調(diào)用的函數(shù)名進(jìn)行定義后，就可以在主函數(shù)中進(jìn)行調(diào)用。5.4 功能模塊實(shí)現(xiàn)5.4.1主函數(shù)模塊功能主函數(shù)主要系統(tǒng)程序開(kāi)始的入口，和相應(yīng)模塊控制。主函數(shù)得到相應(yīng)通過(guò)相應(yīng)的傳感器得到的數(shù)字信號(hào)，控制相應(yīng)的模塊進(jìn)行動(dòng)作。主函數(shù)在控制過(guò)程中，主要是對(duì)是否刮風(fēng)下雨這個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)主函數(shù)監(jiān)控到符合條件的環(huán)境立即調(diào)用相應(yīng)函數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的操作。void main() unsigned char i=0,j=0,station=0,gud

52、ing=0;bit fangxiangflag=zheng;K1=1;K2=1;K3=1;K4=1;led=1;while(1)if(K1=0)delayms_4004(10);if(K1=0)rec(addr_stationi);led=0;while(K1=0); /松手判斷delayms_4004(20);while(K1=0); /松手判斷i+=1;if(i=8)i=7;stop();led=1;if(K2=0)delayms_4004(10);while(K2=0);play(addr_stationstation);station+=1;if(station=8)station=0

53、;if(K3=0)delayms_4004(10);if(K3=0)rec(addr_gudingj);led=0;while(K3=0); /松手判斷delayms_4004(20);while(K3=0); /松手判斷j+=1;if(j=8)j=7;stop();led=1;if(K4=0)delayms_4004(10);while(K4=0);play(addr_gudingguding);guding+=1;if(guding=8)guding=0;圖5.1 主函數(shù)流程圖5.4.2 顯示函數(shù)void play(uint addr_P)/放音部分子程序，放音地址由ADDR_P決定/ u

54、int y;SS=0;/第一次，發(fā)送上電指令8位MOSI=0;/發(fā)送開(kāi)始SCLK=0;for(y=0;yy)&0 x01)MOSI=1;else MOSI=0;_nop_();_nop_();_nop_();SCLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();/發(fā)送結(jié)束顯示流程: 圖5.2 顯示流程圖5.4.3 中斷函數(shù)實(shí)現(xiàn)中斷函數(shù)主要是調(diào)用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器資源，根據(jù)單片機(jī)的信息判斷，當(dāng)條件符合要求引起中斷，內(nèi)部定時(shí)器會(huì)根據(jù)需要從外部T0和T1輸入外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的溢出信號(hào)作為中斷的請(qǐng)求信號(hào)。該定時(shí)中斷處理程序框圖如圖5.3所示： 圖5.3 定時(shí)中斷處理流程圖void tim

55、0() interrupt 1TH0=0XFE;/11.0592MHZ晶振的0.5ms計(jì)時(shí) TL0=0X33;if(countjd)pwm=1;elsepwm=0;count=count+1;count=count%40;/count=40時(shí) 將count清零 大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第6章系統(tǒng)測(cè)試軟件測(cè)試是一項(xiàng)非常重要而且復(fù)雜化的步驟。軟件測(cè)試在軟件的整個(gè)生存期中起著重要的作用，能夠驗(yàn)證軟件的存在的不足和問(wèn)題，對(duì)于軟件的質(zhì)量保證是不可缺少的一部分。本系統(tǒng)測(cè)試已下幾個(gè)方面。6.1 硬件電路測(cè)試電路的設(shè)計(jì)沒(méi)有任何問(wèn)題的時(shí)候，按照電路所設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行焊接電路板。在焊接電路板的過(guò)程中，要注

56、意元器件的屬性連接，避免犯下不可彌補(bǔ)的錯(cuò)誤。焊接完電路板之后，要檢查電路板的焊接點(diǎn)是否焊接牢固，有無(wú)虛焊；在相鄰近的焊接點(diǎn)中有無(wú)相互通電的可能性，是否有短路現(xiàn)象的發(fā)生，在必要的時(shí)候要采用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試，避免不必要的錯(cuò)誤發(fā)生，使得硬件電路不能正確的運(yùn)行。使用偉福仿真器對(duì)單片機(jī)進(jìn)行仿真，首先進(jìn)行單步運(yùn)行，可以觀察查看相應(yīng)寄存器中的數(shù)據(jù)變化，根據(jù)觀察寄存器中的數(shù)據(jù)變化與預(yù)想的相同。系統(tǒng)運(yùn)行正常，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能。系統(tǒng)實(shí)物如圖6.1所示，主要是有圖6.1 系統(tǒng)實(shí)物圖圖6.2 系統(tǒng)運(yùn)行圖由兩個(gè)圖比較得出，系統(tǒng)運(yùn)行正常，通過(guò)LCD顯示屏可以顯示所有的數(shù)據(jù)，并且功放也可以正常的播放語(yǔ)音信息。因此系

57、統(tǒng)可以正常運(yùn)行。表6.1 測(cè)試結(jié)果模塊輸入預(yù)計(jì)輸出預(yù)期結(jié)果測(cè)試結(jié)果異常事件功放模塊到達(dá)站點(diǎn)站點(diǎn)信息音頻站點(diǎn)信息音頻站點(diǎn)信息音頻顯示模塊車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)控信號(hào)速度、站點(diǎn)信息、下一站信息速度、站點(diǎn)信息、下一站信息速度、站點(diǎn)信息、下一站信息6.2 軟件系統(tǒng)測(cè)試軟件測(cè)試是一項(xiàng)非常重要而且復(fù)雜化的步驟。軟件測(cè)試在軟件的整個(gè)生存期中起著重要的作用，能夠驗(yàn)證軟件的存在的不足和問(wèn)題，對(duì)于軟件的質(zhì)量保證是不可缺少的一部分。操作步驟如下：1根據(jù)系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)檢查各流程圖是否正確，再根據(jù)流程圖來(lái)檢查程序是否也正確。2將所有程序組織起來(lái)，在軟件環(huán)境下運(yùn)行，檢查程序是否正確。通過(guò)對(duì)硬件和軟件系統(tǒng)的認(rèn)真檢查，反復(fù)測(cè)試。如果沒(méi)有

58、出現(xiàn)問(wèn)題即可把源程序編譯成HEX文件裝載到單片機(jī)中，對(duì)硬件進(jìn)行仿真。仿真軟件Proteus是英國(guó)Labcenter electronics公司研發(fā)的EDA仿真軟件。它以強(qiáng)大的功能和良好的仿真效果而聞名。因此EDA仿真軟件采用Proteus進(jìn)行仿真。Proteus仿真基本步驟：第一步是將電路圖的硬件及連線(xiàn)布置在Proteus中，Proteus的數(shù)據(jù)庫(kù)非常豐富。基本的電子器件都包含在內(nèi)，所以電路布置簡(jiǎn)單。而且電路布置沒(méi)有特殊的參數(shù)要求。第二步將代碼和電路連接起來(lái)。即將代碼和硬件電路進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)控制。點(diǎn)擊開(kāi)始，即可仿真。仿真結(jié)果基本完成了顯示系統(tǒng)的基本功能，可以對(duì)通信的數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的顯示。軟件測(cè)

59、試：使用Keil軟件分別單步運(yùn)行程序和全速運(yùn)行，都無(wú)錯(cuò)誤報(bào)告。程序軟件仿真通過(guò)。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第7章結(jié)論經(jīng)過(guò)了五個(gè)月的制作，終于完成了基于STC89C52系列單片機(jī)漢字液晶顯示屏軟硬件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)功能基本達(dá)到了預(yù)期效果。在這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了以前在理論中沒(méi)有學(xué)到的東西，畢業(yè)設(shè)計(jì)就是理論結(jié)合實(shí)際的實(shí)戰(zhàn)。在完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中鍛煉了我獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中提高了我的設(shè)計(jì)能力，讓我的設(shè)計(jì)更加規(guī)范，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)更加豐富。讓我在各個(gè)方面都得到了進(jìn)步。通過(guò)對(duì)公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)電路設(shè)計(jì)有了更加深刻的了解，對(duì)硬件電路和軟件代碼的設(shè)計(jì)都有了更加深刻的了解。通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，

60、對(duì)STC89C52有了充分的了解。對(duì)于單片機(jī)的資源利用和控制都有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，也有讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有了更加深刻的了解。通過(guò)軟件的設(shè)計(jì)，對(duì)于C語(yǔ)言的使用熟練了很多，使用C語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制，并對(duì)單片機(jī)的外圍電路進(jìn)行控制，通過(guò)各個(gè)不同模塊功能的實(shí)現(xiàn)以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在的老師的悉心指導(dǎo)下完成了。作為一名即將離開(kāi)大學(xué)校門(mén)的學(xué)生,我把本次設(shè)計(jì)看作是大學(xué)中的最后一門(mén)功課，投入了巨大的時(shí)間和精力。設(shè)計(jì)題目是用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站。由于在大學(xué)中重點(diǎn)學(xué)習(xí)的是電子方面的知識(shí)，僅靠自己的力量完成設(shè)計(jì)任務(wù)的難度是相當(dāng)大的。在制作設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我確實(shí)遇到了許多棘手的問(wèn)題，碰到了很多的困難。但是，這些