《基于單片機STC89C52和LCD顯示屏的地鐵語音自動報站系統(tǒng)設計》10000字

基于單片機STC89C52和LCD顯示屏的地鐵語音自動報站系統(tǒng)設計摘要隨著國家的日益強大，經濟發(fā)展的越來越快，城市的道路交通擁擠的問題越來越嚴重。緩解城市道路交通的重要方式之一——建設地鐵。像廣州、深圳等城市，地鐵線路網就比較完善了。隨著科技的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)并廣泛使用的語音自動報站系統(tǒng)，為地鐵的運營大幅度地減少了人工成本，并且解決了傳統(tǒng)的報站方式誤報站點、故障不報站等問題。地鐵報站系統(tǒng)的設計介紹了兩個方面:硬件電路的設計和軟件程序的編寫。硬件部分以STC89C52為主要的控制芯片，并運用各種不同的模塊，如語音模塊、LCD顯示屏模塊、GPS模塊等來構成地鐵的語音自動播放系統(tǒng)。根據GPS定位，在單片機的控制下，到達的站點時，語音自動播報地鐵站信息，到達的站點信息通過滾屏的方式顯示在LCD液晶顯示屏上?？紤]到GPS信號有時會很弱，還設計了手動播報地鐵站的功能。關鍵詞：語音自動報站系統(tǒng)；單片機STC89C52；LCD顯示屏；GPS設計說明地鐵語音自動報站系統(tǒng)在設計時就要考慮系統(tǒng)的功能實現(xiàn)以及相關元器件。該系統(tǒng)的功能要求：地鐵到站時，能夠自動播報到站站點的信息，不用人工報站；同時要有液晶顯示屏來顯示站點名（中文和英文）。從功能要求來看，該系統(tǒng)就需要語音播放的模塊，顯示模塊，要有控制核心，能進行自動播放的模塊。所以，地鐵語音自動報站系統(tǒng)要包括硬件和軟件兩部分。硬件是進行語音自動播報和站點信息顯示的實體，軟件是進行編譯程序的。地鐵語音自動報站系統(tǒng)的硬件總體設計：以51單片機為主控制核心，GPS模塊來獲取實時經緯度，通過對比即將到的站點的經緯度，如果到站，語音模塊到達站點時進行語音播報，LCD液晶顯示屏模塊進行站點信息的展現(xiàn)。因為考慮到了GPS信號有時會比較弱或者沒有GPS信號，還添加了手動播報模式。本設計打算使用STC89C52單片機為主要的控制芯片，液晶顯示部分使用LCD液晶，GPS模塊使用VK2828U7G5LF，音頻播放模塊使用Miniplay模塊，還有按鍵電路、指示燈電路以及時鐘顯示電路。硬件總體部分設計后，就要使用畫圖軟件畫出原理圖。使用Protel99se軟件畫出電路原理圖，AltiumDesignerSummer9軟件畫出PCB板原理圖。原理圖請看附錄A。畫完電路原理圖，就要開始準備地鐵語音自動報站系統(tǒng)硬件的焊接。首先，要準備焊接所需的元器件。元件有：單片機STC89C52芯片、LCD液晶顯示屏、DS1302時鐘芯片、VK2828U7G5LF微型定位芯片、Miniplay播放器、1個喇叭、不同阻值的電阻、電容、DIP40管座、多個不同的排座、導線、錫絲、PCB板、多個按鍵、LED燈……然后使用電烙鐵來焊接地鐵語音自動報站系統(tǒng)的各個部分。焊接的時候要注意不要接短路了，電容正負極不要接反了（負極是引腳短，正極是引腳長的）。焊接完成后，要使用萬用表來先檢查電源和接地，再來檢查其他部分。軟件部分使用Keil4來進行編寫代碼。地鐵語音自動報站器加電后系統(tǒng)首先進行初始化，主要是對STC89C52單片機I/O口的狀態(tài)和寄存器的狀態(tài)進行初始化；接著是對LCD顯示時間、站點信息的設計；其次，程序開始進入掃描過程，對鍵盤進行設置按鍵檢測，判斷設置按鍵是否被按下。如果檢測到按下，就進行相對應的設置操作。然后，進行下一步判斷系統(tǒng)模式是否為自動。如果檢測到是自動模式，則進行判斷是否到站；如果檢測到是手動模式，則進行判斷到站按鍵是否按下。自動模式：若是到站，則進行播報到站點的相關信息；若是沒有到站，則返回程序繼續(xù)檢測。手動模式：若是到站按鍵按下，則進行播報到站點的相關信息；若是沒有按下，則返回程序繼續(xù)檢測。軟件流程圖如圖4.1所示。代碼編寫完后，則使用Protues軟件進行仿真。仿真成功后，就用STC-ISP串口下載程序軟件。如果仿真不成功，則尋找代碼中的問題，進行代碼的修改。關鍵詞：單片機；液晶顯示；GPS目錄1引言 附錄B部分源程序voidMry(){if(Mry_F){ Mry_F=0; IapEraseSector(0x08000); IPB(0x08000,Playing_Volume);//記錄播報語音的音量大小變量 IPB(0x08001,Subway_Station); //記錄地鐵站的總數 if(GPS_WRITE)IPB(0x08002,1);//記錄自動校時標志elseIPB(0x08002,0);//記錄自動校時標志 if(Mode)IPB(0x08003,1);elseIPB(0x08003,0); if(S_M)IPB(0x08004,1);elseIPB(0x08004,0); if(Up_Off)IPB(0x08005,1);//記錄上行下行elseIPB(0x08005,0);//記錄上行下行 }}voidread_Mry(){ Playing_Volume=IRB(0x08000); //獲取音量大小變量 Subway_Station=IRB(0x08001);//獲取地鐵站總數 if(Playing_Volume>30||Subway_Station>15)//如果數據不對，就進行初始化 { Playing_Volume=20;//設置開始的音量大小 Subway_Station=5; }if(IRB(0x08002)!=0&&IRB(0x08002)!=1)//獲取GPS校時標志位 { GPS_WRITE=1; //如果讀取不對，默認打開 }elseGPS_WRITE=IRB(0x08002); //如果對，進行賦值if(IRB(0x08003)!=0&&IRB(0x08003)!=1)//讀取存儲的 { Mode=0; }elseMode=IRB(0x08003);if(IRB(0x08004)!=0&&IRB(0x08004)!=1) { S_M=0; }elseS_M=IRB(0x08004);if(IRB(0x08005)!=0&&IRB(0x08005)!=1) { Up_Off=0; }elseUp_Off=IRB(0x08005);Mry_F=1; //將讀取的數據再次存儲}ucharGPSdt(uchar*dt)//讀取服務器返回的數據{uchara=0;while(*dt!=0){if(*dt!=GPS_dt[a]){return0;}a++;dt++;}GPS_dt[0]=0;return1;}voidSend_Hex(unsignedchar*p,unsignedcharnumbers){ while(numbers--)//剩余字符數 {SBUF=*p;//將要發(fā)送的數據賦給串口緩沖寄存器 while(!TI);//等待發(fā)送結束 TI=0; p++; } }voidLCD()//顯示函數LCD12864{uchardt=0; if(state<=6) { LCD_P(0,0); if(state!=1&&s0) { LCD_WRITEbyte("20"); LCD_WRITE(1,0x30+T_dta_1[5]/10); LCD_WRITE(1,0x30+T_dta_1[5]%10); }LCD_WRITEbyte("-");else{LCD_WRITEbyte("");} if(state!=2&&s0) { LCD_WRITE(1,0x30+T_dta_1[4]/10); LCD_WRITE(1,0x30+T_dta_1[4]%10); }LCD_WRITEbyte("-");else{LCD_WRITEbyte("");} if(state!=3&&s0) { LCD_WRITE(1,0x30+T_dta_1[3]/10); LCD_WRITE(1,0x30+T_dta_1[3]%10); }else{LCD_WRITEbyte("");}voidDS1302Read_T1()//實時讀取時間數據{uchara; if(state==0) { T_dta[0]=Read(0x81); T_dta[1]=Read(0x83); T_dta[2]=Read(0x85); T_dta[3]=Read(0x87); T_dta[4]=Read(0x89); T_dta[5]=Read(0x8D); T_dta_1[0]=T_dta[0]/16*10+T_dta[0]%16; T_dta_1[1]=T_dta[1]/16*10+T_dta[1]%16; T_dta_1[2]=T_dta[2]/16*10+T_dta[2]%16; T_dta_1[3]=T_dta[3]/16*10+T_dta[3]%16; T_dta_1[4]=T_dta[4]/16*10+T_dta[4]%16; T_dta_1[5]=T_dta[5]/16*10+T_dta[5]%16; if(T_dta_1[0]<59) { WRITE(0x8e,0x00); WRITE(0x80,0x80); for(a=0;a<7;a++) { T_dta_2[a]=T_dta_1[a/10; T_dta_3[a]=T_dta_1[a]%10; } for(a=0;a<7;a++) { T_dta_4[a]=T_dta_2[a]*16+T_dta_3[a]; } WRITE(0x80,T_dta_4[0]); WRITE(0x82,T_dta_4[1]); WRITE(0x84,T_dta_4[2