基于单片机的自动导游系统设计 毕业设计.doc

河南科技学院 2011 届本科毕业论文（设计） 论文题目：基于单片机的自动导游系统设计 学生姓名： 所在院系：机电学院 所学专业：应用电子技术教育 导师姓名： 完成时间：2011 年 05 月 27 日 摘 要 电子导游机最开始时是一种半自动化系统，它的功能只是把景点信息以语 音文件格式存储在导游机里，一般通过键盘直接键入景点代码，选择播放。全 自动化的电子导游系统，它在景点先安放无线发射模块，这些发射模块可以控 制工作范围，这样在各个景点就有不同的编码信号。游客到达景区某个景点后， 游客手上的导游机会自动接收编码信号，经过解码后，由控制中心控制语音播 放即可。当有紧急事件是有 gsm 模块发送信号通知。系统电子导游机的硬件 采用 51 系列的单片机作为控制中心，语音模块 minic-a101fs 进行语音播放， 编解码芯片 sc2262sc2272 进行无线收发信号的编解码， gsm 模块使用 tc35i 模块进行紧急拨号。 关键字：电子导游；单片机；编解码芯片；串口语音模块；gsm 模块； abstract most e-start guide machine is a semi automated system, its function is to spot a voice file format information stored in the guide unit, the general attractions through the keyboard by typing the code, select play.tourists in this article guides the hands of the electronic control unit using the serial port voice module minic-a100fs, microcontroller 51 using more generic at89c51 mcu as a system of control processing unit, codec chip sc2262 /sc2272 and the gsm module tc35i module.electronic guide automation system, which placed first in spot radio transmitter module, the transmitter module can control the scope of work, so there are different spots in each coded signal.visitors reach the attractions, visitors guide the hands of the opportunity to automatically receive encoded signals, after decoding by the control center can control the audio playback.when an emergency is to send signals to the gsm module. keyword：electronic guide；single-chip；codec chip；serial port voice module；gsm module 目 录 1 绪论 1 1.1 设计的意义和发展趋势 1 1.2 设计的要求 1 2 模块选择 2 2.1 at89c51 单片机 2 2.2 射频发射接收模块 3 2.2.1 射频发射模块 f05p.3 2.2.2 射频接收模块 j04p .3 2.3 sc2262/2272 编解码芯片 4 2.4 语音播放模块 minic-a101fs 5 3 系统结构框图 6 3.1 发送电路 7 3.2 接收电路 7 3.3 语音播放电路 8 3.4 gsm 模块 .9 3.4.1 gsm 模块电路 .9 3.4.2 gsm at 指令 .10 4 软件设计 10 4.1 主程序流程图 11 4.2 语音播放程序流程图 12 4.3 gsm 模块流程图 .12 5 结束语 13 致谢 13 参考文献 14 附录 1 电路原理图 .14 附录 2 程序清单 .16 1 1 绪论 1.1 设计的意义和发展趋势 改革开放以来，伴随着中国旅游业的高速发展，我国旅行社行业发生了巨 大的变化，特别是近十年来，行业规模不断扩大，从业人员不断增加，经营体 制不断创新，经营环境不断改善，旅行社行业已经成为我国拉动经济增长、扩 大就业渠道的重要的服务行业之一。而随着越来越多的把旅游当作节假日的一 种休闲方式，而有些问题也随之产生，如导游人员的缺乏及其素质不高，加之 大批喜欢独立自由的旅游者的出现，这些促使了电子导游系统的产生。 导游系统刚开始发展时间是一种半自动的系统，功能是把景点信息以语音 文件格式存储在导游机里，一般通过键盘直接键入景点代码，选择播放。这种 类型的导游机，缺点是要输入景点代码，很不方便。发展到现在，出现了全自 动化的导游机，它在景点先安放无线发射模块，这些发射模块可以控制工作范 围，这样在各个景点就有不同的编码信号。游客到达景点后，游客手上的导游 机会自动接收编码信号，经过解码后，由控制中心控制语音播放即可。 电子导游相比较与人工导游方面，人工导游的的全职导游的减少，以及大 量自由旅游者的出现和旅游电子商务的迅速普及等等，导致了人工导游职业的 困难加大。这就造成了电子导游的迅速发展，解决了无导游讲解看不懂景点， 不再走马观花，获得更高的旅游质量，而且旅游期间自由旅游者喜欢时间和路 线自己做主，自己决定何时出发，何时休息，走哪条线路，在哪里停留，欣赏 喜欢的风景。 而且当前市场上的电子导游通常都是只进行景点的语音播放，当旅行者在 景区旅游碰到各种事故时，景区不能实时掌控，比如：语音播放出现故障；查 2 找别的景区；迷路等。 电子导游系统是一种旅游讲解专用设备，它可以把景区和陈列展示的物品 图文并茂的表现出来，使观众在边看边听中，汲取知识，了解内涵，享受文化。 许多游客和参观人士，在游览和观赏过程中，由于不了解景物和展品丰富的文 化内涵，对众多本该驻足观赏、细细品味的人文、历史景观等往往是走马观花、 视而不见！造成了旅游资源的极大浪费。既来之，则观之，赏之、品之、思之， 这才是游览观赏的价值所在！景点和物品配置电子导游机系统后，游客们可以 充分了解观赏对象深厚的文化底蕴。睹物思情、浮想联翩，景点、展品的丰富 内涵在讲解中得到了升华。使游客如痴如醉，游而忘返。使用电子导游系统可 以有效配置人力资源。由于讲解人员有限，特别是外语讲解，很难为每位游客 提供规范如一的讲解服务，电子导游机系统为散客和外国游客的参观提供了便 利。更加为了那些自由旅游者提供了良好的条件。 1.2 设计的要求 本系统的主要要求为： （1）单片机实现对 mp3存储电路的控制，实现相应的语音播放。 （2）景点标签自动识别电路。 （3）gsm 紧急拨号系统。 基于以上的设计要求本系统需要单片机，语音播放模块，无线收发模块， gsm 模块。 2 模块选择 3 2.1 at89c51 单片机 图 1 at89c51 管脚图 at89c51 单片机是一种低功耗/低电压/高性能的 8 位单片机。目前 51 单片 机的使用非常广泛，关于 51 单片机设计开发的资料非常丰富 1。使用 c 语言编 程可以实现丰富的功能，在仿真环境上也可以很好地体现出本设计欲达到的效 果，功能强大。本设计以 at89c51 作为单片机。由于本课题属于小型项目，信 息处理量不大，采用其他类型单片机进行设计存在成本高，开发过程复杂等各 种情况，而且本系统的设计并不能发挥出这些类型单片机芯片的各种强大功能。 基于以上优点的分析以及 at89c51 的功能强大、价格低廉，我选择 atmem 公司的 at89c51 作为控制芯片，成本低，开发周期短，配合各种专用芯片的使 用能够很好的实现各种功能 2。at89c51 的管脚图图上图 1 所示。 at89c51 管脚功能如下： vcc： 供 电 电 压 。 p1.01 p1.34 p1.45 p1.56 p1.67 p1.78 p1.23 p1.1 2 ea/vpp31 (rxd)p3.010 (txd)p3.111 (int0)p3.212 psen29 p3.414 p3.515 (wr)p3.616 (rd)p3.717 xtal218 xtal119 p2.1 22p2.2 23p2.3 24 p2.4 25p2.5 26p2.6 27 p2.7 28rst 9ale/prog 30 (int1)p3.3 13p0.7 32p0.6 33 p0.5 34p0.4 35p0.3 36 p0.2 37p0.1 38 vcc 40p0.0 39 gnd20 p2.0 21 at89c51 c1 30p c230py 11.0592mhz k6 4 gnd： 接 地 。 p3口 ： p3口 管 脚 是 8个 带 内 部 上 拉 电 阻 的 双 向 i/o 口 ， 可 接 收 输 出 4个 ttl 门 电 流 。 当 p3口 写 入 “1”后 ， 它 们 被 内 部 上 拉 为 高 电 平 ， 并 用 作 输 入 。 作 为 输 入 ， 由 于 外 部 下 拉 为 低 电 平 ， p3口 将 输 出 电 流 （ ill） 这 是 由 于 上 拉 的 缘 故 。 p3口 也 可 作 为 at89c51的 一 些 特 殊 功 能 口 ， 如 下 表 所 示 ： p3.0 rxd（ 串 行 输 入 口 ） ， p3.1 txd（ 串 行 输 出 口 ） ， p3.2 /int0（ 外 部 中 断 0） ， p3.3 /int1（ 外 部 中 断 1） ， p3.4 t0（ 记 时 器 0外 部 输 入 ） ， p3.5 t1（ 记 时 器 1外 部 输 入 ） ， p3.6 /wr（ 外 部 数 据 存 储 器 写 选 通 ） ， p3.7 /rd（ 外 部 数 据 存 储 器 读 选 通 ） ， p3口 同 时 为 闪 烁 编 程 和 编 程 校 验 接 收 一 些 控 制 信 号 。 rst： 复 位 输 入 。 当 振 荡 器 复 位 器 件 时 ， 要 保 持 rst 脚 两 个 机 器 周 期 的 高 电 平 时 间 。 xtal1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 xtal2：来自反向振荡器的输出。 at89c51单 片 机 的 时 钟 电 路 可 以 由 三 种 方 式 构 成 ， 即 内 部 时 钟 方 式 、 有 源 晶 振 方 式 和 外 部 时 钟 信 号 方 式 。 本 系 统 为 内 部 时 钟 方 式 ， 即 采 用 外 接 晶 振 和 电 容 组 成 的 并 联 谐 振 电 路 3。 2.2 射 频 发 射 接 收 模 块 2.2.1 射 频 发 射 模 块 f05p f05p 具 有 体 积 小 、 低 功 耗 发 射 ； 声 表 稳 频 ； 无 数 据 是 发 射 电 流 为 零 ； 较 宽 的 电 压 工 作 范 围 。 5 性 能 参 数 ： 发 射 频 率 : 315mhz433mhz 频 率 稳 定 : 10 声 表 稳 频 工 作 电 压 : dc+3v-12v 调 制 方 式 : ask 发 射 电 流 : 2-10ma 外 形 尺 寸 : 9215mm(宽 x 长 x 厚 ) 发 射 功 率 : 10mw 工 作 温 度 : -40-+60 传 输 速 率 : 1 模式 scon,#11011000b; es=1; void sendasc(unsigned char asc) bit es; es=es; es=0;/关闭中断 ti=0; sbuf=asc; while (!ti); ti=0; es=es; void sendtotc35 (unsigned char *p,unsigned char long) while (long-) sendasc(*p+); void rs485_do(void) interrupt 4 using 1 if (ri=1) ri=0; rsbufrspoint+=sbuf; if (rspoint =sizeof(rsbuf) rspoint=0;/flagrs485=0; /数据处理 char code at_code=“ok“; void send_at (void) 30 unsigned char *p; while (1) clrrsbuf(rsbuf,sizeof(rsbuf); sendtotc35(at_tc35,2); /“at“ sendasc(over); /* 等待应答“ok” es=1; /必须中断 delay(50); p=strstr(rsbuf,at_code); if(p != null ) break; void send_bps (void) sendtotc35(at_tc35,3); /“at+“ sendtotc35(bps_tc35,sizeof (bps_tc35)-1);/“ipr=19200“ sendasc(over); void settext (void) sendtotc35(at_tc35,3); /“at+“ sendtotc35(text_tc35,sizeof (text_tc35)-1);/“ipr=19200“ sendasc(over); delay(100); unsigned char erasemsg(unsigned char index) unsigned char *p,i=20; sendtotc35(at_tc35,3); /“at+“ sendtotc35(erase_tc35,sizeof (erase_tc35)-1);/“ipr=19200“ sendasc(index); sendasc(over); es=1; while (i-) delay(200); p=strstr(rsbuf,at_code); if (p !=null) return 1; return 0; 31 char code ask_no=“+cmgr: 0,0“; char code error=“error“; char code ask_tc35=“/“; unsigned char readmsg(unsigned char index) unsigned char *p,i; unsigned char buf40; sendtotc35(at_tc35,3); /“at+“ sendtotc35(read_tc35,sizeof (read_tc35)-1); sendasc(index); sendasc(over); es=1; /必须中断 delay(600); /*- es=0; sendtotc35(rsbuf,99); es=1; */ /- p=strstr(rsbuf,error); if (p !=null) send_at();return 0; /- p=strstr(rsbuf,ask_no);/无信息 if (p !=null) return 0; /- p=strstr(rsbuf,ask_tc35);/20 个字节后是 msg if (p =null) return 0; /- p=p+21; /- for (i=0;i“; void sendmsgstart(void) unsigned char *p,i=10; sendtotc35(at_tc35,3); /“at+“ sendtotc35(send_tc35,sizeof (send_tc35)-1);/“ipr=19200“ sendasc(yinhao); sendtotc35(mp1.hand,sizeof (mp1.hand); /“at+“ sendasc(yinhao); sendasc(over); es=1; while(i-) delay(100); /get “ p=strstr(rsbuf,sk);/“ if