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文档简介
河南科技学院河南科技学院 2011 届本科届本科毕业论毕业论文(文(设计设计) ) 论论文文题题目:基于目:基于单单片机的自片机的自动导动导游系游系统设计统设计 学生姓名:毛渊洋学生姓名:毛渊洋 所在院系:机所在院系:机电电学院学院 所学所学专业专业: :应应用用电电子技子技术术教育教育 导师导师姓名:徐君姓名:徐君鹏鹏 完成完成时间时间: :2011 年年 05 月月 27 日日 摘摘 要要 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。 关关键键字字: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 目目 录录 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 0 1 绪论绪论 1.1 设计设计的意的意义义和和发发展展趋势趋势 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;查找别 1 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 设计设计的要求的要求 本系统的主要要求为: 卡1卡单片机实现对 mp3存储电路的控制,实现相应的语音播放。 卡2卡景点标签自动识别电路。 卡3卡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 模模块选择块选择 2 2.1 at89c51 单单片机片机 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。 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 p1.0 1 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p1.2 3 p1.1 2 ea/vpp 31 (rxd)p3.0 10 (txd)p3.1 11 (int0)p3.2 12 psen 29 p3.4 14 p3.5 15 (wr)p3.6 16 (rd)p3.7 17 xtal2 18 xtal1 19 p2.1 22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 rst 9 ale/prog 30 (int1)p3.3 13 p0.7 32 p0.6 33 p0.5 34 p0.4 35 p0.3 36 p0.2 37 p0.1 38 vcc 40 p0.0 39 gnd 20 p2.0 21 at89c51 c1 30p c2 30p y 11.0592mhz k6 3 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 射射频频发发射射接接收收模模块块 2.2.1 射射频频发发射射模模块块 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。 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 4 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); 27 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) 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); 28 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; 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) 29 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 (p!=null) clrrsbuf(rsbuf,
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