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文档简介
陕西理工学院毕业设计目 录1引言12 方案的论证22.1 单片机系统的选择22.2 语音芯片的选型22.3 显示模块的选择22.4 时钟芯片选型33 硬件设计43.1 系统总体设计43.2 单片机控制电路设计43.3 液晶显示电路设计63.4 键盘输入电路设计83.5 DS1302时钟系统电路设计83.6 DS18B20温度系统电路设计93.7 语音系统电路设计104 软件编程134.1 主程序流程图134.2按键使用流程图144.3 LCD液晶显示流程图154.4 DS1302时间部分164.4.1 设置时间写入时钟芯片流程图164.4.2 读时间程序流程图164.5 DS18B20温度程序175 系统调试185.1 硬件调试185.2 软件调试185.3 功能测试18结论19致谢20参考文献21附录22附录A 英语科技文献原文及其翻译稿22附录B 元器件清单28附录C 电路总原理图29附录D 实物图30附录E 源程序32第 2 页 共 54 页陕西理工学院毕业设计1引言随着城市化进程的加快,公共交通作为城市的基础设施之一,仍然是绝大多数出行者的首选交通方式。为使得人们特别是为外来旅游、出差、就医、求职等急需了解本地的公交路线的人提供高效、方便、快捷的公交系统,让他们得到自己所需要的各种相关信息,以便减少各种可能产生不必要的交通流量,提高公交的运作效率,公交自动报站系统便应运而生。在计算机还未普及之前公交车报站管理都是由工作人员人工报站的方式来操作的。随着社会的进步和计算机科学的迅速发展,便有了公交车自动报站系统的出现。公交应用系统带给公交企业的将不仅是形象的提升,也是效益的增长。现今社会,公交事业关乎到大多数城市居民的出行,可公交车上的传统的人工按键报站依然无法满足大家对其的要求。主要表现为:(1) 报站不准确: 由于司机在操作报站系统时经常会按错键或忘记按键,而且在调整系统时会连续报出几个站点,让不熟悉路线站点的乘客不知所措。(2)安全隐患:每次报站时都需要由驾驶员对报站器进行操作,而在车辆起动与进站时,往往是路面情况最复杂的时候,驾驶员既要对行驶中的汽车进行起动或制动等操作,同时还要兼顾报站系统的操作,给行驶中的车辆带来一定的安全隐患。目前语音报站器技术主要有以下几种:一般语音报站器,到站前由乘务人员按动进站按钮开始报站,出站时由乘务人员按下出站按钮,开始预报下站的站名,通过序号来记录各个站点;第二种是门控语音报站器,将开门、关门时转换信号和语音报站器连接,开门和关门时自动报站;第三种是无线信标语音报站器,它是在每个公交车站点设置发射信标点,公交车临近到站点左右会收到信标信号,开始自动报站,出站后信号消失,开始预报下一站,此报站器报站准确,但需要为每个站点组建无线发射信标,建设复杂、费用高,大部分站点无电源供应,公交车数量多时存在频率干扰问题,且较严重,用户修改站点非常不方便,系统维护成本高;第四种就是GPS自动语音报站器,此报器是在公交车上安装GPS自动语音报站器,自动识别站点并报告站点信息。由于报站精准,无须人工操作,无须建设任何车外设施,被广泛使用。公交车作为人们生活中常用的生活工具,已成为城市的一道重要风景线。就当前公交车报站系统来看,形式还很单一,智能化不够,不能为公民提供更多的服务。随着城市公交事业的迅速发展,对公交车报站系统的功能要求进一步提高。但目前许多公交车报站系统仍仅停留在语音播报上,这给听力不好的乘客带来不便;而有的公交车报站系统虽然有屏幕显示功能,但其显示器基本上是采用LED 大屏幕点阵列结构的。LED 大屏幕要实现稳定显示需遵循动态扫描规律,存在着扫描驱动电路较为复杂、信号传输线多、抗干扰性能差等缺点。由于液晶显示器具有低压微功耗、平板型结构、显示信息量大、易于彩色化、没有电磁辐射、寿命长等显著优点,为此我们开发了基于单片机控制的公交车到站语音播报与液晶显示控制系统。该系统具有体积小、重量轻、功能完善、操作方便、可移植性强等优点,显示界面清晰、内容易于更改,可方便地插入各类广告信息,尤其适用于长途汽车上的中途广告插播。另外,本文在公交车报站系统 中,除了站台报站外,增加实时时钟芯片DS1302和温度传感器DS18B20,在LCD上进行当时日历、时问、星期和温度的显示,增强报站系统的实用性。2 方案的论证2.1 单片机系统的选择方案一:此方案采用AT89C51八位单片机实现。它内存较小,只有4K字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,无在线下载编程功能,也无在线仿真功能。只能通过编程器烧写成以.hex为后缀名的文件。方案二:此方案采用AT89S52八位单片机实现。它内存较大,有8K的字节Flash闪速存储器,比AT89C51要多4K。它可在线编程,可在线仿真的功能,这让调试变得方便。单片机软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小,硬件实现简单,安装方便。另外AT89S52在工业控制上也有着广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。综上所述,我们采用了第二个方案,即AT89S52。2.2 语音芯片的选型方案一:采用ISD1400语音芯片,该语音芯片外围电路简单,但是录放音时间较短,只有20秒,若要存储稍长点的信息就做不到;播放语音的效果也是很好,还得需加一个LM386的音频放大器才能做到一般的效果。方案二:采用ARP9600语音芯片,APR9600语音录放芯片,是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路可录放32-60秒,串行控制时可分256段以上,并行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具有:价格便宜,有多种手动控制方式,分段管理方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能等特点,同时保留了ISD2500芯片的一些特点,都是DIP28双列直插塑料封装,在管脚排列上也基本相同。但学校没有。综上分析,我们采用了第一个方案。2.3 显示模块的选择方案一:采用LCD点阵显示,用来显示文字、图形、图像、等各种信息的显示屏幕。它均由LCD矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形,该方案简单易行。但所需的元件较多,且不容易进行操作,可读性差,一旦设定后,很难再加入其他的功能,当加上日期、时间时增加了编程的难度。方案二:采用液晶(1602)显示器件,该液晶显示器件与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该器件的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。而且此液晶显示平稳、省电、美观,更容易实现题目要求,对后续的功能兼容性高,。只需将软件作修改即可,可操作性强,也易于读数,能同时显示日期、时间、星期且易于修改。综上分析,我们采用了第二个方案。2.4 时钟芯片选型方案一:采用软件实现,直接用单片机的定时器编程以实现时钟,优点节省硬件,缺点是编程复杂程序运行的每一步都需要时间,多一步或少一步程序都会影响记时的准确度,准确度较差。方案二:采用专用的时钟芯片实现时钟的记时,专用时钟芯片记时准确,容易控制,能够从芯片直接读出日期、时间、星期,更符合题目要求。综上分析,我们采用了第二个方案,时钟芯片选择常用的DS1302。3 硬件设计3.1 系统总体设计以AT89S52芯片为核心,当它接到来自按键的信号后,在LCD上显示相应的信息,并且有已处理好的图片文字也显示出来。当接到来自时钟芯片的信号时,其内部程序将根据信号的类型进行处理,并且将处理的结果从其他的I/O口送到显示模块。处理过程所需的时间极短,并且液晶显示的显示时间稳定。系统设计框图如图3.1所示主控制器LCD显示时钟DS1302语音播报温度DS18B20图3.1 系统设计框图3.2 单片机控制电路设计1) 单片机的内部结构MCS-51单片机片内主要由振荡电路、中央处理器(CPU)、内部总线、程序存储器、数据存储器、定时器/记数器、中断系统和I/O口等模块组成,各部分通过内部总线紧密地联系在一起。2) 单片机的振荡与时钟单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作,MCS-51系列单片机内部有一个时钟振荡电路,只需外接振荡源,就能产生一定频率的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速度。图2就是内部时钟工作方式的电路图,这是一种常用的方式。这种方式是外接振荡源,一般选石英振荡器。此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。电路中两个电容C1、C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振,二是对振荡器的频率起微调作用。C1、C2的典型值为30pF。晶振为12MHz。图3.2 振荡电路3) 单片机的复位及复位电路 复位状态计算机在启动运行时都需要复位,复位使中央处理器CPU和系统中的其他器件都处于一种初始状态,并从这个初始状态工作。MCS-51系列单片机有一个复位引脚RST。在MCS-51系列单片机的RST引脚上输入一个高电平信号,该高电平信号至少要维持两个机器周期以上的时间,单片机被复位。复位电路与其他计算机一样,MCS-51单片机系统的复位方法有上电自动复位、手动复位以及“看门狗”复位等。 此最小系统采用手动复位电路。在系统运行过程中,有时可能对系统需要进行复位,为避免对硬件经常加电和断电造成的损害,我们可以采用手动复位。这种方法是将一个开关串联一只电阻后,再并联于电容C的两端,在系统运行过程中需要复位时只要使开关闭合,在RST引脚上就会出现一定时间的高电平信号,从而使单片机实现复位。 图3.3 复位电路4) 当AT89S52芯片接到来自键盘输入的信号以及时钟芯片的信号时,其内部程序将根据信号的类型来处理,并将处理的结果送到相对应的显示模块。本部分的硬件电路图如下:图3.4 单片机控制模块3.3 液晶显示电路设计液晶显示模块(LCD Module,简称LCM)是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件,由于其具有显示内容丰富、体积小、重量轻、寿命长、使用方便、安全省电、无辐射等优点,因此广泛应用于移动通讯、仪器仪表、电子设备、家用电器等各个领域。图3.5 LCD1602内部图 接口定义:第1脚:VSS为电源地,接GND。第2脚:VDD接5V正电源。第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚:RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。第714脚:D0D7为8位双向数据线。第15脚:BLA背光电源正极(+5V)输入引脚。第16脚:BLK背光电源负极,接GND。 2. 操作时序图1602LCD液晶显示是一个慢显示,它在执行每条指令前必须先判忙,不忙时执行,忙返回再判忙它是通过E、RS、RW,的不同状态组合决定执行什么指令的如:E RS RW 功能 将状态标志BF和地址计数器AC内容读到DB7和DB6DB0。 将指令代码写入指令寄存器。 将数据寄存器内的数据读入DB0DB7。 将DB0DB7的数据写入数据寄存器中。(1)写操作时序图3.6写操作时序图(2)读操作时序图3.7 读操作时序图图3.8 液晶显示模块3.4 键盘输入电路设计 本系统中用到6个按键,用P1的8个I/O口接独立键盘即可满足需要,软件消除抖动处理,并能准确判断所需执行的相应程序。其中,P1.0P1.5为键盘接口。判别有无键按下。将P1口输出置1,再进行查询,若全为1,表明无按键按下,否则,表明至少有一个键按下。在判断有键按下后,调用延时子程序,时间为15MS,再判断P1.0P1.5的状态,如果仍然是有键按下,则确认键被真正按下,否则当做按键抖动处理。当确认有键按下后,使P1口为低电平,读入P1.0P1.5的状态,若P1.0为0,表示按键S1按下,如此依次类键盘功能如下图:表3.1 键盘基本功能表(K1)(时间设置)(K2)(取消)(K3)(加1)(K4)(减1)(K5)(报站加1)(K6)(报站减1)注:(K1=S1,K2=S2,K3=S3,K4=S4,K5=S5,K6=S6)其电路图如下:图3.9 键盘模块3.5 DS1302时钟系统电路设计DS1302通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路,并提供秒分时日日期月年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟。操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式,DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信。RAM 的读/写数据以一个字节或可多达31 个字节的字符组成的方式通信。DS1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1mW,DS1302 是由DS1202 改进而来增加了以下的特性双电源管脚用于主电源和备份电源供应Vcc, 为可编程涓流充电电源附加七个字节存储器,它广泛应用于电话传真便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。其电路图如下:图3.10 时钟模块3.6 DS18B20温度系统电路设计DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下:独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;无须外部器件;可通过数据线供电,电压范围为3.05.5V;零待机功耗;温度以9或12位数字;用户可定义报警设置;报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作; 它有64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号,接着是每个器件的惟一的序号,共有48位,最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入户报警上下限。DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器;高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器的脉冲输入。器件中还有一个计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将55所对应的一个基数分别置入减法计数器、温度寄存器中,计数器和温度寄存器被预置在55所对应的一个基数值。减法计数器对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器的预置值减到时,温度寄存器的值将加,减法计数器的预置将重新被装入,减法计数器重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器计数到时,停止温度寄存器的累加,此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值,只要计数器门仍未关闭就重复上述过程,直到温度寄存器值大致被测温度值。另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)发ROM功能命令发存储器操作命令处理数据。 该模块的功能是向单片机输出温度测量信号根据DS18B20的工作原理知用单根总线跟单片机的中断口INT1连接即可:图3.11 温度传感模块硬件电路3.7 语音系统电路设计ISD1420为美国ISD公司出品的优质单片语音录放集成电路,由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。录音内容存入永久存储单元,提供零功率信息存储,这个独一无二的方法是借助于美国ISD公司的专利直接模拟存储技术(DAST TM)实现的。利用它,语音和音频信号被直接存储,以其原本的模拟形式进入EEPROM存储器。直接模拟存储允许使用一种单片固体电路方法完成其原本语音的再现。不仅语音质量优胜,而且断电语音保护。 图3.12 ISD1420封装图图3.13 ISD1420引脚图下面我将以ISD1420为例,说说我对ISD芯片的理解和使用.一、ISD最小化系统的录放音: ISD1400芯片可以和少量的外围元件构成一个最小化的录放音电路。图3.14是经典的最小化录放音电路图:这个最小化系统有一个LED指示灯、三个微动开关,可以对芯片的录音、播放、停止进行控制。三个键有相互制约关系:S3(RECORD)为录音键,当S3按下后,再按下S2即可进入录音状态,当录放达到最大时间值或中途放开S3录音按键即停止录音。录音结束时LED灯点亮,松开S2后LED灭,完成一次录音;S1(PLAYL)为边沿触发端,当S2(PLAYE)为低电平时,该输入端由高变低时放音。S2为放音控制电平触发端。当S1为高低电平时,该端为出现低电平,芯片进入放音周期;当该端出现高电平,停止放音。若S2、S2均为放音有效电平,放音一直持续到1420内存使用结束才结束,而且结束时LED点亮。(此叙述与其它资料有所不同,请注意区别)图3.14 经典的最小化录放音电路图ISD1420其它引脚功能如下:u A0-A7:引脚1-6,9,10,地址输入端或控制命令输入端。A7,A6同时为高电平时,A4-A0 为控制命令;否则, A7-A0为地址。u DGND:引脚12,数字信号地线。u AGND:引脚13,模拟信号地线。u SP-,SP+:扬声器连接端,输出音频信号。u V+:模拟信号电源,+5V。u MIC:引脚17,话筒输入端。u MIC REF:引脚18,话筒参考输入端。u AGC:引脚19,自动增益控制端。u ANA IN:引脚20,模拟信号输入端。u ANA OUT:引脚21,模拟信号输出端。u RECLED:引脚25,录音显示端。u XCLK:引脚26,时钟端。u VDD:引脚28,V+二、 单片机对1420的分段放音控制:用微处理器对ISD芯片的分段录放音控制时,才算是发挥了芯片的优势。ISD芯片通过8位并行地址线实现分段录放音,地址线的功能如下表:ISD1420地址输入端具有双重功能,根据地址中的A6、A7的电平状态决定A0A7的功能。如果A6、A7有一个低电平,A0A7输入全解释为地址位,作为起始地址用,此时地址线仅作为输入端,在操作过程中不能输出内部地址信息。根据PLAYE、PLAYL或REC的下降沿信号,地址输入被锁定。如果A6、7同为高电平时,它们即为模式位。在这里我们只用到地址功能来分段控制,所以我们需要保证A6、A7不可同时为1,这里我们可以用软件进行保护。地址输入端A0A7有效值范围为0000000010011111,这表明最多可被划分为160个存贮单元,可录放多达160段语音信息。由A0A7决定每段语音的起始地址,而起始地址又直接反映了录放的起始时间。其关系见公式: TQ=0.125s(128A7+64A6+32A5+16A4+8A3+4A2+2A1+0)例如:第一段语音从 0 秒开始,地址设置为000000000x00; 第二段语音从 4 秒开始,地址设置为00001000=0x20;第三段语音从 8 秒开始,地址设置为00010000=0x40; 第四段语音从 12 秒开始,地址设置为00010100=0x60;第五段语音从16 秒开始,地址设置为00011001=0x80;把要播放的内容事先录入芯片内,语音芯片的地址端与单片机的P1口对应连接起来,24脚(PLAYE)与单片机的P2.7脚相连(具体连接方式见整机原理图),就可以控制1420在什么时间播放什么地址的内容:播放地址由P3口提出,播放起始时间及终止时间出P2.7脚控制。比如:在1420内第二秒、第三秒、第五秒内分别录有声音“景”、“高”、“专”三个音,我们令单片机的P1口先输出 “0001 0000”,然后令P2.7脚输出1S低电位,这样便可报出“景”这个音,1S后令P1口输出“0001 1000”,改完地址后再次令P2.7脚输出1S低电平,便可再报出“高”这个音;同理把地址改为“0010 1000”令P2.7脚输出1S低电平可报出“专”这个音。如果要报出“乘客您好,某某站 到了,下一站 某某站 !”,可把所用到的欢迎语、站名等事先录入1420内部,并记下各段音所在的地址。系统工作时,利用键盘扫描技术与查表方式取得地址并输出。本系统中各段音所对应的地址如下表:表4 各语音所对应的地址及持续时间语音语音所对应的地址十六进制表示表示地址持续时间( S )欢迎0000 00000x004兴汉路0010 00000x204兴园湖0100 00000404综营0110 00000x604石门风景区1000 00000x8044 软件编程4.1 主程序流程图开机LCD液晶屏幕显示“日历、时间 、温度”信息。调用系统初始化程序,调用键盘子程序,调用读时间芯片时间子程序,调用时钟芯片初始化/改写程序,调用显示时间日期子程序。开始系统初始化While(1)键5按下?LCD显示下一站语音播报下一站YNNY显示时间键6按下?LCD显示上一站语音播报下一站4.1 主程序流程图程序开始执行,首先系统初始化:LCD初始化,DS18B20初始化,DS1302初始化。然后进入死循环:一直显示时间、温度,扫描按键,当按键5按下时,LCD显示下一站,语音播报下一站;当按键6按下时,LCD显示上一站,语音播报上一站。4.2 LCD液晶显示流程图LCD液晶显示是通过调用初始化程序,写数据子程序,写指令子程序,地址转换子程序,读忙状态子程序以及延时子程序组合。具体如下: 调用忙子程序调用延时子程序启动写数据LCD写指令子程序读写线置0清屏启动使能控制线LCD写指令子程序传输数据调用延时子程序调用延时子程序设定方向及位移返回LCD写指令子程序调用延时子程序 4.4 写数据子程序流程图返回4.3 写指令子程序流程图LCD液晶显示是通过调用初始化程序,写数据子程序,写指令子程序,地址转换子程序,读忙状态子程序以及延时子程序组合。首先调用延时子程序,然后调用LCD写指令子程序、清屏、LCD写指令子程序、调用延时子程序、设定方向及位移、LCD写指令子程序、调用延时子程序、调用忙子程序、启动写数据、读写线置0、启动使能控制线、传输数据、调用延时子程序、返回。4.3 DS1302时间部分 4.3.1 设置时间写入时钟芯片流程图将时间值写到1302时钟芯片上,其用干调整更准确时间,程序流程图如下图。其中内部定时器为调整时间和日期。新屏幕显示单元的内容程序调整子程序读时间子程序写初始/修改日期子程序写一个字节时钟芯片子程序读一个字节时钟芯片子程序显示时间日期子程序图4.5 时间写入时钟芯片流程图将时间值写到1302时钟芯片上,其用调整更新准确时间。其中内部定时器为调整时间和日期。首先调用新屏幕显示单元的内容程序,然后调用调整子程序、读时间子程序、写初始/修改日期子程序、写一个字节时钟芯片子程序、读一个字节时钟芯片子程序、显示时间日期子程序。4.4 DS18B20温度程序读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的2字节,在读出时需进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图4.7示发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发温度转换开始命令结束图4.7 温度转换流程图计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算,并进行温度值正负的判定,其程序流程图如图4.8所示。使用中断显示每秒扫描20H单元开始的32个单元 开始保存到显示缓冲单元计算小数位温度BCD值 计算整数位温度D值结束温度数值分为两个字节保存显示寄存器设置为20H单元开始的32个单元SW7状态1 0使用中断显示每秒扫描38H单元开始的32个单元将要显示的数值+30H后存入相应单元0结束图4.9显示数据刷新流程图 图4.8计算温度流程图 5 系统调试5.1 硬件调试首先,用万用表等工具对硬件电路做脱机检查,看连线是否与逻辑电路图一致。有无短路、虚焊等现象。器件的型号、规格、极性是否有误,插接方向是否正确。检查完毕,就,可用万用表测量一下电路板正负电源之间的电阻,排除电源短路的可能性。然后通电检查,观察情况,查看电路板上有没有元件过热情况,冒烟、异味等现象。各相关设备的动作是否符合实际要求,经调试硬件系统能正常工作。 调试及问题分析5.2 软件调试软件的调试在开发系统KEIL的支持下进行。先分别调试通过各个模块程序,然后调试中断服务程序,最后调试主程序,将各个部分连接进行调试。调试的范围有小到大逐步增加,必要的中间信号先做了设定。调试过程中使用了交叉单步运行、断点运行、连续运行等多种方式,每次执行完毕后,检查CPU执行现场、RAM的有关内容、I/O的状态等。发现一个问题,解决一个问题,直到全部通过。经过调试软件系统可以正常工作。5.3 功能测试各项功能测试方法及测试结果如下表:类别测试项目测试方法测试结果基本部分(1)显示温度开机显示 测试实现(2)显示日期、时间、开机显示测试实现但不能正常显示(4)调整时间、日期,按SW1进入调整模式,按SW2位加1,SW3位减1,按SW4确认调整结束; 测试不能实现(3)按键调整语音报站按键SW5调整报下一站;按键SW6调整报上一站; 测试实现表5.1 各项功能测试方法及结果 结论本次设计实现了公交车报站系统的基本功能,整个系统经过多次实际验证,不管是硬件还是软件,都能够稳定的工作。其中也有一些地方还是需要改进:1、 受到32768 HZ晶振影响,时间不能正常显示。2、 不能调整时间。3、 只能显示英文,不能显示汉字。4、 谢程序过程中,外部终端不能进入,只好去掉中断。这次设计,让我系统的整理了自己大学期间所学过的知识,首先选定课题、确定设计方案,我进行了大量资料的收集、选择及整合,整个过程让我有了独立思考及解决问题的能力,对于自己所设计的公共汽车报站显示电路有了更深层次的认识。本次设计的难点是在于各个单元电路的连接及电路的细节设计,需要有一个很清楚的条理,才能把所学过的知识串联起来,使整体电路设计完整。整个过程,遇到很多问题,特别是调试不出来的时候,心中总是有点灰心,更是有放弃的冲动,但是,最后还是坚持下来,静下心来,仔细查找原因。本次设计主要涉及到一些中、小规模集成电路芯片,运用集成电路的知识实现公共汽车报站显示的功能。不足之处是对实际情况考虑不够,设计还存在一定的偏差,如:现实情况中的语音报站现象。手动式公共汽车报站显示电路在今天这个环境污染日益严重的社会扮演着很重要的角色,值得我们去研究。通过本次设计,收益非浅,深深的体会就是:学电子切记好高鹜远,凡事都得亲历亲为。对于自己花心血做出来的东西,的确有很大的成就感。毕业在即,这次设计对今后的工作做了一个很好的铺垫。致谢 在论文完成之际,我要特别感谢我的指导老师郑老师的热情关怀和悉心指导。在我做毕业设计的整个过程中,郑老师倾注了大量的心血和汗水,无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面,还是在论文的研究方法以及成文定稿方面,我都得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助,特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我很受感动,在此对郑老师表示我深深的谢意。在论文的写作过程中,也得到了许多同学的宝贵建议,同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助,在此一并致以诚挚的谢意。感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。参考文献1 任致程.语音录放和识别集成电路应用与制作专例M.北京:人民邮电出版社 ,1999.2 郭强,液晶显示应用技术M.电子工业出版社.19973 公茂法.单片机人机接口实例集M. 北京:北京航空航天大学出版社 ,2002.4 周航慈,单片机应用系统程序设计技术M.北京航空航天大学出版社.19995 周国雄,许明情城市公交车自动报站系统设计及其应用EJ3装备制造技术,2007(4):109,111 6黄艳国,许伦辉,眭相林基于 GPS公交车 自动报站系统的设计EJ1交通信息与安全,2009,27(1):1411467董继承,黄宇带时钟的数字温度计的设计与制作J中国信息科技,2007(8):6567 李建渡,余少华,万加富基于 9C54的带时钟粮仓温湿度记录系统J农机化研究 ,2008(12):8689 8隋明发,王大志利用 DS1302实现时问锁定及密码保护功能EJ3单片机与嵌入式系统应用,2007(12):75769 王晨光,孙运强串行时钟芯片 DS1302在温度测量记录仪表中的应用J电子测试,2008(12):6575 10 吴亮DS18B20型数字温度传感器在烟叶烤房监测仪中的应用EJ国外电子元器件,2005(10):1921 11 赵佩华DS1820在单片机温度测控中的应用J上海电机学院学报,2008,11(4):301-316 12 黄志明等单片机公交车到站语音播报与液晶显示控制的研制J厦门集美大学,200613Sun SY,et al.Acute resetting of two functionally different types of carotid baroreceptors in anesthetized rabitsM.Chin.J.Physiol.Sci.1993,9(3):263-268.14Donald A. Neamen. Electronic circuit analysis and designM.Tsinghua University Press and Springer Verlag.2002. 附录附录A 英语科技文献原文及其翻译稿Introduct voice circuitWith the development of society and technology, the modern electronic products design pays great attention to product the easy operational type, the man-machine contact surface certainly to have to be good. The sound, the image and so on make the most important method which associates with the humanity, also is manifested in the electronic products design. Uses a pronunciation chip, lets the product open the mouth to speak, may get up strengthened function and so on propaganda brand, instruction user use, breakdown urgent prompt, entertainment, novel causes the product design to be practical, to forestall opponent by a show of strengthen feats the enemy by a surprise attack. Different product functional design and market demand, when design must correctly select the different pronunciation chip or the module achieves the best natural price ratio. Engineer may from following several aspects consider which kind of type selects the pronunciation chipAfter first, the pronunciation content transcribes the pronunciation chip, whether the content does have frequently to revise: If the pronunciation content frequently must revise, for example, recording greeting card product design and so on the electronic message machine, should use the ISD series or the APR series pronunciation recording and sending out electric circuit, these two kind of chips all support no matter what records, falls thee lectricity pronunciation content not to be able to lose, some 10second -16 minute each kind of different chip may supply the choice. The acoustic fidelity is better, may approach the magnetic tap eacoustic fidelity. If after the pronunciation content reads in does not need to revise, may consider uses OTP (disposable fever to write) the pronunciation electric circuit and to cover the membrane pronunciation electric circuitSecond, how chooses OTP perhaps the MASK pronunciation electric circuit: How these two center selects, then mainly reads the order form the quantity, the variety as well as the date of delivery. After the OTP pronunciation electric circuit must use special-purpose programming fever writing to burn into the pronunciation content edition, needs the PC machine support. This kind of chip not subscribes the quantity limit, a piece also may manufacture, the delivery is quick. Periphery part few, partition simple, the price is lower, at present has 10 second /21 second /42 second /85 second /,170 second /,341 second and so on the many kinds of models to be possible to elect (to be allowed to divide multistage application). Suits must fast promote the product, the batch few, the variety are many, the pronunciation does not have to modify the product selects. On each kind of product and so on electrical appliances, motorcycle, coal gas alarm apparatus, rental car mileage fare meter has obtained the widespread application. If the order form quantity is very big (above 20,000 pieces), request price very low application, like each kind of electronic toy, electronic praying to Buddha machine and so on product, then should use covers the membrane (MASK) the pronunciation electric circuit. At present has 3 second -360 second many kinds of specifications to supply the choice, may divide into the multistage. When MASK chip ordering has to subscribe the quantity and Man Danliang, if throws the single quantity not to be able to achieve for the first time the factory stipulation completely the single quantity, usually also must pay 1500-3000 Dollar light cover to spend (general factory all to pledge throws full stipulation quantity in a year to return light cover to spend). The production cycle is longer, usual need 35-45 day. Throws after the list, is unable to change, the risk is bigger.Third, looks at pronunciation transcribing the length: May see from the above introduction, the ISD/APR monolithic pronunc
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