基于AT89C51的公交车语音报站器的设计与研究

编号：本科毕业论文（设计）基于AT89C51的公交车语音报站器的设计系 （院）：信息工程学院姓 名：唐河学 号：专 业：通信工程年 级：2008级指导教师：李平职 称：硕士完成日期：2012年5月       / 文档可自由编辑打印摘 要公交车已经成为一般工薪族和学生族出门必须的交通工具，目前公交车上采用的公交报站系统具有语音和显示报站的基本功能，但由于报站时采用司机手动切换，一方面增加了司机的劳动强度，另一方面由于司机的误报或漏报，造成乘客误下或漏下，对于公交运营产生了很大负面影响，更会对乘客造成很多不必要的影响。为此，研究公交车自动报站系统是非常必要的。本课题主要研究的是基于AT89C51的公交车自动报站系统，该系统在公交车到站前语音报站，并且有LED数码管显示，到总站时公交车可向总站发送到站信息，方便总站安排公交车次。本课题要求设计一公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即在进站、出站时候自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LED点阵电路进行汉字显示。本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、汉字点阵显示电路、电源电路等。公交车报站系统主要由四个部分组成，即主控电路、脉冲检测电路、语音电路以及LED点阵汉字显示电路。关键词:自动报站;89C51单片机;语音芯片;LEDAbstractThe public transportation has already became the general wage race and the student race went out must the transportation vehicle, at present on the public transportation uses the public transportation newspaper station system had the basic function which the pronunciation and the demonstration newspaper stood, but because the newspaper stood time used the driver manual cut, on the one hand increased driver's labor intensity, on the other hand because driver's misinformation or failed to report, created the passenger by mistake under or the mild chronic bloody vaginal discharge, has had the very greatly negative influence regarding the public transportation operation, could have very many nonessential influences to the passenger.Therefore, studies the public transportation automatic newspaper station system is extremely essential.This topic main research is based on at89C51 public transportation automatic newspaper station system front, this system stations of arrival the pronunciation newspaper station in the public transportation, and has the LED nixietube to demonstrate, to main terminal when the public transportation may station of arrival the information to the main terminal transmission, convenient main terminal arrangement public transportation coach number.This topic request designs a public transportation automatic newspaper station system, realizes the public transportation pronunciation automatic newspaper station, namely is entering the station, outputting time disseminates news the voice prompt information and the service language automatically, simultaneously carries on the Chinese character demonstration using the LED lattice electric circuit.This design request using AT89C51 took the master control chip completes the master control electric circuit the design, auxiliary circuit request including pronunciation electric circuit, Chinese character lattice display circuit, power circuit and so on.The public transportation newspaper station system mainly is composed by four parts, namely master control electric circuit, pulse examination electric circuit, pronunciation electric circuit as well as LED lattice Chinese character display circuit.Key word:Automatic newspaper station; 80C51 monolithic integrated circuit;pronunciation chip;LED目 录1 绪论.41.1 课题研究的背景及意义51.2 报站器的动态发展趋势51.3 设计的主要目标任务61.4 技术指标62 方案的选择与论证72.1 方案比较72.1.1 方案一72.1.2 方案二82.2 方案选择83 硬件电路的设计93.1 主控电路的设计93.1.1 关于AT89C51单片机93.1.3 复位电路的设计143.1.3.2 上电复位153.1.3.3 复位后寄存器的状态163.2 脉冲检测电路的设计173.2.1.1 霍尔器件的分类173.2.1.2 工作磁体的设置173.2.3 脉冲检测电路的设计193.3 语音输出电路的设计193.3.1 关于语音芯片193.3.1.2 语音芯片ISD4004203.3.2 录音、放音电路的设计243.3.2.1 功放电路的设计243.3.2.2 录音电路的设计253.4 LED显示电路的设计263.4.1.1 发光二极管特性263.4.1.2 LED显示器263.4.2 6116芯片简介294 软件设计304.1 主控程序的设计304.1.2 程序清单324.2 语音报站程序的设计354.2.1 流程图354.3 LED汉字显示程序的设计395 系统调试411绪论随着科学技术的日益发展和进步, 无人售票公交车在街头多起来了，语音报站器也被广泛使用，这在相当大的程度上免除了乘务人员沿途报站的麻烦，给许多不熟悉公交线路的乘客带来了方便。1.1 课题研究的背景及意义公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响服务的质量。传统由乘务人员人工报站，该方式因其效果太差和工作强度太大，在很多大城市已经被淘汰。近年来，随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。在声学领域，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得汽车报站器的实现成为可能，从而为市民提供了更加人性化的服务。鉴于传统公交车报站系统的不足之处，结合公交车辆的使用特点及实际营运环境，设计了一种由单片机控制的公交车自动报站系统。公交车自动报站器的设计主要是为了弥补改变传统语音报站器必须有司机操控才能工作的落后方式，进站、出站自动播报站名及服务用语，为市民提供更人性化，更完善的服务。1.2 报站器的动态发展趋势公共汽车行驶在现代文明程度高的市区，它是一道流动的风景线，因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求。作为公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器，电子显示路牌，无人售票装置，前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及。公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，在司机座位后面隔板上，安装了一台15英寸的液晶电视和 GPS信号接收器，安装了这套设备后，公交车在语音报站的同时，通过液晶电视还可以显示到站站名的字幕，这样如果没听清报站的话，通过显示屏，乘客也可以一目了然。当出现紧急情况时，调度中心将会给公交车发出相应的信息，以短信的形式传送到显示屏上，同时车载台会发出相应的提示音；驾驶员也可以通过相应的工具进行回复。目前在美国部分城市GPS卫星定位系统已经投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵，尤其是一些中小城市无法承受。另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况。城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。提供舒适，安全、便捷的乘车环境，对于公交企业来说，不仅是应尽的责任，亦是不断追求的目标。1.3 设计的主要目标任务本课题要求设计一公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即在进站、出站时候自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LED点阵电路进行汉字显示。本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、汉字点阵显示电路、电源电路等。1.4 技术指标工作电压 24V静态功耗 6W音频输出 10W