基于單片機(jī)的公交語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的公交語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加深，城市人口日益膨脹，機(jī)動(dòng)車(chē) 輛急劇增加，城市交通壓力越來(lái)越大。發(fā)展公共交通事業(yè)是為居民提供安全有序 的出行方式的不可替代的途徑，公共交通管理的高質(zhì)量和公共服務(wù)水平的人性化 是吸引居民采用公交出行的有效途徑，是中國(guó)解決交通問(wèn)題的重要措施。公交車(chē) 報(bào)站系統(tǒng)是公共交通系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分，設(shè)計(jì)先進(jìn)的報(bào)站系統(tǒng)能為廣大 居民乘車(chē)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高公交系統(tǒng)的服務(wù)水平。 本設(shè)計(jì)利用了 atmol 公司的 at89c51 單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)公交語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站系 統(tǒng)。用 jhd162a led 來(lái)提供站臺(tái)信息的顯示；用 i

2、sd1700 系列語(yǔ)音芯片來(lái)對(duì)語(yǔ)音 進(jìn)行各種操作控制；并使用 df 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊及 pt2262、pt2272 編解碼芯片來(lái)實(shí) 現(xiàn)信號(hào)的無(wú)線(xiàn)收發(fā)與識(shí)別。最后通過(guò) at89c51 對(duì)各個(gè)模塊的控制實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)收發(fā)與 識(shí)別、信息顯示及語(yǔ)音報(bào)站任務(wù)。 關(guān)鍵詞：51 單片機(jī)，isd1700 語(yǔ)音芯片，df 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，pt2262/pt2272 芯片， jhd 162a， speech based on single chip bus stop reporter system abstract with the development of national economy and the deepen

3、ing of the process of urbanization. the pressure on city traffic is increasing because of the increasing urban population and the sharp increase in motor vehicles. development of public transport is the irreplaceable way for the residents safe and orderly travel. the high-quality of public transport

4、 management and public services is a effect way to attract people take bus. and the important measure for china to solve the traffic problems. the bus stop device is a very important part of public transport system. the advanced design of the device can serve people well and improve the service leve

5、l of public transportation systems. at present, the city buses have generally installed the station voice system which gives the passengers a very comfortable experience. however, most of the system is manual. the driver have to control it when the car entering and leaving the station. at this time,

6、 the traffic condition is so complicated that it usually brings security risks. the paper design a bus automated voice system with atmel companys at89c51 single- chip. using jhd162a lcd to display the stations information, isd1700 series voice chip controls the voice paragraph and df wireless transc

7、eiver module,pt2262/pt2272 chip to achieve the signals wireless transmission and identification. finally, all the modules are controlled by at89c51 and the simulation of the system. key words: at89c51，isd1700s chip，df wireless transceiver modules，pt2262/pt2272 chi，;jhd 162a 目錄 前言.1 第 1 章 設(shè)計(jì)概述.2 1.1

8、課題的研究意義.2 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).2 1.3 課題設(shè)計(jì)介紹.3 第 2 章 概要設(shè)計(jì).4 2.1 設(shè)計(jì)思路.4 2.2 系統(tǒng)框圖.4 2.3 模塊設(shè)計(jì)分析.5 2.3.1 無(wú)線(xiàn)收發(fā)編解碼模塊.5 2.3.2 語(yǔ)音模塊.5 2.3.3 語(yǔ)音模塊.6 2.4 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu).6 第 3 章 硬件設(shè)計(jì).7 3.1 硬件電路設(shè)計(jì).7 3.1.1 主控芯片 at89c51.7 3.1.2 語(yǔ)音芯片 isd172.8 3.1.3 df 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊.13 3.1.4 df jhd162a 液晶顯示模塊.17 第 4 章 軟件設(shè)計(jì).20 4.1 系統(tǒng)程序流程圖.20 4.2 程序子函數(shù)模塊代碼

9、.21 4.3 系統(tǒng)任務(wù)設(shè)置.26 第 5 章 電路設(shè)計(jì)與繪制.30 5.1 電路板制作軟件 protel 99 se 介紹.30 5.2 電路設(shè)計(jì)與繪制.30 5.2.1 電路原理圖.31 5.2.2 轉(zhuǎn)化成 cad 圖紙.32 結(jié)論.33 謝 辭.34 參考文獻(xiàn).35 外文資料翻譯.36 前言 從 1831 英國(guó)人沃爾特漢考克為他的國(guó)家制造出了世界上第一輛裝有發(fā)動(dòng) 機(jī)的公共汽車(chē)起，到今天，公交車(chē)已經(jīng)歷經(jīng)了將近 200 年的發(fā)展過(guò)程。從最初的 “悶罐頭”到如今配套的空調(diào)系統(tǒng)；從專(zhuān)人售票到無(wú)人售票；從人工報(bào)站到半自 動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站，公交車(chē)向著越來(lái)越人性化的方向發(fā)展?？墒悄壳按嬖诘囊粋€(gè)問(wèn)題， 半自動(dòng)

10、語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)需要司機(jī)在車(chē)進(jìn)出站時(shí)人工操作，由于這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)往往是 路面情況最復(fù)雜的時(shí)刻，因此也給行駛中的車(chē)輛帶來(lái)了安全隱患。論文的目標(biāo)就 是徹底拋棄人工操作，實(shí)現(xiàn)公交進(jìn)出站的全自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站。利用 at89c51 單片 機(jī)、isd1700 系列語(yǔ)音芯片、jhd162a lcd 液晶模塊以及 df 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的功能。 單片機(jī)體積小，重量輕，具有很強(qiáng)的靈活性而且價(jià)格便宜，得到越來(lái)越廣泛 的運(yùn)用，例如工業(yè)控制領(lǐng)域、家電產(chǎn)品，智能化儀器儀表，計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，特 別是機(jī)電一體化產(chǎn)品中都有重要的用途。20 世紀(jì) 80 年代中期，intel 公司將 8051 內(nèi)核使用權(quán)以專(zhuān)利互換或出售的形

11、式轉(zhuǎn)給世界許多著名 ic 制造廠(chǎng)商，這樣 8051 就變成有眾多制造廠(chǎng)商支持的，發(fā)展出上百個(gè)品種的大家族。到目前為止，其它 任何一個(gè)單片機(jī)系列均未發(fā)展到如此的規(guī)模。正因?yàn)?51 單片的運(yùn)用是如此廣泛， 因此學(xué)習(xí)單片機(jī)的運(yùn)用是非常重要的。學(xué)好單片機(jī)也是學(xué)習(xí)其他嵌入式控制器如 arm、dsp 的基礎(chǔ)，任何嵌入式控制器都離不開(kāi)單片機(jī)種所涵蓋的如中央處理器， 定時(shí)器、中斷控制器，io 口控制器，串行通訊控制器，i2c 總線(xiàn)控制器，片內(nèi)外 存儲(chǔ)控制器，匯編語(yǔ)言，c 語(yǔ)言，操作系統(tǒng)的概念。因此說(shuō)學(xué)好單片機(jī)，再去學(xué) 習(xí)其他嵌入式控制器如 arm、dsp 是比較簡(jiǎn)單的?？梢哉f(shuō)學(xué)好單片機(jī)是其它進(jìn) 階微處理器的一

12、個(gè)臺(tái)階1。 本次設(shè)計(jì)的課題是“基于單片機(jī)的公交語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)” ，設(shè)計(jì)中利用無(wú) 線(xiàn)收發(fā)模塊及編解碼芯片實(shí)現(xiàn)站臺(tái)的自動(dòng)識(shí)別，通過(guò)單片機(jī)對(duì)無(wú)線(xiàn)模塊、液晶模 塊及語(yǔ)音模塊的綜合控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站的功能。 第 1 章 設(shè)計(jì)概述 1.1 課題的研究意義 目前隨著城市區(qū)域的擴(kuò)大、旅游資源的發(fā)展、城市人口的增加、人民生活水 平的提高，公交車(chē)己經(jīng)成為城市人民生活不可替代的交通工具，它的運(yùn)行狀況直 接影響到人們的生活，同時(shí)也成了衡量當(dāng)?shù)爻鞘行蜗蟮囊粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，發(fā)展良 好的公交服務(wù)事業(yè)將給人們的生活帶來(lái)很大的方便，進(jìn)而提高當(dāng)?shù)爻鞘行蜗蟆?近年來(lái)單片機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，在公交事業(yè)上已經(jīng)運(yùn)用

13、單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)公交報(bào)站這項(xiàng)功能。但由于現(xiàn)在的公交車(chē)大部分還是采用的人工手 動(dòng)控制的報(bào)站器，這不但影響了公交司機(jī)的正常駕駛，分散了駕駛員的注意力， 同時(shí)也加重了他的工作的負(fù)擔(dān)。不過(guò)這相對(duì)于以前的人工報(bào)站已經(jīng)有了大的提高， 但同時(shí)由于人工控制就存在著差錯(cuò)，給人們的出行帶來(lái)不便。 為了使大家的生活更加便捷，讓公交車(chē)駕駛員的工作量能有效減輕，減少報(bào) 站出錯(cuò)等的問(wèn)題，故運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)、語(yǔ)音芯片技術(shù)、無(wú)線(xiàn)收發(fā)技術(shù)以及液晶顯 技術(shù)溶于一體設(shè)計(jì)出既能手動(dòng)又能自動(dòng)報(bào)站的公交語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，使每輛公 交車(chē)都能準(zhǔn)確無(wú)誤的實(shí)現(xiàn)報(bào)站，讓每位乘客準(zhǔn)確知道自己的位置。 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)今社會(huì)，公交事業(yè)關(guān)乎到

14、大多數(shù)城市居民的出行，可公交車(chē)上的報(bào)站系統(tǒng) 依然無(wú)法滿(mǎn)足大家對(duì)其的要求?，F(xiàn)在普遍使用的是人工按鍵報(bào)站系統(tǒng)，而此系統(tǒng) 存在二個(gè)弊端： （1）報(bào)站不準(zhǔn)確：因駕駛員操作報(bào)站系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常會(huì)按錯(cuò)鍵或忘按鍵，而且 在調(diào)整系統(tǒng)時(shí)會(huì)連續(xù)報(bào)出幾個(gè)站點(diǎn)，這樣使不熟悉線(xiàn)路站點(diǎn)的乘客不知所措。 （2）安全隱患：每次報(bào)站時(shí)到需要由駕駛員對(duì)報(bào)站器進(jìn)行操作，而在車(chē)輛 車(chē)輛起動(dòng)和進(jìn)站時(shí)往往是路面情況最復(fù)雜的時(shí)候，這樣駕駛員既要對(duì)行駛中的公 交車(chē)進(jìn)行操作，同時(shí)還要兼顧報(bào)站系統(tǒng)，因此給行駛中的車(chē)輛和行人帶來(lái)一定的 安全隱患。 目前我國(guó)城市公交報(bào)站主要有三種方式： （1）人工報(bào)站：一般是由當(dāng)?shù)厝擞梅窖詠?lái)進(jìn)行報(bào)站，這樣給外地乘客帶來(lái)

15、很大的不便，但這種方式已逐漸被替代。 （2）半自動(dòng)報(bào)站：這種報(bào)站方式是現(xiàn)在運(yùn)用普遍的，但由于此報(bào)站系統(tǒng)需 要駕駛員來(lái)控制，故會(huì)有錯(cuò)報(bào)、誤報(bào)現(xiàn)象，并且還存在安全隱患。 （3）自動(dòng)報(bào)站系：這種報(bào)站方式實(shí)現(xiàn)了智能化，無(wú)需駕駛員參與，系統(tǒng)自 動(dòng)識(shí)別車(chē)站，比較準(zhǔn)確，但易出現(xiàn)問(wèn)題，且價(jià)格昂貴。故研究這種方式較多。 雖然國(guó)能外都在研究公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，但采用的技術(shù)手段不一樣，如：采 用 gps 定位系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)站等等。這些開(kāi)發(fā)成本較高，且難以實(shí)現(xiàn)普及，特別是一 些中小城市難以負(fù)擔(dān)，故開(kāi)發(fā)一種綜合性強(qiáng)的、且價(jià)格交低、易于實(shí)現(xiàn)普及的系 統(tǒng)是公交事業(yè)迫切需要的的。 1.3 課題設(shè)計(jì)介紹 根據(jù)對(duì)公交報(bào)站器的調(diào)研，最后

16、確定采用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)既能手動(dòng)又能自動(dòng)報(bào) 站的公交語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)主要采用了 at89c51 單片機(jī)、jhd162a led 顯示模塊、df 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊及 pt2262、pt2272 編解碼芯片、isd1700 系列語(yǔ)音 芯片來(lái)設(shè)計(jì) 選用 tmem 公司的 at89c51 作為控制芯片，成本低，開(kāi)發(fā)周期短，配合各 種專(zhuān)用芯片的使用能夠?qū)崿F(xiàn)豐富的功能。并且 51 單片機(jī)具有高效能，資源占用 率低等特點(diǎn)。目前 51 單片機(jī)的使用非常廣泛，關(guān)于 51 單片機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的資料非 常豐富，很適合初學(xué)者自學(xué)。使用 c 語(yǔ)言編程可以實(shí)現(xiàn)豐富的功能。 第 2 章 概要設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)思路 本系統(tǒng)采用兩

17、種工作模式，分別為自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。當(dāng)自動(dòng)模式出現(xiàn)問(wèn) 題時(shí)可以切換到手動(dòng)模式進(jìn)行應(yīng)急操作，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)采用一 個(gè) at89c51 單片機(jī)作為接收端的控制器。在每個(gè)站臺(tái)上安裝上無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置， 信號(hào)由無(wú)線(xiàn)發(fā)射頭通過(guò) pt2262 編碼芯片不斷向一定半徑范圍內(nèi)發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)。 而公交車(chē)上則安裝主體器件。包括 jhd 162a 液晶顯示模塊、無(wú)線(xiàn)接收識(shí)別模塊 以及語(yǔ)音播報(bào)模塊等。無(wú)線(xiàn)接收識(shí)別模塊由無(wú)線(xiàn)接收頭通過(guò) pt2272 解碼芯片解 碼接收到的信號(hào)。c51 對(duì)無(wú)線(xiàn)接收模塊的端口進(jìn)行掃描，當(dāng)公交車(chē)即將到站進(jìn)入 信號(hào)范圍時(shí)，端口電平發(fā)生改變，c51 識(shí)別到后先調(diào)用語(yǔ)音芯片內(nèi)部播放指針，

18、 讓其指向預(yù)置的數(shù)據(jù)段，并進(jìn)行播報(bào)。同時(shí)改變 lcd 的顯示內(nèi)容，將下一站的 站名進(jìn)行更新。接著下車(chē)指示燈亮起，通知到站乘客下車(chē)。車(chē)子馳離站臺(tái)后信號(hào) 消失，指示燈熄滅。 2.2 系統(tǒng)框圖 圖 2-1 系統(tǒng)框圖（手動(dòng)模式） 圖 2-2 系統(tǒng)框圖（自動(dòng)模式） 2.3 模塊設(shè)計(jì)分析 2.3.1 無(wú)線(xiàn)收發(fā)編解碼模塊 本次設(shè)計(jì)采用的編解碼芯片 pt2262 和 pt2272 除了地址編碼必須完全一致， 振蕩電阻還必須匹配，否則接收距離會(huì)變近甚至無(wú)法接收。這里在編碼端選用 1.2m 電阻，解碼端選用 200k 電阻。該模塊要實(shí)現(xiàn)的功能有兩點(diǎn)： 1、發(fā)射端通過(guò) pt2262 編碼發(fā)射調(diào)幅 am 信號(hào)。 2、

19、接收端通過(guò) pt2272 解碼收到的 am 信號(hào)，并將狀態(tài)變化輸出給 c51 單片機(jī)。 2.3.2 語(yǔ)音模塊 isd1700 系列語(yǔ)音芯片有兩種工作模式，分別為按鍵觸發(fā)模式與 spi 控制模 式。鑒于兩種模式實(shí)現(xiàn)的功能一致這里采用單片機(jī)輸出模擬按鍵信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音 芯片的控制。實(shí)現(xiàn)的功能有： 1、錄音 2、播放 3、快進(jìn) 4、擦除 5、復(fù)位 6、音量調(diào)節(jié) 2.3.3 語(yǔ)音模塊 該模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能主要是： 1、實(shí)現(xiàn)西文字符的顯示 2、顯示公交線(xiàn)路與下一站站名 2.4 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 圖 2-3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 3.1 硬件電路設(shè)計(jì) 圖 3-1 硬件電路圖 3.1.1 主控芯片

20、 at89c51 at89c51 是美國(guó) atmel 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 cmos 8 位單片機(jī)，片 內(nèi)含 4k byte 的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（perom）和 128 bytes 的隨機(jī)存取 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram） ，器件采用 atmel 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)， 兼容標(biāo)準(zhǔn) msc-51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 flash 存儲(chǔ)單元， 適合在開(kāi)發(fā)階段的使用。at89c51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié) flash 閃存存儲(chǔ) 器，128 字節(jié)內(nèi)部 ram，32 個(gè) i/o 口線(xiàn)，兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)?級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通

21、信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，at89c51 可降至 0hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停 止 cpu 的工作，但允許 ram，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 掉電方式保存 ram 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到 下一個(gè)硬件復(fù)位1。 圖 3-2 管腳配置圖1 3.1.2 語(yǔ)音芯片 isd17202 isd1700 系列芯片是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音錄放電路，是 isd1400s 與 isd2500s 的升級(jí)產(chǎn)品。該芯片提供多項(xiàng)新功能，包括內(nèi)置專(zhuān)利的多信息管理 系統(tǒng)，新信息提示（valert）,雙運(yùn)作模式（獨(dú)立 /掃描

22、p31 端口 delay(); /延時(shí)防止尖峰信號(hào)的干擾 紅外發(fā)射模塊（實(shí)驗(yàn)室演示用） void send() /41.7khz 紅外發(fā)送 re=0; tmod=0 x02; /計(jì)數(shù)器工作模式 ea=1; th0=0 xf3; tl0=0 xf3; et0=1; void ttl(void)interrupt 1/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0(tf0) re=re; 圖 4-2 信號(hào)發(fā)射波形 通過(guò)設(shè)定采用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 以方式 2 工作。定時(shí)/計(jì)數(shù)方式 2 是將兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器 thx、tlx 分成獨(dú)立的兩部分，組成一個(gè) 8 位可自動(dòng)再裝入的定時(shí)器/計(jì) 數(shù)器。由 tlx 作為 8 位計(jì)數(shù)器，thx

23、 作為計(jì)數(shù)初值寄存器，設(shè)置初值時(shí)同時(shí)送 thx 和 tlx，啟動(dòng)后，當(dāng) tlx 計(jì)數(shù)滿(mǎn)回 0 產(chǎn)生溢出，不僅置為 tfx，向主機(jī)請(qǐng)求 中斷，并且控制 thx 中的初值重新裝入 tlx 中，繼續(xù)下一輪計(jì)數(shù)。通過(guò)軟件只 需設(shè)置一次初值，啟動(dòng)后可連續(xù)無(wú)限次定時(shí)/計(jì)數(shù)運(yùn)行，上一次計(jì)數(shù)結(jié)束，立即繼 續(xù)下一次，中間不會(huì)丟失計(jì)數(shù)信號(hào)。重新再裝入將不影響 thx 的內(nèi)容7。 系統(tǒng)采用 12mhz 晶振，時(shí)鐘周期為 1/12 us,機(jī)器周期則為 1us。中斷計(jì)數(shù)時(shí) 間為（ff-f3）*2*1us=12us。如果忽略指令的執(zhí)行時(shí)間，那么 re 的電平改變周期 為 24us。發(fā)射頻率為 1/24us41.7khz。

24、 語(yǔ)音模塊 該模塊采用單片機(jī)端口輸出負(fù)脈沖信號(hào)模擬按鍵信號(hào)對(duì)語(yǔ)音芯片進(jìn)行控制。 p24=0;/模擬負(fù)脈沖 fwd 有效，播放指針指向下一段 delay(); p24=1; delay();/給語(yǔ)音芯片一定的執(zhí)行時(shí)間 16p25=0;/模擬負(fù)脈沖 play 有效，播放當(dāng)前段 delay(); p25=1; 本模塊程序流程如圖 4-3。 圖 4-3 語(yǔ)音芯片運(yùn)行流程 液晶顯示模塊 1、內(nèi)部等待函數(shù) lcd_wait(void) unsigned char lcd_wait(void) lcdrs=0; /讀狀態(tài) lcdrw=1; _nop_(); lcden=1; _nop_(); while(d

25、bport /判斷讀寫(xiě)狀態(tài)使能標(biāo)志 lcden=0; return dbport; 2、向 lcd 寫(xiě)入命令或數(shù)據(jù)子函數(shù) lcd_write() void lcd_write(bit style,unsigned char input) lcden=0; lcdrs=style; lcdrw=0; _nop_(); dbport=input; _nop_();/注意順序 lcden=1; _nop_();/注意順序給 en 一個(gè)高脈沖 lcden=0; _nop_(); lcd_wait(); 3、設(shè)置顯示模式子函數(shù) lcd_setdisplay() 該函數(shù)可以根據(jù)表 3-2 設(shè)置顯示的開(kāi)關(guān)、

26、光標(biāo)的有無(wú)、光標(biāo)是否閃動(dòng)。 void lcd_setdisplay(unsigned char displaymode) lcd_write(lcd_command,0 x08|displaymode); /|算術(shù)或 4、設(shè)置輸入模式子函數(shù) lcd_setinput() 該函數(shù)可根據(jù)表 3-2 設(shè)置畫(huà)面是否平移以及平移的方向。 void lcd_setinput(unsigned char inputmode) lcd_write(lcd_command,0 x04|inputmode); 5、初始化 lcd 子函數(shù) lcd_initial() void lcd_initial() lcden

27、=0; lcd_write(lcd_command,0 x38);/8 位數(shù)據(jù)端口,162 行顯示,5*7 點(diǎn)陣 lcd_write(lcd_command,0 x38); lcd_setdisplay(lcd_show|lcd_no_cursor);/開(kāi)啟顯示，無(wú)光標(biāo) lcd_write(lcd_command,lcd_clear_screen);/清屏 lcd_setinput(lcd_ac_up|lcd_no_move);/ac 遞增, 畫(huà)面不動(dòng) 6、顯示定位子函數(shù) gotoxy() void gotoxy(unsigned char x,unsigned char y) if(y=0)

28、 lcd_write(lcd_command,0 x80|x);/第一行設(shè)數(shù)據(jù)指針地址 if(y=1) lcd_write(lcd_command,0 x80|(x-0 x40); 7、顯示字符子函數(shù) print() void print(unsigned char*str) while(*str!=0) lcd_write(lcd_data,*str); str+;delay1(); 站點(diǎn)信息設(shè)置及調(diào)用 用數(shù)組定義站點(diǎn)信息字符串： uchar code dis1=zhaohu z; uchar code dis2=juyuan z; uchar code dis3=jin shan; uch

29、ar code dis4=shang du; uchar code dis5=shi da; uchar*p; 用 case 語(yǔ)句判斷要顯示的站點(diǎn) switch(i)19 case 0:p=dis1;break; case 1:p=dis2;break; case 2:p=dis3;break; case 3:p=dis4;break; case 4:p=dis5;break; ; 4.3 系統(tǒng)任務(wù)設(shè)置 任務(wù)體系劃分： 整個(gè)任務(wù)體系大致分為 5 個(gè)任務(wù)，任務(wù)之間通過(guò)發(fā)送信號(hào)實(shí)現(xiàn)任務(wù) 任務(wù) 0:進(jìn)行系統(tǒng)任務(wù)初始化 任務(wù) 1：通過(guò)中斷系統(tǒng)發(fā)射一定頻率的 ttl 電平信號(hào)。(實(shí)驗(yàn)室演 任務(wù) 2:識(shí)別

30、無(wú)線(xiàn)信號(hào) 任務(wù) 3：根據(jù)任務(wù) 2 控制語(yǔ)音芯片 任務(wù) 4：根據(jù)任務(wù) 2 控制液晶顯示 主程序代碼： #includeregx52.h #includelcd1602.h #define uchar unsigned char sbit p31=p31; /無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收端 sbit p24=p24; /控制快進(jìn) sbit p25=p25; /控制播放 sbit led=p10; /到站指示燈 sbit re=p30; /41.7khzttf 電平發(fā)射端 sbit reset=p34; /語(yǔ)音芯片復(fù)位 char i; uchar code dis1=zhaohu z; /站點(diǎn)內(nèi)容可更新或增加 uc

31、har code dis2=juyuan z; uchar code dis3=jin shan; uchar code dis4=shang du; uchar code dis5=shi da; uchar*p; void delay1ms(unsigned int count) /延時(shí) 1ms unsigned int i,j; for(i=0;icount;i+) for(j=0;j120;j+); void delay() int i,j; for(i=0;i255;i+) for(j=0;j120;j+); void send() /41.7khz 紅外發(fā)送 re=0; tmod=

32、0 x02;/計(jì)數(shù)器工作模式：方式 2 自動(dòng)再裝入的 8 位 ea=1;/允許全部中斷 th0=0 xf3;/高 8 位計(jì)數(shù)器作為初值寄存器 tl0=0 xf3;/低 8 位計(jì)數(shù)器初值 et0=1;/允許計(jì)數(shù)器 0 的中斷響應(yīng) main() lcd_initial(); /lcd 初始化 gotoxy(7,0); /顯示定位 print(43); /顯示站名 gotoxy(0,1); print(next:); i=0; p=dis1; /初始化界面 gotoxy(6,1); /初始定位 print(p); /初始顯示 delay(); reset=0; /語(yǔ)音芯片復(fù)位 delay(); de

33、lay(); delay(); reset=1; p31=1; send(); /紅外發(fā)射 tr0=1; /啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 while(1) delay1ms(300); while(p31); /判斷 p31 口是否為 1,如果是則循環(huán)直到是 0 后往 下執(zhí)行 delay(); p24=0; /從 p24 口輸出一個(gè)負(fù)脈沖使 fwd 有有效，指針 指向下一段 delay(); p24=1; delay(); p25=0;/play 有效，播放當(dāng)前段 delay(); p25=1; if(i=5)i=0;elsei+; switch(i) case 0:p=dis1;break; case 1:p

34、=dis2;break; case 2:p=dis3;break; case 3:p=dis4;break; case 4:p=dis5;break; ; gotoxy(6,1); /數(shù)據(jù)指針定位 print(p); /顯示 while(!p31) /判斷 p31 口是否為 0,如果為 0 則執(zhí)行 led=0 否則 led=1 delay(); led=0; led=1; delay(); void ttl(void)interrupt 1/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0(tf0) re=re;/re 值取反產(chǎn)生 ttl 電平 第 5 章 電路設(shè)計(jì)與繪制 5.1 電路板制作軟件 protel 99 se

35、介紹 protel 99 se 作為 protel 公司推出基于 windows 平臺(tái)的第六代產(chǎn)品，是當(dāng)今最 流行的電子 cad 軟件之一，它將電路原理圖設(shè)計(jì)、印制電路板（pcb）設(shè)計(jì)等 多個(gè)實(shí)用工具軟件組合起來(lái)，具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力，高速有效的編輯功能，靈活 有序的設(shè)計(jì)管理手段，操作界面友好，有良好的數(shù)據(jù)開(kāi)放性和互換性，深受眾多 工程技術(shù)人員和電子愛(ài)好者的好評(píng)。11 本設(shè)計(jì)包含了單機(jī)外圍電路、語(yǔ)音芯片外圍電路、lcd 外圍電路以及紅外無(wú) 線(xiàn)收發(fā)電路。通過(guò) protel 99 se 將這 4 個(gè)子模塊電路根據(jù)它們的電氣特性整合在 一起，畫(huà)出電路原理圖，并根據(jù)電路原理圖進(jìn)行 pcb 線(xiàn)路的排版布線(xiàn)

36、，然后將 pcb 圖打印出來(lái)制作成電路板。 5.2 電路設(shè)計(jì)與繪制 根據(jù)各個(gè)模塊和電氣元件之間的關(guān)系，以及各個(gè)元件的引腳和功能根據(jù)設(shè)計(jì) 要求和繪制原則繪制電路原理圖，并在 protel 99 se 畫(huà)好后轉(zhuǎn)化成 cad 圖紙，然 后再出圖。圖如下頁(yè)所示： 5.2.1 電路原理圖 圖 5-1 電路原理圖 5.2.2 轉(zhuǎn)化成 cad 圖紙 圖 5-2 轉(zhuǎn)化后的 cad 電路原理圖 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)先的要求，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)中提出的功 能方案。雖然在編寫(xiě)語(yǔ)音芯片控制函數(shù)過(guò)程中遇到了難題，但是在老師的指導(dǎo)下 順利得到解決。 本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了功能的前提上，使用的器件成本較低，易

37、于實(shí)現(xiàn)， 靈活方便。缺點(diǎn)在于，精度不夠高，容易受到強(qiáng)信號(hào)的干擾導(dǎo)致感應(yīng)距離出現(xiàn)偏 差。在將來(lái)的應(yīng)用中可以改為漢字液晶顯示模塊、溫度傳感器模塊實(shí)現(xiàn)站名、車(chē) 輛內(nèi)部溫度顯示及車(chē)體廣告的滾動(dòng)播放。同時(shí)也可以集成 gps 模塊，提高精度并 實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)跟蹤和調(diào)度。成為一個(gè)專(zhuān)業(yè)化、模塊化的公交系統(tǒng)平 臺(tái)。 謝 辭 本課題設(shè)計(jì)是在余炳輝老師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師為論文課題的研究提 出了許多指導(dǎo)性的意見(jiàn)，為論文的撰寫(xiě)、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。余 炳輝老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、不斷探索的科研作風(fēng)，敏銳深邃的學(xué)術(shù)洞察力，孜孜不倦 的敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象，使我受益良多。在本課題設(shè)計(jì)結(jié)束之際，

38、 特向我敬愛(ài)的導(dǎo)師致以最崇高的敬禮和深深的感謝！ 經(jīng)過(guò)近段的努力，使我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這份畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)過(guò)去三 年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)，又是自己學(xué)習(xí)提高的良機(jī)。 實(shí)踐是最好的老師。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，一方面可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，糾正學(xué)習(xí) 中的錯(cuò)誤；另一方面又可以積累豐富的知識(shí)，吸取別人好的方法和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì) 復(fù)雜問(wèn)題的解決能力，摸索出一套解決綜合問(wèn)題的方法，為自己以后的工作和學(xué) 習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)中既動(dòng)腦、又動(dòng)手，是一個(gè)理論與實(shí)際結(jié)合的過(guò)程。僅僅有理論是 不夠的，更重要的是實(shí)際的，是我們所設(shè)計(jì)的實(shí)物，具有設(shè)計(jì)合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的 優(yōu)點(diǎn)。這就需要我們?cè)O(shè)計(jì)者考慮問(wèn)題是要仔細(xì)、周密，不能有絲毫的大意。

39、對(duì)設(shè) 計(jì)方案的優(yōu)越化，也需要我們綜合各方面的因素考慮，尤其是實(shí)用，最后要感謝 余炳輝老師在我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的悉心指導(dǎo)以及同學(xué)們對(duì)我的幫助，正 是有了大家的幫助，我才能順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此我衷心的對(duì)幫助過(guò)我的人 表示感謝！ 參考文獻(xiàn) 1at89c51 中文資料手冊(cè)eb，1-2.http:/ 2isd 1700 系列數(shù)碼語(yǔ)音電路使用手冊(cè)eb, 4-6.http:/ 3多用途 df 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊eb,1-1.http:/www.xie- 4lcd1602a 中文資料手冊(cè)eb,2-3.http:/ 5pt2262/2272 編解碼集成電路介紹eb, 1-2.http:/ 6求是科技.單

40、片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航m.北京：人民郵電出版社,2008. 7孫育才.mcs51 系列單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用m.南京：東南大學(xué)出版社, 2004,108-109. 8周波,馮頑童,胡建龍等.公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j.四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然 科學(xué)版,2008,21(3)：79-81. 9顏世強(qiáng),李樹(shù)廣.公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j.工業(yè)控制計(jì)算機(jī), 10keil c 軟件中文入門(mén)教程 1-2.http:/ 11胡繼勝 杜桂敏 電子 cad 技能與實(shí)訓(xùn)protel 99 se 電子工業(yè)出版社 12杜志強(qiáng) 魏秉國(guó) 單片機(jī)原理及應(yīng)用 鄭州大學(xué)出版社 13劉力 機(jī)械制圖（第二版） 高等教育出版社 1

41、4譚浩強(qiáng) c 程序設(shè)計(jì)（第三版） 清華大學(xué)出版社 15常通義 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（第二版）華中科技大學(xué)出版社 16董曉紅 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 2004 年 17郭培源 電子電路及電子器件 高等教育出版社 18石生 電路基本分析 高等教育出版社 19徐熙文 電路基礎(chǔ) 高等教育出版社 20路松行 電工與電子技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 21梁俊有 李洪波 cad 工程技術(shù) 遠(yuǎn)方出版社 外文資料翻譯 extendingextending bearingbearing lifelife abstract：nature works hard to destroy bear

42、ings, but their chances of survival can be improved by following a few simple guidelines. extreme neglect in a bearing leads to overheating and possibly seizure or, at worst, an explosion. but even a failed bearing leaves clues as to what went wrong. after a little detective work, action can be take

43、n to avoid a repeat performance. keywords: bearings failures life bearings fail for a number of reasons，but the most common are misapplication，contamination，improper lubricant，shipping or handling damage，and misalignment. the problem is often not difficult to diagnose because a failed bearing usuall

44、y leaves telltale signs about what went wrong however，while a postmortem yields good information，it is better to avoid the process altogether by specifying the bearing correctly in the first placeto do this，it is useful to review the manufacturers sizing guidelines and operating characteristics for

45、the selected bearing. equally critical is a study of requirements for noise, torque, and runout, as well as possible exposure to contaminants, hostile liquids, and temperature extremes. this can provide further clues as to whether a bearing is right for a job. 1 why bearings fail about 40% of ball b

46、earing failures are caused by contamination from dust, dirt, shavings, and corrosion. contamination also causes torque and noise problems, and is often the result of improper handling or the application environmentfortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is prev

47、entable，and a simple visual examination can easily identify the cause conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearingthen，understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem. brinelling is one ty

48、pe of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly. it is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loadingsuch as when a bearing is dropped-or incorrect assembly. brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in sae 5210

49、0 chrome steel)it may also be caused by improper assembly, which places a load across the racesraceway dents also produce noise，vibration，and increased torque. a similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turningthis problem is

50、 called false brinelling. it occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation. in addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing. unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosi

51、on in the lubricant. false brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated. isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration. also a light preload on the bearing helps keep the balls and racewa

52、y in tight contact. preloading also helps prevent false brinelling during transit. seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading. before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel. overheated bearings often change color，usuall

53、y to blue-black or straw coloredfriction also causes stress in the retainer，which can break and hasten bearing failure premature material fatigue is caused by a high load or excessive preloadwhen these conditions are unavoidable，bearing life should be carefully calculated so that a maintenance schem

54、e can be worked out another solution for fighting premature fatigue is changing materialwhen standard bearing materials，such as 440c or sae 52100，do not guarantee sufficient life，specialty materials can be recommended. in addition，when the problem is traced back to excessive loading，a higher capacit

55、y bearing or different configuration may be used creep is less common than premature fatiguein bearingsit is caused by excessive clearance between bore and shaft that allows the bore to rotate on the shaftcreep can be expensive because it causes damage to other components in addition to the bearing

56、0ther more likely creep indicators are scratches，scuff marks，or discoloration to shaft and boreto prevent creep damage，the bearing housing and shaft fittings should be visually checked misalignment is related to creep in that it is mounting relatedif races are misaligned or cockedthe balls track in

57、a noncircumferencial paththe problem is incorrect mounting or tolerancing，or insufficient squareness of the bearing mounting sitemisalignment of more than 1/4can cause an early failure contaminated lubricant is often more difficult to detect than misalignment or creepcontamination shows as premature

58、 wearsolid contaminants become an abrasive in the lubricantin addition。insufficient lubrication between ball and retainer wears and weakens the retainerin this situation，lubrication is critical if the retainer is a fully machined typeribbon or crown retainers，in contrast，allow lubricants to more eas

59、ily reach all surfaces rust is a form of moisture contamination and often indicates the wrong material for the applicationif the material checks out for the job，the easiest way to prevent rust is to keep bearings in their packaging，until just before installation 2 avoiding failures the best way to h

60、andle bearing failures is to avoid themthis can be done in the selection process by recognizing critical performance characteristicsthese include noise，starting and running torque，stiffness，nonrepetitive runout，and radial and axial playin some applications, these items are so critical that specifyin