基于單片機(jī)的公交漢字顯示系統(tǒng)

PAGEPAGEIV基于單片機(jī)的公交漢字顯示系統(tǒng)摘要公交車對(duì)提升城市形象、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極推動(dòng)作用。公交是市民不可缺少的交通工具，而公交的智能化將會(huì)為市民提供良好的服務(wù)。本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)和C語(yǔ)言的公共交通漢字顯示系統(tǒng)。以89C52單片機(jī)為核心，控制ISD4004語(yǔ)音芯片和LED點(diǎn)陣顯示漢字。采用89C52單片機(jī)作為中央處理器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。各種提示的聲音由語(yǔ)音控制電路播放。同時(shí)，采用LED點(diǎn)陣電路顯示漢字。實(shí)現(xiàn)了總線語(yǔ)音自動(dòng)廣播和漢字提示功能。實(shí)現(xiàn)了圖文語(yǔ)音的協(xié)調(diào)工作，減輕了銷售人員的負(fù)擔(dān)。同時(shí)它擺脫傳統(tǒng)電子屏"線"的束縛，使其應(yīng)用更加市場(chǎng)化，其"流動(dòng)"顯示的特點(diǎn)更為廣告界所推崇，是一種全新的媒體。本文的缺點(diǎn)是顯示漢字時(shí)會(huì)存在閃現(xiàn)，刷新頻率不穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：公交車；漢字顯示；單片機(jī)；PROTEUS仿真

AbstractBusplaysanactiveroleinpromotingtheimageofthecityandpromotingsocialandeconomicdevelopment.Publictransportisanindispensablemeansoftransportation,andtheintelligentpublictransportwillprovidegoodservicesforthepublic.ThispaperdesignsaChinesecharacterdisplaysystemforbusbasedonsinglechipmicrocomputerandClanguage.Ittakes89C52singlechipmicrocomputerasthecoreandcontrolsISD4004speechchipandLEDdotmatrixtodisplayChinesecharacters.Using89c52astheCPUforoverallcontrol,throughthevoicecontrolcircuitforavarietyofpromptvoicebroadcast,atthesametimetheuseofLEDdotmatrixChinesecharactersdisplaycircuit,hasrealizedtheautomaticvoiceofthebusstopsandthefunctionofthecharacterssuggestthatimplementsthegraphicworkincoordination,voiceintegration,reducethelaborintensityofthecompanysalespersonnel,improvetheservicequalityofthevehicle,isakindofscienceandtechnology,fashionablenewproducts.Atthesametimeitgetsridofthetraditionalelectronicscreen"line"thefetter,makesitsapplicationmoremarketable,its"flow"thecharacteristicwhichdisplaysismoretheadvertisementcircletopraisehighly,isonekindofbrand-newmedia.ThedisadvantageofthispaperisthatwhendisplayingChinesecharacters,therewillbeflashesandtherefreshfrequencyisnotstable.Keywords:bus;Chinesecharacterdisplay;Singlechipmicrocomputer;PROTEUSsimulation

目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 11.1研究背景 11.2研究意義 11.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1第二章總體設(shè)計(jì)的原理與實(shí)現(xiàn) 32.1方案論證 32.1.1語(yǔ)音電路方案論證 32.1.2設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案論證 42.2電路原理的總體設(shè)計(jì) 4第三章硬件部分的設(shè)計(jì) 73.1硬件組成部分 73.2相關(guān)芯片介紹 73.2.1AT89C52單片機(jī)芯片 73.2.2ISD4004語(yǔ)音芯片 83.2.374HC138芯片 123.2.4LM317芯片 143.3硬件各部分設(shè)計(jì) 163.3.1電源電路 163.3.2LED點(diǎn)陣顯示電路 173.3.3ISD4004語(yǔ)音錄放音電路 183.3.4按鍵控制電路 18第四章軟件部分的設(shè)計(jì) 204.1軟件總體設(shè)計(jì) 204.2軟件各模塊設(shè)計(jì) 214.2.1延時(shí)子程序 214.2.2ISD4004語(yǔ)音錄放程序 224.2.3中斷控制程序 244.2.4LED點(diǎn)陣漢字顯示程序 25第五章系統(tǒng)調(diào)試 275.1常見(jiàn)硬件故障調(diào)試 275.2軟件程序調(diào)試 275.2.1調(diào)試軟件—KeilC51簡(jiǎn)介 275.2.2軟件程序測(cè)試 275.2.3系統(tǒng)電路功能仿真 285.2.4Keil與Proteus對(duì)系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 295.2.5硬件實(shí)現(xiàn) 30結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄 35PAGE7第一章緒論1.1研究背景公交車是現(xiàn)在人們出行的重要工具，其在人們心中的價(jià)值不可衡量。隨著社會(huì)科技的發(fā)展，如今的公交車顯示系統(tǒng)越來(lái)越智能化。隨著信息社會(huì)的到來(lái)，單片機(jī)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、聲學(xué)領(lǐng)域和微機(jī)技術(shù)等廣闊的領(lǐng)域。而利用單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音芯片進(jìn)行控制可以達(dá)到語(yǔ)音報(bào)站的效果。如今單片機(jī)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、聲學(xué)領(lǐng)域和微機(jī)技術(shù)等廣闊的領(lǐng)域。而利用單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音芯片進(jìn)行控制可以達(dá)到語(yǔ)音報(bào)站的效果。因此，了解并掌握單片機(jī)智能控制技術(shù)工作原理及特性是非常重要的。1.2研究意義公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車的報(bào)站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站，該方式因其效果太差和工作強(qiáng)度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。針對(duì)傳統(tǒng)公交車站廣播系統(tǒng)的不足，設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的公交語(yǔ)音車站廣播顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了公交的使用特點(diǎn)和實(shí)際運(yùn)行環(huán)境。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代社會(huì)的建設(shè)，公共汽車不僅能以較低的消耗到達(dá)目的地，而且為自駕方便省去了很多麻煩。是打工族和學(xué)生族的常用交通工具。而隨著人們使用公共汽車的普遍，車輛上一般都相當(dāng)擁擠，造成許多的乘客未到站先下車或者推遲下車的情況，也加重了售票員的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著信息社會(huì)的到來(lái)，單片機(jī)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、聲學(xué)領(lǐng)域和微機(jī)技術(shù)等廣闊的領(lǐng)域。而利用單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音芯片進(jìn)行控制可以達(dá)到語(yǔ)音報(bào)站的效果。因此，了解并掌握單片機(jī)智能控制技術(shù)工作原理及特性是非常重要的。在一些自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)告系統(tǒng)中，廣泛應(yīng)用于使用語(yǔ)音芯片設(shè)計(jì)電路，然后通過(guò)麥克風(fēng)記錄電路和功率放大器電路進(jìn)行語(yǔ)音記錄和播放，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)選擇語(yǔ)音芯片并控制其功能，從而完成語(yǔ)音報(bào)站。但是由于傳統(tǒng)的語(yǔ)音芯片的外圍電路比較復(fù)雜，所以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、易受干擾、不易控制且精度不高。

第二章總體設(shè)計(jì)的原理與實(shí)現(xiàn)2.1方案論證本設(shè)計(jì)主要通過(guò)單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)完成語(yǔ)音記錄、語(yǔ)音存儲(chǔ)和處理、語(yǔ)音回放和漢字顯示控制，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)車站語(yǔ)音和漢字顯示的控制。記錄回放電路具有相同的特點(diǎn)：記錄回放環(huán)境復(fù)雜，場(chǎng)景強(qiáng)烈。如果語(yǔ)音信號(hào)由通用語(yǔ)音芯片采集，則需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路，將語(yǔ)音芯片的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并送計(jì)算機(jī)處理。這樣，由于各種因素會(huì)造成語(yǔ)音錄放系統(tǒng)較大的偏差，會(huì)使語(yǔ)音系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降。所以要選擇合適的方案，才能使設(shè)計(jì)得到最大的優(yōu)化。2.1.1語(yǔ)音電路方案論證方案一：普通語(yǔ)音芯片可以滿足對(duì)車站信息的錄放要求，但普通語(yǔ)音芯片錄音效果差，重復(fù)性和可靠性差，不適合高頻使用，錄放方便。對(duì)一些語(yǔ)音內(nèi)容不固定并要求現(xiàn)場(chǎng)錄音和放音的系統(tǒng)，采用一般語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)，錄放音的質(zhì)量難以控制。而且在語(yǔ)音錄放系統(tǒng)中,采用一般語(yǔ)音芯片,比如華邦的W90P710系列、HELIOS公司的HZ24QP系列等。但這些芯片的輸出是模擬信號(hào)，只能通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換和壓縮處理發(fā)送給單片機(jī)，造成失真，大大降低了記錄和回放的質(zhì)量。它們沒(méi)有斷電電阻，音質(zhì)差，使用不方便，不能重復(fù)錄音和回放，需要專門(mén)的語(yǔ)音開(kāi)發(fā)工具，不能隨意列出和修改。電容和高功耗等故障。此外，在語(yǔ)音記錄和回放系統(tǒng)中，使用普通的語(yǔ)音芯片。外圍電路將更加復(fù)雜，在軟件實(shí)現(xiàn)中也需要使用復(fù)雜的算法，在一定程度上也增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。方案二：采用語(yǔ)音芯片ISD4004進(jìn)行語(yǔ)音的錄放，直接對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的語(yǔ)音錄放的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，此元件線形較好。對(duì)一些語(yǔ)音內(nèi)容不固定并要求現(xiàn)場(chǎng)錄音和放音的系統(tǒng)，采用一般語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)，錄放音的質(zhì)量難以控制。美國(guó)ISD（InformationStorageDevices）公司的ISD系列芯片采用直接模擬存儲(chǔ)專利技術(shù)，語(yǔ)音信號(hào)直接以原模擬形式存儲(chǔ)在片上EEPROM存儲(chǔ)器中，無(wú)需A/D轉(zhuǎn)換和壓縮處理，減少了失真，大大提高了錄制和回放的質(zhì)量，具有斷電電阻大、音質(zhì)好、易使用、可重復(fù)記錄和回放、無(wú)特殊語(yǔ)音開(kāi)發(fā)工具和可選更改。內(nèi)容和節(jié)電的優(yōu)點(diǎn)非常適合現(xiàn)場(chǎng)錄音回放系統(tǒng)。而且語(yǔ)音錄放系統(tǒng)中,采用普通語(yǔ)音芯片.外圍電路會(huì)比較復(fù)雜，而是用ISD4004芯片直接使用簡(jiǎn)單的外圍電路即可。而且在軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)也不需要用到復(fù)雜的算法，一定程度上也減輕了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。采用語(yǔ)音芯片ISD4004系列，可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個(gè)趨勢(shì)。部分功能電路的集成，使總體電路更簡(jiǎn)潔，搭建電路和焊接電路時(shí)更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高語(yǔ)音錄放電路的質(zhì)量以及實(shí)用性。所以集成芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢(shì)。本方案應(yīng)用這一語(yǔ)音芯片。2.1.2設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案論證該系統(tǒng)主要由語(yǔ)音錄放和漢字顯示兩部分組成。下面列舉兩種實(shí)現(xiàn)方案：方案一：語(yǔ)音錄放可以使用一般的語(yǔ)音芯片，漢字顯示部分則使用比較美觀的而且內(nèi)含相當(dāng)多的字模的液晶顯示模塊?？紤]到一般語(yǔ)音芯片存儲(chǔ)的是數(shù)字信號(hào)，所以還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。而模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)過(guò)程中，信號(hào)失真是令人傷腦筋的問(wèn)題。由于液晶顯示模塊的使用，該方案需要由劃痕驅(qū)動(dòng)，硬件復(fù)雜。如果信號(hào)失真，會(huì)導(dǎo)致誤差，難以完全消除，成本會(huì)大大增加。方案二：使用ISD語(yǔ)音芯片和LED點(diǎn)陣模塊構(gòu)成。其具有下列特點(diǎn)：=1\*GB3①具有高的語(yǔ)音錄放質(zhì)量及實(shí)用性，可重復(fù)使用；=2\*GB3②抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好；=3\*GB3③信號(hào)易于處理、傳送和自動(dòng)控制；=4\*GB3④便于現(xiàn)場(chǎng)錄制播放，播放語(yǔ)音顯示效果好=5\*GB3⑤安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，工作可靠性高。ISD語(yǔ)音芯片可以采用美國(guó)ISD（InformationStorageDevices）公司的ISD4004系列芯片。通過(guò)對(duì)兩種方案的比較，發(fā)現(xiàn)第二種方案更適合于系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。雖然方案2不需要A/D，但考慮到系統(tǒng)擴(kuò)展等因素，單片機(jī)可以選用AT89C52。2.2電路原理的總體設(shè)計(jì)基于ISD4004語(yǔ)音芯片的語(yǔ)音報(bào)站漢字顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制過(guò)程主要包括：總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等幾個(gè)階段。對(duì)于總體設(shè)計(jì)，主要是畫(huà)出原理框圖、確定出主要技術(shù)指標(biāo)。如圖2.1所示：圖2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖語(yǔ)音錄放電路使用的是ISD4004-8MS以及其外圍錄放電路，外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單；由于其可以進(jìn)行直接模擬信號(hào)的存儲(chǔ)，省去了信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路，使得信號(hào)更加的穩(wěn)定、錄放音質(zhì)量好。同時(shí)單片8至16分鐘語(yǔ)音錄放，內(nèi)置微控制器串行通信接口，3V單電源工作，多段信息處理，工作電流25-30mA,維持電流1μA。利用9014三極管對(duì)錄制語(yǔ)音進(jìn)行放大處理，同時(shí)通過(guò)LM386及喇叭，對(duì)輸出語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大播放，讓語(yǔ)音質(zhì)量以及穩(wěn)定性更加高。漢字顯示電路采用的是16*16LED點(diǎn)陣顯示。一種方法屬于靜態(tài)顯示。顯然，靜態(tài)顯示需占用較多的I/O口線。另一種是動(dòng)態(tài)掃描顯示。通過(guò)控制各個(gè)顯示器公共陽(yáng)極輪流接高電平的辦法，逐一輪流地啟動(dòng)各個(gè)LED。動(dòng)態(tài)顯示法是目前各種單片機(jī)采用的流行方法。其優(yōu)點(diǎn)是硬件簡(jiǎn)單，“動(dòng)態(tài)”由軟件實(shí)現(xiàn)。因而選用動(dòng)態(tài)顯示的方法。電源電路是給語(yǔ)音芯片ISD4004提供3V穩(wěn)壓電源，利用LM317，通過(guò)電阻分壓，輸出穩(wěn)定的3V穩(wěn)定電源，讓語(yǔ)音芯片可以正常的工作。實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄制播放功能。按鍵控制電路完成對(duì)語(yǔ)音播放以及漢字顯示開(kāi)始的控制，通過(guò)對(duì)單片機(jī)相關(guān)引腳的高地電平的控制，從而完成對(duì)語(yǔ)音芯片的控制，從而達(dá)到完成語(yǔ)音報(bào)站漢字顯示功能。

第三章硬件部分的設(shè)計(jì)3.1硬件組成部分基于ISD4004語(yǔ)音芯片的語(yǔ)音報(bào)站漢字顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括：（1）電源電路（為語(yǔ)音芯片提供3V穩(wěn)壓電源）；（2）LED漢字顯示電路（完成漢字顯示）；（3）ISD4004語(yǔ)音錄放電路（完成語(yǔ)音錄制放音）；（4）按鍵控制電路（完成按鍵控制播放錄音功能）（5）單片機(jī)（電路的核心系統(tǒng)）五部分組成，具體的電路介紹本部分就先不進(jìn)行詳細(xì)的介紹，在論文的硬件各部分設(shè)計(jì)中將會(huì)對(duì)各個(gè)部分的電路進(jìn)行詳細(xì)的介紹。下面我就先對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)中使用的主要器件的技術(shù)資料進(jìn)行相關(guān)的介紹。讓我們對(duì)硬件進(jìn)行整體的了解。3.2相關(guān)芯片介紹3.2.1AT89C52單片機(jī)芯片AT89C52是STC公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)。該裝置采用高密度、無(wú)揮發(fā)的存儲(chǔ)技術(shù)制造。與標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令系統(tǒng)兼容。該芯片內(nèi)置通用中央處理器（CPU）和閃存單元。功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可供您使用。提供多種高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可擦除100000次。將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器結(jié)合在一個(gè)單片上是一種高效的微控制器。AT89C52單片機(jī)為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活、廉價(jià)的方案。如圖3.1。圖3.1AT89C52管腳圖AT89C52有P0、P1、P2、P3四個(gè)端口，共有32I/O口，P3口也可作為一些特殊功能口，如下表所示：表3.1P3口的第二功能口線第二功能P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收（輸入）端P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送（輸出）端P3.2INT0外部中斷0輸入端P3.3INT1外部中斷0輸入端P3.4T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的外部輸入端P3.5T1定時(shí)計(jì)數(shù)器T1的外部輸入端P3.6WR外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通信號(hào)，低電平有效P3.7RD外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。AT89C52單片機(jī)主要性能參數(shù)：時(shí)鐘頻率（HZ）：0~80M8Kash程序存儲(chǔ)器512內(nèi)程序存儲(chǔ)器(RAM)2個(gè)數(shù)據(jù)指針3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0/T14個(gè)8位輸入輸出接口(P0~P3),共32根I/O口線8個(gè)中斷源4個(gè)優(yōu)先級(jí)看門(mén)狗電路3.2.2ISD4004語(yǔ)音芯片Winbond公司的ISD系列語(yǔ)音芯片采用了“直接模擬量存儲(chǔ)”(DAST)專利技術(shù)，信號(hào)無(wú)需經(jīng)過(guò)D/A，A/D轉(zhuǎn)換，與以前的產(chǎn)品相比，復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程，如數(shù)字壓縮和語(yǔ)音合成，減少了失真，大大提高了聲音存儲(chǔ)效果。對(duì)實(shí)際試聽(tīng)的主觀評(píng)價(jià)可以達(dá)到錄音機(jī)的水平。它是目前市場(chǎng)上最好的語(yǔ)音電路之一。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通過(guò)串行通信接口(SPI或Micwire)送入。采樣頻率可為4.0kHz、5.3kHz、6.4kHz、8.0kHz頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，而音質(zhì)則有所下降。片內(nèi)信息存于閃爍存儲(chǔ)器中，可在斷電情況下保存100年(典型值)反復(fù)錄10萬(wàn)次。該裝置工作電壓3V，工作電流25-30mA，維持電流1UA，單芯片錄音回放時(shí)間8-16分鐘，音質(zhì)良好。適用于手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品。如圖3.2、圖3.3所示。圖3.2ISD4004系列語(yǔ)音芯片內(nèi)部框圖圖3.3ISD4004系列語(yǔ)音芯片外部引腳圖1、簡(jiǎn)述●單片8分鐘語(yǔ)音錄放●內(nèi)置微控制器串行通信接口●3V單電源工作●多段信息處理●工作電流25-30mA,維持電流1μA●不耗電信息保存100年(典型值)●高質(zhì)量、自然的語(yǔ)音還原技術(shù)●10萬(wàn)次錄音周期(典型值)●自動(dòng)靜噪功能●片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘,可選用外部時(shí)鐘ISD4004系列工作電壓3V,單片錄放時(shí)間8至16分鐘,音質(zhì)好,適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片采用CMOS技術(shù),內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過(guò)串行通信接口(SPI或Microwire)送入。該芯片采用多級(jí)直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存儲(chǔ)在芯片上的閃變存儲(chǔ)器中。因此，它可以非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)聲音、音樂(lè)、音調(diào)和效果，避免了一般固體記錄電路的量化和壓縮所產(chǎn)生的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率可為4.0、5.3、6.4、8.0kHz。頻率越低，錄制時(shí)間越長(zhǎng)，音質(zhì)越差。片上信息存儲(chǔ)在閃爍存儲(chǔ)器中。停電時(shí)可保存100年（典型值），重復(fù)記錄10萬(wàn)次。2、引腳描述電源：（VCCA、VCCD）芯片的模擬電路和數(shù)字電路采用不同的電源總線，分別通向外包裝的不同引腳，以降低噪聲。模擬和數(shù)字電源終端最好分開(kāi)接線，并盡可能靠近電源終端連接，而去耦電容器應(yīng)盡可能靠近設(shè)備。地線:(VSSA,VSSD)芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。同相模擬輸入(ANAIN+)這是錄音信號(hào)的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí)，信號(hào)由耦合電容器輸入，最大振幅為32mV。芯片帶的低截止頻率由耦合電容和本地端3K電阻的輸入阻抗決定。差分驅(qū)動(dòng)中，最大信號(hào)幅度為16mV，與ISD3300系列相同。反相模擬輸入(ANAIN-)差分驅(qū)動(dòng)時(shí),這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過(guò)耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值16mV音頻輸出(AUDOUT)提供音頻輸出,可驅(qū)動(dòng)5KΩ的負(fù)載。片選(SS)此端為低,即向該ISD4004芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。串行輸入(MOSI)此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端,供ISD輸入。串行輸出(MISO)ISD的串行輸出端。ISD未選中時(shí),本端呈高阻態(tài)。串行時(shí)鐘（SCLK）ISD的時(shí)鐘輸入由主控制器生成，用于在MOSI和MISO之間同步數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在sclck的上升邊緣鎖存到ISD，在下降邊緣移出ISD。中斷(/INT)本端為漏極開(kāi)路輸出。ISD在任何操作(包括快進(jìn))中檢測(cè)到EOM或OVF時(shí),本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開(kāi)始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。OVF標(biāo)志指示ISD的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的未尾。EOM標(biāo)志只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí),此狀態(tài)位才置1。行地址時(shí)鐘(RAC)漏極開(kāi)路輸出。每個(gè)RAC周期表示ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行(ISD4004系列中的存貯器共2400行)。該信號(hào)175ms保持高電平,低電平為25ms。快進(jìn)模式下,RAC的218.75μs是高電平,31.25μs為低電平。該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。外部時(shí)鐘(XCLK)本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在+1%內(nèi)。商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在+2.25%內(nèi)。工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在-6/+4%內(nèi),此時(shí)建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度,可從本端輸入外部時(shí)鐘(如前表所列)。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定,故上述推薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘的占空比無(wú)關(guān)緊要,因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接地時(shí)鐘時(shí),此端必須接地。自動(dòng)消音（AMCAP）當(dāng)記錄信號(hào)電平低于內(nèi)部設(shè)置的某個(gè)閾值時(shí)，自動(dòng)消音功能會(huì)減弱信號(hào)，這有助于在沒(méi)有信號(hào)（靜音）時(shí)支持噪聲。通常本端對(duì)地接1mF的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號(hào)電平峰值檢測(cè)電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。大信號(hào)時(shí),自動(dòng)靜噪電路不衰減,靜音時(shí)衰減6dB。1mF的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA則禁止自動(dòng)靜噪。3、SPI(串行外設(shè)接口)ISD4004工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一種同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。假設(shè)單片機(jī)的SPI移位寄存器作用于SCLK的下降沿。因此，對(duì)于isd4004，mosipin的數(shù)據(jù)被鎖存在時(shí)鐘停止邊緣，并發(fā)送到下降邊緣的misopin。協(xié)議的具體內(nèi)容為：⑴.所有串行數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始于SS下降沿。⑵.SS在傳輸期間必須保持為低電平,在兩條指令之間則保持為高電平。⑶.數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入,在下降沿移出。⑷.SS變低,輸入指令和地址后,ISD才能開(kāi)始錄放操作。⑸.指令格式是(8位控制碼)加(16位地址碼)。⑹.ISD的任何操作(含快進(jìn))如果遇到EOM或OVF,則產(chǎn)生一個(gè)中斷,該中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開(kāi)始時(shí)被清除。⑺.使用"讀"指令使中斷狀態(tài)位移出ISD的MISO引腳時(shí),控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)同步從MOSI端移入。因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。當(dāng)然,也允許在一個(gè)SPI周期里,同時(shí)執(zhí)行讀狀態(tài)和開(kāi)始新的操作(即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容)。⑻.所有操作在運(yùn)行位(RUN)置1時(shí)開(kāi)始,置0時(shí)結(jié)束。⑼.所有指令都在SS端上升沿開(kāi)始執(zhí)行。①信息快進(jìn)用戶不必知道信息的確切地址,就能快進(jìn)跳過(guò)一條信息。信息快進(jìn)只用于放音模式。放音速度是正常的1600倍,遇到EOM后停止,然后內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加1,指向下條信息的開(kāi)始處。②上電順序器件延時(shí)TPUD(8kHz采樣時(shí),約為25毫秒)后才能開(kāi)始操作。因此,用戶發(fā)完上電指令后,必須等待TPUD,才能發(fā)出一條操作指令。例如,從00從處發(fā)音,應(yīng)遵循如下時(shí)序:（1）發(fā)POWERUP命令;（2）等待TPUD(上電延時(shí));（3）發(fā)地址值為00的SETPLAY命令;（4）發(fā)PLAY命令。器件會(huì)從此00地址開(kāi)始放音,當(dāng)出現(xiàn)EOM時(shí),立即中斷,停止放音。如果從00處錄音,則按以下時(shí)序:（1）發(fā)POWERUP命令;（2）等待TPUD(上電延時(shí));（3）發(fā)POWERUP命令（4）等待2倍TPUD;（5）發(fā)地址值為00的SETREC命令;（6）發(fā)REC命令。器件便從00地址開(kāi)始錄音,一直到出現(xiàn)OVF(存貯器末尾)時(shí),錄音停止。3.2.374HC138芯片74HC138是一款高速CMOS器件，74HC138引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。如圖3.4所示。圖3.474HC138外部引腳圖74HC138譯碼器可接受3位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入（A0,A1和A3），并當(dāng)使能時(shí)，提供8個(gè)互斥的低有效輸出（Y0至Y7）。74HC138特有3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低有效（E1和E2）和一個(gè)高有效（E3）。除非E1和E2置低且E3置高，否則74HC138將保持所有輸出為高。利用這種復(fù)合使能特性，僅需4片74HC138芯片和1個(gè)反相器，即可輕松實(shí)現(xiàn)并行擴(kuò)展，組合成為一個(gè)1-32（5線到32線）譯碼器。如果選擇一個(gè)低效率啟用輸入作為數(shù)據(jù)輸入，另一個(gè)啟用輸入作為選通，74HC138也可以作為8輸出多路復(fù)用器。未使用的啟用輸入必須保持在適當(dāng)?shù)母咝Щ虻托顟B(tài)。74HC138與74HC238邏輯功能一致，只不過(guò)74HC138為反相輸出。CD74HC138，CD74HC238和CD74HCT138，CD74HCT238是高速硅柵CMOS解碼器，適合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用。74HC138的原理是高性能存儲(chǔ)解碼或數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，需要短的傳輸延遲。在高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)中，使用該譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。在高速存儲(chǔ)器中使用快能量使能電路時(shí)，譯碼器的延時(shí)和存儲(chǔ)器的使能時(shí)間通常小于存儲(chǔ)器的典型存取時(shí)間，即肖特基鉗位系統(tǒng)譯碼器引起的有效系統(tǒng)延時(shí)可以忽略。HC138根據(jù)三個(gè)二進(jìn)制輸入碼轉(zhuǎn)換八個(gè)輸出終端的低電平輸出，并啟用輸入條件。兩個(gè)低電平和一個(gè)高電平有效能量輸入減少了擴(kuò)展所需的外部門(mén)或反相器，并擴(kuò)展到無(wú)外部門(mén)的24線解碼器;擴(kuò)展成32線譯碼器,只需要接一個(gè)外接倒相器。在解調(diào)器應(yīng)用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。功能表如圖3.5所示。圖3.574HC138引腳功能表3.2.4LM317芯片LM317是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM117/LM317的輸出電壓范圍是1.2V至37V，負(fù)載電流最大為1.5A。它的使用非常簡(jiǎn)單，僅需兩個(gè)外接電阻來(lái)設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。LM117/LM317內(nèi)置有過(guò)載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。通常LM117/LM317不需要外接電容，除非輸入濾波電容到LM117/LM317輸入端的連線超過(guò)6英寸（約15厘米）。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。LM117/LM317能夠有許多特殊的用法。比如把調(diào)整端懸浮到一個(gè)較高的電壓上，可以用來(lái)調(diào)節(jié)高達(dá)數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過(guò)LM117/LM317的極限就行。當(dāng)然還要避免輸出端短路。還可以把調(diào)整端接到一個(gè)可編程電壓上，實(shí)現(xiàn)可編程的電源輸出。特性簡(jiǎn)介:可調(diào)整輸出電壓低到1.2V。保證1.5A輸出電流。典型線性調(diào)整率0.01%。典型負(fù)載調(diào)整率0.1%。80dB紋波抑制比。輸出短路保護(hù)。過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)。調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)三端晶體管封裝。電壓范圍:LM117/LM3171.25V至37V連續(xù)可調(diào)。其封裝形式如圖3.6所示：圖3.6LM317封裝管腳如圖3.7所示。圖3.7LM317引腳分布LM317工作原理：LM317的輸入最同電壓為30多伏，輸出電壓1.532V...電流1.5A...不過(guò)在用的時(shí)候要注意功耗問(wèn)題...注意散熱問(wèn)題。LM317有三個(gè)引腳.一個(gè)輸入一個(gè)輸出一個(gè)電壓調(diào)節(jié)。輸入引腳輸入正電壓，輸出引腳負(fù)載，電壓調(diào)節(jié)器引腳一個(gè)引腳電阻（約200）在輸出引腳，另一個(gè)與可調(diào)電阻（幾個(gè)K）接地。輸入端和輸出端連接到接地濾波電容器。LM317應(yīng)用電路圖如圖3.8所示：圖3.8LM317應(yīng)用電路圖當(dāng)穩(wěn)壓器離電源濾波器有一定的距離是Cn是必需的Cn對(duì)穩(wěn)定性而言不必要；但改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng)Vout=1.25V(1+R2/R1)+IadjR2因?yàn)镮adj控制在小于100ua，這一項(xiàng)的誤差在多數(shù)應(yīng)用鐘可忽略。3.3硬件各部分設(shè)計(jì)3.3.1電源電路由于語(yǔ)音芯片ISD4004的工作電壓為3V，與單片機(jī)的5V工作電壓不同，因此需要一個(gè)電源電路來(lái)提供3V的穩(wěn)定電壓。本電路僅采用LM317電源電路、5V輸入和3V輸出調(diào)壓電路，非常適合產(chǎn)品供電。利用電容濾波，使語(yǔ)音電路噪聲減少。電路圖如圖3.9所示：圖3.9電源電路3.3.2LED點(diǎn)陣顯示電路本顯示電路設(shè)計(jì)采用四個(gè)8*8的LED點(diǎn)陣。74HC138譯碼器的e1和e2效率低，e3電平高，有效地控制和顯示點(diǎn)陣。然后用單片機(jī)顯示漢字。電路圖如圖3.10所示：圖3.10LED點(diǎn)陣顯示電路3.3.3ISD4004語(yǔ)音錄放音電路語(yǔ)音錄放電路如下：使用的是ISD4004-8MS以及其外圍錄放電路，外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單。由于其可以進(jìn)行直接模擬信號(hào)的存儲(chǔ)，省去了信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路，使得信號(hào)更加的穩(wěn)定、錄放音質(zhì)量好。同時(shí)單片8至16分鐘語(yǔ)音錄放，內(nèi)置微控制器串行通信接口，3V單電源工作，多段信息處理，工作電流25-30mA,維持電流1μA，不耗電信息保存100年(典型值)，高質(zhì)量、自然的語(yǔ)音還原技術(shù)，10萬(wàn)次錄音周期(典型值)，自動(dòng)靜噪功能，片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘,可選用外部時(shí)鐘。利用9014三極管對(duì)錄制語(yǔ)音進(jìn)行放大處理，同時(shí)通過(guò)LM386及喇叭，對(duì)輸出語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大播放，讓語(yǔ)音質(zhì)量以及穩(wěn)定性更加高。電路圖如圖3.11所示。圖3.11ISD4004語(yǔ)音錄放電路3.3.4按鍵控制電路通過(guò)按鍵與單片機(jī)相關(guān)的插腳連接，我們都知道在工作狀態(tài)下沒(méi)有負(fù)載時(shí)，單片機(jī)的插腳是高電平的。因此，如果我們需要控制插腳，我們只需要通過(guò)按鍵將它們與地面連接，然后通過(guò)程序控制。當(dāng)按下按鍵時(shí)，程序控制其他針腳的更改，從而讓語(yǔ)音臺(tái)和漢字顯示。電路圖如圖3.12所示。圖3.12按鍵控制電路圖本章節(jié)主要是對(duì)電路的硬件個(gè)部分的設(shè)計(jì)，電路的各部分硬件功能設(shè)計(jì)基本完成。

第四章軟件部分的設(shè)計(jì)4.1軟件總體設(shè)計(jì)基于isd4004語(yǔ)音報(bào)站顯示系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)夠、分配單片機(jī)內(nèi)部ROM資源和語(yǔ)音芯片資源、劃分功能模塊、進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)。利用相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)工具、程序語(yǔ)言（C語(yǔ)言）對(duì)劃分的各功能模塊編寫(xiě)控制程序，然后把各個(gè)模塊程序連接起來(lái)，成為一個(gè)完整的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)和語(yǔ)音芯片的初始化設(shè)置及相應(yīng)功能的控制，達(dá)到與硬件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音錄放報(bào)站以及漢字顯示功能。整個(gè)程序包括主程序和延時(shí)子程序以及ISD語(yǔ)音錄放程序等幾部分。AT89C52單片機(jī)提供了用戶按鍵、顯示和ISD4004所需接口。它接收擊鍵功作，并將相應(yīng)指令傳給ISD4004，同時(shí)監(jiān)控ISD4004的中斷輸出。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，讀取ISD4004的狀態(tài)寄存器，從而根據(jù)OVF和EOM的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)OVF=1，即存儲(chǔ)器溢出時(shí)，則不管當(dāng)前為何種狀態(tài)均將ISD4004的地址置零，并繼續(xù)運(yùn)行原指令；當(dāng)EOM=1時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)只可能為放音或快進(jìn)，若為快進(jìn)則置為放音態(tài)，并繼續(xù)運(yùn)行。如此設(shè)計(jì)便實(shí)現(xiàn)了循環(huán)錄放的功能，同時(shí)在快進(jìn)時(shí)，自動(dòng)停止在下一個(gè)語(yǔ)音段開(kāi)始處，并繼續(xù)放音。流程圖如圖4.1所示。開(kāi)始單片機(jī)、語(yǔ)音芯片初始化開(kāi)始單片機(jī)、語(yǔ)音芯片初始化設(shè)置允許外部中斷T0,并打開(kāi)全局中斷允許位按鍵掃描PR是否為1？REC模式PLAY模式AN鍵是否按下？錄音播放漢字滾動(dòng)顯示AN鍵是否按下？錄制語(yǔ)音停止鍵是否按下？停止鍵是否按下？YYYYYNNNNN圖4.1主程序流程圖主程序主要調(diào)用了4個(gè)子程序，分別是延時(shí)子程序、ISD4004語(yǔ)音錄放程序、LED點(diǎn)陣顯示子程序、中斷控制程序等。4.2軟件各模塊設(shè)計(jì)4.2.1延時(shí)子程序?yàn)榱司_的控制單總線接口的特殊時(shí)序要求，延時(shí)函數(shù)是相當(dāng)關(guān)鍵的，它是所有讀控制和寫(xiě)控制的組成部分以及顯示時(shí)延時(shí)用；下面us的延時(shí)(12M)延時(shí)子程序和ms的延時(shí)(12M)延時(shí)子程序。voiddelay1(void){int16i;for(i=0;i<50;i++);}voiddelay(unsignedinttime)//延時(shí)n微秒{while(time!=0){time--;}}voiddelayms(unsignedcharg){/*延時(shí)gms*/unsignedchari,j; for(i=0;i<g;i++){ for(j=0;j<121;j++){;}}}4.2.2ISD4004語(yǔ)音錄放程序程序流程圖如圖4.2所示:發(fā)發(fā)powerup命令延時(shí)25ms錄音指令？延時(shí)50ms延時(shí)50ms發(fā)setrec命令+地址放/錄音完畢？YYYYNNNN發(fā)powerup命令放音指令？發(fā)rec命令發(fā)setplay命令+地址發(fā)play命令圖4.2語(yǔ)音錄放程序流程圖//***********************************//入口：放音位置的高低位//放音程序//功能：從指定位置放音//***********************************voidplay(unsignedcharadl,unsignedcharadh){unsignedcharovflog;while(AN==0){;}isd_setplay(adl,adh);//發(fā)送setplay指令，從0x0000地址開(kāi)始放音do{isd_play();//發(fā)送放音指令delay(20);while(ISD_INT==1)//等待放音完畢的EOM中斷信號(hào){;}LED2=1;isd_stop();//放音完畢，發(fā)送stop指令if(ovflog==chk_isdovf())//檢查芯片是否溢出，如溢出則停止放音，芯片復(fù)位break;while(AN==1)//等待AN鍵再次按下{if(STOP==0)break;if(AN==0)delayms(20);}}while(AN==0);//An鍵再次按下，播放下一段語(yǔ)音}4.2.3中斷控制程序中斷定時(shí)控制程序，對(duì)LED點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)掃描進(jìn)行控制，同時(shí)也對(duì)漢字顯示進(jìn)行中斷控制，讓漢字可以按照從右至左的順序進(jìn)行滾動(dòng)顯示。/*****定時(shí)器T0中斷子程序*******/voidtimer0()interrupt1using3{TF0=0;TH0=0xb1;TL0=0xe0;if(n<10){n++;}else{offset+=2;if(offset>860)offset=0;n=0;}}4.2.4LED點(diǎn)陣漢字顯示程序該程序段主要完成向LED點(diǎn)陣點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)掃描顯示，控制系統(tǒng)的漢字顯示部分。/*********漢字顯示函數(shù)**************/while(1){for(i=0;i<8;i++)//顯示左半邊屏幕{P0=*(p+offset+2*i);P2=i|0x08;//P2.4=0,P2.3=1選中U2,輸出掃描碼給U6delay1();P0=*(p+offset+2*i+1);P2=i|0x10;//P2.4=1,P2.3=0選中U3,輸出掃描碼給U7delay1();}for(i=8;i<16;i++)//顯示右半邊屏幕{P0=*(p+offset+2*i);P2=(i-8)|0x20;//P2.5=1P2.4=0,P2.3=0選中U4,輸出掃描碼U8delay1();P0=*(p+offset+2*i+1);P2=(i-8)|0x40;//P2.6=1P2.5=0,P2.4=0選中U5,輸出掃描碼U9delay1();}通過(guò)本章節(jié)完成了對(duì)ISD4004的延時(shí)程序、語(yǔ)音錄放程序以及LED點(diǎn)陣顯示程序，從而完成了對(duì)電路軟件的設(shè)計(jì)工作。

第五章系統(tǒng)調(diào)試5.1常見(jiàn)硬件故障調(diào)試邏輯錯(cuò)誤由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和焊接所造成的，包括錯(cuò)線，開(kāi)路，短路，相位錯(cuò)等幾種，其中短路是最常見(jiàn)的故障。可靠性差如金屬化孔，接插件接觸不良造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；器件負(fù)載過(guò)大等造成邏輯電平不穩(wěn)定。=4\*GB3電源故障電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率不足，負(fù)載能力差等故障。脫機(jī)調(diào)試在樣機(jī)通電前，根據(jù)硬件電氣原理圖和裝配圖，用萬(wàn)用表等工具仔細(xì)檢查樣機(jī)電路的正確性，檢查各部件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求。應(yīng)特別注意電源的走線，防止電源之間的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查擴(kuò)展系統(tǒng)是否存在相互間的短路或與其他信號(hào)線的短路。5.2軟件程序調(diào)試5.2.1調(diào)試軟件—KeilC51簡(jiǎn)介KeilC51軟件是許多單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件之一。它集編輯、編譯和仿真于一體。它支持匯編語(yǔ)言、PLM語(yǔ)言和C語(yǔ)言編程。它有友好的界面，易于學(xué)習(xí)和使用。(1)Keil的μVision3可以進(jìn)行純粹的軟件仿真(仿真軟件程序，不接硬件電路)；也可以利用硬件仿真器，搭接上單片機(jī)硬件系統(tǒng)，在仿真器中載入項(xiàng)目程序后進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真；還可以使用μVision3的內(nèi)嵌模塊KeilMonitor-51，在不需要額外的硬件仿真器的條件下，搭接單片機(jī)硬件系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目程序進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。(2)uVision3調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號(hào)調(diào)試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能。DDE界面和shift語(yǔ)言支持自動(dòng)程序測(cè)試。5.2.2軟件程序測(cè)試(1)工程設(shè)置根據(jù)系統(tǒng)電路中晶振參數(shù)對(duì)工程中STC89C52進(jìn)行設(shè)置，將Xtal(MHz)項(xiàng)中參數(shù)改為12.0，與晶振頻率相同。(2)程序調(diào)試對(duì)程序中參數(shù)進(jìn)行調(diào)整需進(jìn)入調(diào)試模式，按按鈕進(jìn)入調(diào)試模式，由于該模式下可單步執(zhí)行程序且左邊框圖同步顯示運(yùn)行時(shí)間值，所以可以隨意對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，直到得到所要求的功能。程序調(diào)試圖如圖5.1所示。圖5.1程序調(diào)試圖5.2.3系統(tǒng)電路功能仿真利用protus繪制仿真圖。整個(gè)仿真圖的繪制過(guò)程主要有以下幾部組成：首先新建一個(gè)protus的工程，在元件庫(kù)里面搜索所需要的元器件，在元器件上單擊右鍵選中，再單擊左鍵對(duì)其進(jìn)行命名和賦值，接著在編輯器左邊的一欄中，找出繪制各種需要的線條和其他一些相關(guān)的線條和器件，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)出是否連接好進(jìn)行檢查，為下一步的系統(tǒng)仿真作準(zhǔn)備。畫(huà)出的仿真電路圖如圖5.2所示：圖5.2仿真電路圖5.2.4Keil與Proteus對(duì)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)Proteus與Keil兩個(gè)軟件可以進(jìn)行聯(lián)調(diào)，這一強(qiáng)大功能是其他軟件無(wú)法辦到的，仿真時(shí)通過(guò)KEILC51和Protus結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。首先，要將KEILC51中調(diào)試成功的程序生成.HEX文本并保存，在Protus中的主芯片AT89C52中導(dǎo)入此文本，即可在Protus環(huán)境中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的仿真。(1)Keil與Proteus聯(lián)調(diào)，如圖5.3所示。圖5.3聯(lián)調(diào)圖（2）無(wú)故障正常時(shí)，即正常，P0輸出掃描碼，P2輸出漢字碼，點(diǎn)陣正確顯示，測(cè)試圖如圖5.4所示：圖5.4工作時(shí)仿真電路圖利用仿真軟件對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行調(diào)試，聯(lián)機(jī)前先斷電，把將調(diào)試成功的程序下載到STC89C52芯片中，檢查一下電路之間的電源、接地是否良好，若一切正常，即可打開(kāi)電源。在系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中不是希望中的順利，在調(diào)試中出現(xiàn)了問(wèn)題，一點(diǎn)點(diǎn)的解決，軟、硬件調(diào)試出預(yù)期的結(jié)果。5.2.5硬件實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)軟硬件設(shè)計(jì)、程序調(diào)試、硬件仿真之后，所設(shè)計(jì)的電路是合乎要求的，所編寫(xiě)的控制程序是符合要求并能正常運(yùn)行的，軟硬件也是能夠相匹配協(xié)調(diào)工作的，即設(shè)計(jì)是能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的。接下來(lái)焊接實(shí)用電路，根據(jù)電路原理圖，把相應(yīng)元器件在電路板上進(jìn)行合理的布局；焊接完成后，進(jìn)行硬件調(diào)試，下面實(shí)際焊接電路的運(yùn)行結(jié)果圖如圖5.5所示。圖5.5實(shí)物電路板運(yùn)行結(jié)果圖布局的原則是本著結(jié)構(gòu)最清晰、走線最簡(jiǎn)單、模塊間相互電磁干擾影響最少的原則進(jìn)行排版布局；電路已焊接成功并開(kāi)始調(diào)出了設(shè)計(jì)所要求實(shí)現(xiàn)的結(jié)果，但有LED點(diǎn)陣的個(gè)別LED顯示不是很亮。而且由于焊接的線路較多，造成接觸不良的情況。

結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于ISD4004語(yǔ)音芯片設(shè)計(jì)的總線漢字顯示站系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了AT89C52單片機(jī)語(yǔ)音及漢字顯示控制系統(tǒng)。采用單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)完成語(yǔ)音記錄和播放、漢字LED點(diǎn)陣顯示和語(yǔ)音回放控制，達(dá)到了目的。單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音和漢字的控制。在正常情況下，ISD4004用于播放語(yǔ)音站的信息，LED點(diǎn)陣用于顯示相應(yīng)的提示漢字。站場(chǎng)語(yǔ)音由單片機(jī)采集處理，同時(shí)設(shè)置相關(guān)漢字的顯示信息。當(dāng)按下到達(dá)按鈕時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出到達(dá)站名稱和相關(guān)的語(yǔ)音。LED點(diǎn)陣用于顯示漢字提示信息，車站語(yǔ)音和漢字顯示屏等待顯示屏末端下一個(gè)到達(dá)按鈕的觸發(fā)?？偩€漢字顯示語(yǔ)音站廣播系統(tǒng)的硬件和軟件電路設(shè)計(jì)、軟件編程調(diào)試、仿真運(yùn)行和焊接等都產(chǎn)生了物理電路板。在焊接電路板的過(guò)程中，對(duì)插腳連接、電路板布局、布線和焊接問(wèn)題進(jìn)行了深入和反復(fù)的實(shí)踐，并對(duì)我的動(dòng)手能力進(jìn)行了培訓(xùn)。以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)很多在課堂上不能學(xué)習(xí)但在實(shí)際工作中極為常用的知識(shí)。

致謝本論文是在導(dǎo)師的諄諄教誨和指導(dǎo)下完成的，從選題、構(gòu)思到定稿無(wú)不滲透著導(dǎo)師的心血和汗水；導(dǎo)師淵博的知識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)使我受益終身，在此表示深深的敬意和感謝。這次寫(xiě)論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到，做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程。沒(méi)有認(rèn)真學(xué)習(xí)和鉆研，自己就不可能有研究的能力，就不可能有自己的研究，就不會(huì)有所收獲和突破。希望這個(gè)經(jīng)歷，在今后的學(xué)習(xí)和生活中能夠繼續(xù)激勵(lì)我前進(jìn)。另外，還要特別感謝我的家人，他們時(shí)刻關(guān)心我，給我提供了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，時(shí)時(shí)刻刻為我鼓勁、為我加油，進(jìn)而促使我不斷成長(zhǎng)和進(jìn)步。同時(shí)，也要感謝寢室的室友以及所有關(guān)心我的朋友，感謝他們陪伴我走過(guò)了很多美好的時(shí)光，在我遇到困難時(shí)他們關(guān)心我、幫助我。在完成畢業(yè)論文的過(guò)程中，很多朋友都給了我無(wú)私的幫助和支持，在此表示由衷的謝意！最后，因本人水平有限，論文肯定還有不少不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，我希望可以有機(jī)會(huì)繼續(xù)去完善，我將不斷努力繼續(xù)充實(shí)自己。

參考文獻(xiàn)[1]余發(fā)山.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué).2013.[2]李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（修訂版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011.[3]李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2015.[4]戴仙金.51單片機(jī)及其C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)實(shí)例[M].北京：北京大學(xué)出版社，2014.1.[5]范立南，謝子殿.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程[M].北京：北京大學(xué)出版社，2015.2.[6]胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2015.7.[7]薛鈞義，張彥斌.MCS-51/96系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2014.8.[8]高濤等.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2013.2.[9]DavidConger.軟件開(kāi)發(fā)：編程與設(shè)計(jì)（C語(yǔ)言版）.朱劍平.北京：清華大學(xué)出版社，2012.8.[10]H.M.Deitel，P.J.Deitel.C程序設(shè)計(jì)教程.薛萬(wàn)鵬譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.7.[11]楊栓科，徐正紅等.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2013.5.[12]張克農(nóng)，段軍政等.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2014.1.[13]申忠如，申淼，譚亞麗.MCS-51單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2014.3.

附錄#include<reg51.h>#defineint8unsignedchar#defineint16unsignedint#defineint32unsignedlongsbitSS=P1^0;//片選sbitSCLK=P3^1;//ISD4004時(shí)鐘sbitMOSI=P3^0;//數(shù)據(jù)輸入sbitMISO=P1^1;//數(shù)據(jù)輸出sbitLED1=P1^7;//指示燈sbitLED2=P3^2;//指示燈sbitISD_INT=P1^2;//中斷sbitAN=P1^5;//執(zhí)行sbitSTOP=P1^6;//復(fù)位sbitPR=P1^3;//PR=1錄音PR=0放音int8flag;int8n;int8codetable[][32]={ 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