基于单片机的公交车自动报站器毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的公交车自动报站器毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

信号接低电平时，对 ROM的读操作（执行程序）限定在外部程序存储器；当 EA—— 接高电平时，对 ROM的读操作（执行程序）从 内部开始。 例如，内部带程序存储器的 80C51，在使用时 EA—— 应接高电平。 输入输出引脚（ 32根） 8 ～ （ 39～ 32）： P0 口的 8 条引脚可使用于两种不同的情况，在不接片外存储器与不扩展 I/O接口时，可作为准双向口 I/O接口，用于传输用户输入输出的数据；在接有片外存储器或扩展 I/O接口时，在 CPU 访问外部存储器时先传输片外存储器低 8 位地址，后传送 CPU 对片外存储器的读写数据，此时 P0口为 地址 /数据分时复用。 ～ （ 1～ 8）： P1口可作为 8位准双向 I/O接口使用。 对于 MCS52子系列单片机， 还有第 2功能， /计数器 2的计数脉冲输入端 T2， 可作为定时器 /计数器 2 的外部控制端 T2EX。 ～ （ 21～ 28）：这组引脚也有具有两种功能，一种是可作为准双向 I/O 接口使用，此时同上述两个口的第 1 功能；另一个功能与 P0口配合，在接有片外存储器或扩展 I/O接口且寻址范围超过 256B时， P2口用于传输片外存储器高 8位地址。 ～ （ 10～ 17）：此端口除了作为准双 I/O 接口使用外，还可以将每一位用于第 2 功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第 1功能下的输入输出或第 2功能。 P3 口的第 2功能如表 1所示 【 7】。 表 1 P3 口的第 2 功能 【 3】 引脚 第 2 功能 功能代号 作用 RXD 串行接口输入端 TXD 串行接口输出端 INT0———— 外部中断 0 请求输入端，低电平有效 INT1———— 外部中断 1 请求输入端，低电平有效 T0 定时器 /计数器 0 计数脉冲输入端 T1 定时器 /计数器 1 计数脉冲输入端 WR—— 外部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效 RD—— 外部数据存储器读选通信号输出端，低电平有效 MCS51系列单片机在外扩程序存储器、数据存储器及 I/O接口时都采用并行总线扩展方式。 单片机引脚主要分为数据总线、地址总线、控制总线、用户端口 4个部分，如图。 各个部分的特点如下： 1)数据总线 数据总线是指从单片机 P0口直接输入 /输出的 8位三态传送通道， P0端口是复用端口，还以分时方式用于地址总线的一部分。 P0端口的负载能力为可带 8个 LS TTL负载。 2)地址总线 地址总线是指从单片机 P0口以分时方式传输地址总线的低 8位和从 P2端口输出地址总线的高 8位。 P2 端口可带 4 个 LS TTL负载。 P0口和 P2 口组成寻址外部存储器的 16 位地址线，可寻址 64KB外部存储空间。 3) 控制总线 控制总线是指从单片机 P3端口第二功能提供的控制线，以及单片机本身输出和输入的控制信号线。 9 4）用户端口 用户端口是由单片机的 P1和 P3第一功能共同组成的。 通常 P3端口被单片机系统作为第二功能占用，不可被用户使用。 用户端口主要指的是 P1端口提供的输入 /输出功能。 P1端口可带 4个 LS TTL负载 【 6】。 图 MCS51 系列的单片机的对外总线结构 单片机的复位分为上电自动复位和按钮手动复位两种。 图 （ a）为上电复位电路，图 3（ b）为按钮手动复位电路。 上电复位是利用电容充电来实现，即上电瞬间 RST/VPD 端的电位与 Vcc 相同，随着充电电流的减少RST/VPD 端的电位逐渐下降。 图 3（ a）中的 电阻是斯密特触发器输入端的一个下拉电阻。 只要 Vcc的上升时间不超过 1ms，振荡器建立时间不超过 10ms，这个时间常数足以保证完成复位操作。 上电复位所需的最短时间是振荡器周期建立时间加两个机器周 期时间，在这个时间内 RST/VPD端的电平应维持高于斯密特触发器的下阀值。 图 3（ b）是按下复位按钮时，电源对外接电容充电，使 RST/VPD端为高电平，复位按钮松开后，电容通过内部下拉电阻放电，逐渐使 RST/VPD端恢复低电平 【 3】。 （ a）上电复位 （ b）按钮电平复位 图 80C51 单片机的两种复位电路 10 外部晶振的选用 时钟电路用于产生单片机所需要的时钟信号，单片机在时钟信号的控制下各部件 之间同步协调工作。 根据产生的方式不同，分为内部和外部两种时钟电路。 在 MCS51芯片内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚 XTAL1，其输出端为引脚 XTAL2。 而在芯片的外部， XTAL1 和 XTAL2 之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，在引脚 XTAL1和 XTAL2上输出 3V 左右的正弦波，这就是单片机的振荡电路，如图 4（ a）所示。 （ a）振荡电路 （ b）外部时钟电路 图 8051 时钟电路 通常，电容 C1和 C2取 30pf左右，主要作用是帮助振荡器起振，晶体的振荡频率范围是 ～ 12MHz。 晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机运行速度也就快。 在通常应用情况下， MCS51使用振荡频率为 6MHz或 12MHz。 在由多片单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，应当引入唯一的公用外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲 [2]。 这是，外部的脉冲信号时经过 XTAL2引脚注入，其连接如图 （ b）所示，由于 XTAL2端逻辑电平不是 TTL的，故需要外接一个上拉电阻， 外接信号应为时钟频率低于 12MHz的方波信号 【 3】。 语音提示电路 目前，自动语音服务的应用范围越来越广，其中美国 ISD公司生产的 ISD系列语音录放电路以其电路简单、应用方便、单片录放、不拍掉电、单色纯真、品种齐全、性价比高等特点，在众多的语音录放电路中独领风骚。 本设计使用的是 ISD1700系列的语音芯片 ISD1730. ISD1730的简介 通过 STC89C51单片机控制 ISD1730语音芯片的录放，并用单片机对录放时间的设定和控制。 ISD1730 芯片提供了多项新功能，包括内置专利的 多信息管理系统，新信息提示 ,双运作模式，以及可定制的信息操作指示音效。 芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。 此芯片的性能特点是： 1) 可录、放音十万次，存储内容可以断电保留一百年。 2) 两种控制方式，两种录音输入方式，两种放音输出方式。 3) 可处理多达 255 段以上信息。 11 4) 有丰富多样的工作状态提示。 5) 多种采样频率对应多种录放时间。 6) 音质好，电压范围宽，应用灵活，价廉物美。 ISD1730的芯片管脚如图 ： VCCD（ 1脚）：数字电路电源。 LED——— (2脚 )： LED指示信号输出。 RESET————— （ 3脚）：芯片复位。 MISO（ 4脚）： SPI 接口的串行输出端口。 ISD1700 在 SCLK 下降沿之前的半个周期将数据放置在 MISO 端。 数据在 SCLK 的下降沿时移出。 MOSI（ 5脚）： SPI 接口的数据输入端口。 主控制芯片 在 SCLK 上升沿之前的半个周期将数据放置在 MOSI 端。 数据在 SCLK 上升沿被锁存在芯片内。 此管脚在空闲时，应该被拉高。 SCLK（ 6脚）： SPI 接口的时钟。 由主控制芯片产生，并且被用来同步芯片 MOSI 和 MISO 端各自 的数据输入和输出。 此管脚空闲时，必须拉高。 图 ISD1730 芯片的管脚 SS—— （ 7脚）：为低时，选择该芯片成为当前被控制设备并且开启 SPI 接口。 空闲时，需要拉高。 VSSA（ 8脚）：模拟地。 Anain（ 9脚）：芯片录音或直通时，辅助的模拟输入。 需要一个交流耦合电容（典型值为 ），并且输入信号的幅值不能超出。 APC 寄存器的 D3 可以决定 Analn 信号被立刻录制到存储器中，与 Mic 信号混合被录制到存储器中，或者被缓存到喇叭端并 经由直通线路 AUD/AUX 输出。 MIC+（ 10脚）：麦克风输入 +。 MIC（ 11脚）：麦克风输入。 VSSP2（ 12脚）：负极 PWM 喇叭驱动器地。 SP(13脚 )： 喇叭输出。 12 VCCP（ 14脚）： PWM 喇叭驱动器电源。 SP+(15脚 )：喇叭输出 +。 VSSP1（ 16脚）：正极 PWM 喇叭驱动器地。 AUD/AUX（ 17脚）：辅助输出，决定于 APC 寄存器的 D7 ，用来输出一个 AUD 或 AUX 输出。 AUD 是一个单端电流输出，而 AUD/AUX 是一个单端电压输出。 他们能够被用来驱动一个外部扬声器。 出厂默认设置为 AUD。 APC 寄存器的 D9 可以使其掉电。 AGC（ 17脚）：自动增益控制。 VOL（ 18脚）：音量控制。 ROSC(19脚 )：振荡电阻， ROSC 用一个电阻连接到地，决定芯片的采样频率。 VCCA（ 21脚）：模拟电路电源。 FT—— （ 22脚）：在独立芯片模式下，当 FT 一直为低， Anain 直通线路被激活。 Anain 信号被立刻从 Anain 经由音量控制线路发射到喇叭以及 AUD/AUX 输出。 不过，当在 SPI 模式下， SPI 无视这个输入，而且直通线路被 APC 寄存器的 D0 所控制。 该管脚有一个内部上 拉设备和一个内部防抖动电路，允许使用按键开关来控制开始和结束。 PLAY———— （ 23脚）：播放控制端。 REC——— （ 24脚）：录音控制端。 ERASE————— （ 25脚）：擦除控 制端。 FWD——— （ 26脚）：快进控制端。 RDY / INT（ 27脚）：一个开路输出。 Ready( 独立模式 )该管脚在录音，放音，擦除和指向操作时保持为低，保持为高时进入掉电状态。 Interrupt(SPI 模式 )在完成 SPI 命令后，会产生一个低信号的中断。 一旦中断消除，该脚变回为高。 VSSD（ 28脚）：数字地。 ISD1730内部结构 ISD1730语音芯片采用 CMOS技 术，内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等，如图 ，因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。 ISD1730 的独立按键工作模式录放电路非常简单且功能强大。 不仅有录、放功能，还有快进、擦除、音量控制、直通放音和复位等功能。 这些功能仅通过按键就可完成。 在按键模式工作时，芯片可以通过/LED 管脚给出信号来提示芯片的工作状态，并且伴随有提示音，用户也可自定 4 种提示音效： 录音操作： 按下 REC 键， /REC 管脚电平变低后开始 录音，直到松开按键使电平拉高或者芯片录满时结束。 录音结束后，录音指针自动移向下一个有效地址。 而放音指针则指向刚刚录完的那段语音地址。 放音操作： 放音操作有两种模式，分别是边沿触发和电平触发，都由 /PLAY 管脚触发。 13 1）边沿触发模式： 点按一下 PLAY 键， /PLAY 管脚电平变低便开始播放当前段的语音，并在遇到 EOM 标志后自动停止。 放音结束后，播放指针停留在刚播放的语音起始地址处，再次点按放音键会重新播放刚才的语音。 在放音期间， LED灯会闪烁直到放音结束时熄灭。 如果在放音期间点按放音键会停 止放音。 图 ISD1730 内部结构图 2）电平放音模式： 如果一直按住 PLAY 键，使 /PLAY 管脚电平持续为低，那么会将芯片内所有语音信息播放出来，并且循环播放直到松开按键将 /PLAY 管脚电平拉高。 在放音期间 LED 闪烁。 当放音停止，播放指针会停留在当前停止的语音段起始位置。 快进操作： 点按一下 FWD 按钮将 /FWD 端拉低，会启动快进操作。 快进操作用来将播放指针移向下一段语音信息。 当播放指针到达最后一段语音处时，再次快进，指针会返回到第一段语音。 当下降沿来到/FWD 端时，快 进操作还要决定于芯片当时的状态： 1）若芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置不在最后一段，那么指针会前进一段，到达下一段语音处。 2） 若芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置在最后一段，那么指针会返回到第一段语音处。 3）若芯片正在播放一段语音（非最后一段），那么此时放音停止，播放指针前进到下一段，紧接着播放新的语音。 4）若芯片正在播放最一段语音，那么此时，放音停止，播放指针返回到第一段语音，紧接着播放第一段语音。 擦除操作： 擦除操作分为单段擦除和全体擦除两种擦除方式，区别如下： 单个擦除：只有第一段或最后一段语音可以被单个擦除。 点按一下 ERASE 健将 /ERASE 管脚拉低，这时具体的擦除情况要看播放指针的状态： 1）如果芯片空闲并且播放指针指向第一段语音，则会删除第一段语音，播放指针指向新的第一段语音（执行擦除操作前的第二段）； 2。