公交车报站系统的设计_毕业设计(编辑修改稿)

公交车报站系统的设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

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 ， 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。 芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命 7 令通过串行通信接口（ SPI或 Microwire）送入。 采样频率可为 、 、 、频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。 片内信息存于内烁存储器中，可在断电情况下保存 100 年（典型值）反复录音 10 万次。 器件工作电压 3V，工作电流25～ 30mA，维持电流 1uA， 单片录放语音时间 8～ 16min，音质好，适用于移动电话机及其它便携式电子产品中。 的主要性能及其特点 （ 1） 单片实现声音录 放功能 （ 2） 单片录放时间为 8min、 10min、 12min 和 16min （ 3） 自动静音电路可以在无声状态时消除背景噪音 （ 4） 具有微控制器 SPI 或 Microwire 串行接口 （ 5） 可以对多段信息寻址控制 （ 6） 可以通过 SPI 或 Microwire 控制寄存器控制功耗 （ 7） 语音数据断电不丢失，可以保存 100年 （ 8） 允许反复录音 10万次 （ 9） 有 PDIP、 SOIC、 TSOP 和 CSP 多种封装形式 ，如图 图 ISD4004 引脚图 电源 (VCCA， VCCD)： 为使噪声最小 ， 模拟和数字电源端最好分别走线 ， 尽可能在靠近供电端 处相连 ， 而去耦电容应尽量靠近器件。 地线 (VSSA， VSSD)： 芯片内部的模拟和数字电路使用不同的地线。 同相模拟输入 (ANA IN+)： 这是录音信号的同相输入端。 输入放大器可用单端或差分驱动。 反相模拟输入 (ANA IN)： 差分驱动时 ， 这是录音信号的反相输入端。 信号通过耦合电容输入 ， 最大幅度为峰峰值 16mV 音频输出 (AUD OUT)： 提供音频输出 ， 可驱动 5KΩ 的负载。 8 片选 (SS)： 此端为低 ， 即向该 ISD4004 芯片发送指令，两条指令之间为高电平。 串行输入 (MOSI)： 此端为串行输入端，主控制器应在 串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端 ， 供 ISD 输入。 串行输出 (MISO)： ISD的串行输出端。 ISD 未选中时 ， 本端呈高阻态。 串行时钟 (SCLK)： ISD的时钟输入端 ， 由主控制器产生 ， 用于同步 MOSI 和 MISO 的数据传输。 中断 (/INT)： 本端为漏极开路输出。 ISD 在任何操作 (包括快进 )中检测到 EOM 或 OVF时 ， 本端变低并保持。 中断状态在下一个 SPI 周期开始时清除。 中断状态也可用 RINT指令读取。 行地址时钟 (RAC)： 漏极开路输出。 每个 RAC 周期表示 ISD 存储器的操作进行了一行 (ISD4004 系列 中的存贮器共 2400 行 )。 该端可用于存储管理技术。 外部时钟 (XCLK)： 本端内部有下拉元件。 芯片内部的采样时钟在出厂前已调校 ， 误差在 +1%内。 在不外接地时钟时 ， 此端必须接地。 自动静噪 (AMCAP)： 当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时 ， 自动静噪功能使信号衰弱 ， 这样有助于养活无信号 (静音 )时的噪声。 通常本端对地接 1mF 的电容 ，构成内部信号电平峰值检测电路的一部分。 4．功放电路的设计 ISD4004 芯片的音频输出引脚 AUD OUT 可以驱动一个 5k 的负载，当器件上电后，该引脚输出的电源为。 本设计中选用的放大器是 LM386， LM386 是为低电压应用设计的音频功率放大器，其工作电压为 6V，最大失真度为 ，功率频响为 20～ 100kHz。 功放电路连线图如图。 图 功放电路 9 连线图如图 ， MIC是麦克风，即语音信号的输入端，输出的模拟语音信号经过三极管组成的放大器放大后加到 ISD4004 语音芯片的 ANA IN反向模拟输入端，随后 ISD4004 语音芯片把传送的 信息 储存下来。 图 录音电路 （五） LED 显示电路 发光二极管与普通二极管一样具有单向导电性，但是其使用的半导体材料不同 ， 其导通电压较高。 对小功率 LED，支流工作电流以 115mA 为宜，最大电流不得超过 50mA，最大平均电流不超过 30mA，所以使用中必须要加限流电阻。 中功率 LED的电流工作电流可达 200mA 左右。 LED其正向压降变化不大，有一定的稳定作用，其发光强度随工作电流增大而增大。 LED 的发光强度还一环境温度有关，温度越低发光强度越高，随温度升高，发光强度呈准线性下降，在 75℃时发光强 度仅为 25℃时的一半，在 80℃时， LED几乎就不能工作， LED的最大工作电流也随温度升高而线性下降。 2． LED显示器 LED 显示器是用发光二极管构成的显示器。 有笔段字符式 和 点阵字符式两大类。 为了适应不同电路的需要，根据构成 LED 显示器的发光二极管公共极的极性，有共阴极和共阳极两种形式。 对共阴极数码管，公共阴极接地，当各段阳极上的电平为高电平时，该段接通亮，电平为 0时，该段关断不亮。 对共阳极数码管则刚好相反，高电平时不亮，低电平时亮。 10 显示译码方式 要驱动 LED 显示器显示相应字符，必须通过接口向其 提供字符的笔段字形码和数位代码。 如何得到字符的笔段字形码，可以通过硬件译码方式，也可以通过软件译码方式。 （ 1）硬件译码 常用的硬件译码器有 BCD— 7 段译码器 MC14558，把译码器与驱动电路集成在一起的BCD— 7段译码驱动器 MC14547，进一步把锁存器、译码器和驱动器集成在一起的 BCD— 7段锁存译码驱动器 MC14513 和十六进制输出的锁存译码驱动器 MC14495 等。 （ 2）软件译码 当 LED 显示器用于微处理器或微控制器应用系统时，利用微处理器的强大功能，通过软件查表方式对所需要显示的字符到笔段字形码的变 换实现译码不是一件困难的事，所以目前大多数嵌入式系统应用都是采用这种软件译码方式。 显示器驱动方式 LED 显示器驱动方式可以分成静态显示驱动和动态显示驱动两种。 静态显示驱动一般是通过数字集成电路对所需要显示的字符笔段连续施加电压；而动态显示驱动则是利用矩阵少秒方式间断向所需要显示的字符笔段轮流施加电压。 （ 1）静态显示驱动 当 LED 显示器工作于静态显示驱动方式时，不同数位 LED 数码管的公共极（共阴极或共阳极）将被连接在一起并接地或 +5V，而每个数位的 8段笔段分别与一个 8位锁存器相连。 不同数位的数码 管相互独立，分别用不同的驱动器件进行驱动，它们的显示字符一旦确定，只要不改变显示字符，相应的锁存器的输出就将一直维持不变。 这种驱动方式的优点是编程容易、管理简单、显示亮度高、稳定性好，占用 CPU时间较少；但缺点是占用硬件电路和微处理器系统接口资源较多、引线多、印刷板布线复杂、硬件投入成本高。 （ 2）动态显示驱动 当 LED 显示器工作于动态显示驱动方式时，通常把不同数位的同名笔段互连起来，共用一个显示驱动器。 每一个数位上的字符显示都需要靠笔段字形驱动和数位驱动相配合，如果数位显示该位字符，持续施加一段时间的电 压，然后再显示下一个数位的字符。 这样轮回扫描所有的数位，利用人眼的视觉暂留现象，只要扫描时间恰当，就会感觉到不同数位上在同时稳定地显示不同的字符。 动态显示驱动方式的优点是引线少、线路简单、硬件成本相对较低。 其缺点是需要不断刷新，当采用软件扫描时，占用 CPU的时间较多；当采用硬件扫描时，又会增加硬件成本， LED 显示数位越多，显示亮度越低，若处理不好或数位太多，将会引起显示闪烁。 （ 1）并行输入 11 数据并行输入方式是以并行方式传送数据，其优点是传送数据速度快，其缺点是需要占用较多的 I/O 接 口线。 （ 2）串行输入。