模拟公交车自动报站系统设计.doc

30模拟公交车自动报站系统摘要本设计主要是做一个模拟公交车报站的自动系统；在该设计中运用到AT89S52单片机、APR9600语音芯片、LCD12864、时钟芯片、温度传感器、光电传感器，L298N直流电机驱动芯片以及外设的站台、玩具车等。本系统的实现过程如下:首先我们要先录音储存到语音芯片中，然后接通主电源，让我们的小车在外设的轨道上自动运行，这时LCD上会显示一写信息，比如温度、时间等；当光电传感器检测到我们的小车运行快到一个站点时，这时候单片机就会接到光电传感器的信号，从而控制我们的语音芯片去播报此时要播报的语音，同样会在LCD上显示出来，就这样的实现一个自动的过程。在设计中我们主要用到AT89S52芯片为系统控制核心，通过APR9600语音芯片和LCD12864液晶来实现与显示该设计的主要的功能；利用光电传感器来检查站点，实现自动报站功能；用按键来操作所有设计的控制,以及通过对单片机进行编程来实现对整个系统的控制，达到所谓的自动效果。一、方案的论证和比较：1.1单片机型系统的选择与论证方案一：此方案采用AT89C51八位单片机实现。它内存较小，只有4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，无在线下载编程功能，也无在线仿真功能。只能通过编程器烧写成以.hex为后缀名的文件。方案二：此方案采用AT89S52八位单片机实现。它内存较大，有8K的字节Flash闪速存储器，比AT89C51要多4K。它可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。另外AT89S52在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。综上所述，我们采用了第二个方案，即AT89S52。1.2语音芯片的选择与论证方案一：采用ISD1400语音芯片，该语音芯片外围电路简单，但是录放音时间较短，只有20秒，若要存储稍长点的信息就做不到；播放语音的效果也是很好，还得需加一个LM386的音频放大器才能做到一般的效果。方案二：采用ARP9600语音芯片，APR9600语音录放芯片，是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路，单片电路可录放32-60秒，串行控制时可分256段以上，并行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具有：价格便宜，有多种手动控制方式，分段管理方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能等特点，同时保留了ISD2500芯片的一些特点，都是DIP28双列直插塑料封装，在管脚排列上也基本相同。综上分析，我们采用了第二个方案。1.3显示模块的选择与论证方案一：采用LCD点阵显示，用来显示文字、图形、图像、等各种信息的显示屏幕。它均由LCD矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形，该方案简单易行。但所需的元件较多，且不容易进行操作，可读性差，一旦设定后，很难再加入其他的功能，当加上日期、时间时增加了编程的难度。方案二：采用液晶（JHD529M1）显示器件，该液晶显示器件与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该器件的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。而且此液晶显示平稳、省电、美观，更容易实现题目要求，对后续的功能兼容性高，同时有中文字库，也可以实现图像显示。只需将软件作修改即可，可操作性强，也易于读数，能同时显示日期、时间、星期且易于修改。综上分析，我们采用了第二个方案。1.4时钟实现方案一：采用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟，优点节省硬件，缺点是编程复杂程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一步程序都会影响记时的准确度，准确度较差。方案二：采用专用的时钟芯片实现时钟的记时，专用时钟芯片记时准确，容易控制，能够从芯片直接读出日期、时间、星期，更符合题目要求。综上分析，我们采用了第二个方案，时钟芯片选择常用的DS1302。二、系统框图及工作原理2.1系统总体设计结构框图以AT89S52芯片为核心，当它接到来自按键的信号后，在数码管上显示相应的信息，同时在LCD上也显示相应的信息，并且有已处理好的图片文字也显示出来。当接到来自时钟芯片的信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果从其他的I/O口送到显示模块。处理过程所需的时间极短，并且液晶显示的显示时间稳定。系统设计框图如图1所示键盘控制主控制器LCD显示时钟DS1302语音播报温度DS18B20直流电机控制光电传感器图1.系统设计框图2.2系统的硬件电路设计2.2.1单片机控制部分1)单片机的内