公交车报站器的设计

目录中文摘要..............................................................................................................................2英文摘要..............................................................................................................................31引言...................................................................................................................................................42凌阳SPCE061A单片机简介.....................................................................................................53系统方案........................................................................................................................................103.1系统设计要求......................................................................................................................103.2方案论证..............................................................................................................................103.3系统硬件方案...................................................123.4系统工作原理...................................................134系统硬件设计...............................................................................................................144.161板电路设计...................................................144.261板模块电路分析...............................................144.3键盘模块.......................................................164.4液晶显示模块...................................................174.4.1液晶显示模块概述..........................................174.4.2液晶模块外形尺寸..........................................174.4.3液晶模块引脚说明..........................................184.4.4液晶模块串行时序图........................................194.4.5液晶模块与MCU的连接图...................................194.5SPR4096存储模块................................................205系统软件设计...............................................................................................................................215.1SPCE061A的指令系统和集成开发环境IDE..........................215.1.1指令系统..................................................215.1.2指令格式与寻址方式........................................225.2系统程序和模块流程设计..........................................245.3公交车报站器测试...............................................30结论.......................................................................................................................................................32致谢.......................................................................................................................................................33参考文献..............................................................................................................................................34摘要：本文介绍了一种公交车报站器的系统设计原理，提出了以61单片机为核心，通过4*4键盘获取外部指示以控制SPR4096语音芯片电路以及LCD显示的硬件设计和软件设计方案。该系统语音音质好，功能强，成本很低，是提供公交服务的一种较好的手段。本文首先介绍了SPCE061A的基本原理和开发方法，讨论了控制模块、显示系统和存储系统的总体设计思想和实现方案，并且详细阐述了硬件系统和软件系统的设计。硬件系统包括电源电路、控制电路、信息存储电路、显示电路、语音资源存储电路等；硬件驱动程序由开发系统提供的汇编语言库函数来实现。经过调试和仿真运行，使系统最终达到了课题设计的要求。关键词：单片机；语音处理；LCD显示；SPR4096Abstract:ThispaperexplainstheprinciplesofabusDIAS,andofferahardwareandsoftwaredesignprogramthatthemicrocontrollercore，SPCE061A，controllstheSPR4096voicechipcircuitandLCDdisplayastheexternalcommandfromthe4*4keyboard.Thissystemwillprovideawellbusservicewithitshighqualityvoice,strongfunctionandlowcost.ThispaperintroducesthefundamentalprincipleanddevelopmentmethodsofSPCE061Aatfirst.Itdiscussesthetotaldesignideaandtherealizationmethodofvoicecontrol,displaysystemandmemorysystem.Thenitdescribesthedesignprojectofhardwaresystemandsoftwaresystemindetail.Thehardwaresystemconsistsofpowercircuits,controlcircuits,informationstoragecircuits,displaycircuitsetc.Thesoftwaretodrivethehardwarewasdevelopedwiththeassemblelanguagefunctionlibraryprovidedbydevelopmentsystem.Thesystembehavedwellafterdebugandsimulation.Theresultshowsthatthesystemcomestoourexpectation.Keywords:MCU;SpeechProcessing;LCDdisplay;SPR40961引言随着城市交通的快速发展，公交汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务。而公交汽车的报站共识直接影响其服务的质量。传统报站方式是由乘务人员进行人工报站，该方式因其效果太差和工作程度太大，在很多大城市已经被淘汰。近年来，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得公交车报站器的实现成为可能，从而为市民提供了更加人性化得服务。公交应用系统带给公交企的将不仅是形象的提升，也是效益的增长。单片机的问世和飞速发展掀起了计算机工程应用领域的一场新革命，使计算机技术冲破了实验室和机房的界限，广泛地应用于工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、网络通信系统、智能仪表和接口以及各类功能模块等广阔领域。单片机应用系统已经成为实现许多控制系统的常规性工具。随着计算机科学和微电子集成技术的飞速发展，单片机自身也在不断地向高层次和更大规模发展。由于单片机应用系统的高可靠性，软、硬件的高利用系数，优异的性价比，使它的应用范围有传统的过程控制，逐步进入数值处理、数字信号处理以及图象处理等高技术领域。本毕业设计方案采用凌阳科技公司的SPCE061A单片机，SPR4096存储器,LCD液晶显示模块与4*4键盘制作一个简易的公交车报站器，实现完整播报公交线路的站名，并能在LCD上显示站名和日期、时间的功能。2凌阳SPCE061A单片机简介SPCE061A是凌阳科技公司研发生产的一款性价比很高的十六位单片机，它采用高性能的µ’nSP™内核，具有丰富的硬件资源，并集成了ICE（在线仿真接口），可以直接利用该接口对芯片进行下载（烧写）、仿真、调试等操作。SPCE061A在存储器资源方面内嵌了32K的FLASHROM，且SPCE061A的外围功能模块丰富。SPCE061A能在2.6V-3.6V工作电压范围内工作，时钟频率为0.32MHz-49.152MHz，较高的工作速度使其能快速处理复杂的数字信号，因而大大地拓宽了其应用领域。SPCE061A内嵌2KBSRAM和32KB的FLASHROM，有32位可编程的多功能I/O端口；两个16位定时器/计数器；32768Hz实时时钟；低电压复位/监测功能；8通道10位模-数转换输入功能并具有内置自动增益控制功能的麦克风输入方式；双通道10位DAC方式的音频输出功能。其特性参数表如下：表2.1SPCE061A特性参数表工作电压(CPU)VDD3.0～3.6V,(I/O)VDDH为VDD～5.5VCPU工作频率0.32～46.152MHz数据存储器2KWordSRAM程序存储器32KWordFLASH-RomI/O端口2组16位可编程输入/输出端口中断14个中断源，FIQ和IRQ两个中断优先级定时器/计数器