毕业设计(概要设计).doc

基于51单片机的公交车报站及车内安全警报系统概要设计 物理与电子信息学院 电子信息科学与技术专业 何强 何海龙 指导老师：谢春茂 一、课题名称 基于51单片机的公交车报站及车内安全警报系统 设计内容与要求 1、概述 本课题要求设计一个公交车报站系统及车内安全警报系统，以实现公交车的语音手动报站，播报语音提示信息及服务用语，检测车内温湿度情况，同时利用显示电路进行汉字显示，用蜂鸣器进行报警。本设计利用AT89CS51单片机作为主控芯片完成主控电路设计，辅助电路包括语音电路、电源电路等，并实现温湿度显示、日历显示、报警等功能。显示部分采用LCD显示屏进行显示。 设计内容 ⑴ 绘制系统组成框图确定设计方案 ⑵ 了解电路所需集成芯片的功能、参数和工作原理 ⑶ 绘制整机电路图 ⑷ 制作实物并完成软、硬件调试 提交毕业设计论文 3、实现功能 (1)6站点手动控制 (2)语音报站 (3)LCD液晶显示 (4)日历时间显示 (5)温湿度显示 (6) 自动报警 三、参考书 《模拟电子技术》、《高频电子技术》、《数字电路设计方法》、《电子装置的设计》、《单片机原理及应用》等。 【摘要】根据AT89S51单片机的特点和公交车报站特点本文提出了一种用单片机控制语音芯片进行公交车语音手动报站的方法。同时给出了软硬件设计的方法，设计过程中包括硬件电路设计和软件程序编写两个方面，解释了单片机在应用过程中的方法和可能出现的问题。本文主要介绍硬件电路设计部分，利用AT89S51作为CPU进行总体控制，通过ISD1720语音芯片建立语音信息库，对语音信息进行自由组合，形成变化多样的语音信息，同时运用LCD液晶显示屏进行站数显示。当公交车到达某站点，用按键控制本系统工作，通过语音电路输出语音信息和提示，单片机同时通过程序在LCD液晶显示屏上进行温湿度和日历显示。同时，当车内温湿度值较高时，车内的报警系统会立即启动。 一、方案论证与选择 根据设计要求，结合设计情况和设计成本，对系统主要部分的电路方案的叙述如下。 1.1 单片机的选用 方案一选用AT89S52单片机。AT89S52单片机是一种低功耗、高性能的CMOS微处理器， 片内有8K字节的存储空间、28字节RAM、4个8位并口、一个全双工串行口、 2个16位定时/计数器寻址范围64K。并且可以在线进行重复编程、快速擦除、 快速写入程序能重复擦除/写入1000次左右数据保存时间为10年。 方案二选用AT89S51单片机AT89S51单片机片内含4k Bytes ISP的可反复擦写1000次 的Flash只读程序存储器器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制 造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央 处理器和ISP Flash存储单元AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应 用。 综上所述，在本设计中，考虑到本人对单片机的运用熟练程度和单片机的功能领域，选择ATMEL公司生产的AT89S51单片机作为本设计的微控制器。 1.2 LCD液晶显示模块的选用 方案一选用LCD1602的液晶显示屏它是一块价廉物美的器件、其体积小、控制简单实 用方便。能显示2行16列的数字或英文信息，另外连接它的线路很少，只要8根 数据线和3根控制线这样给实用带来很大的方便并且价格便宜市场上一片 只要15元。 方案二选用功能强大、可以显示中文文字的HS-12864液晶显示屏。其价格贵，体积大 控制比LCD1260要复杂，但是使用方便。在控制使用上，需要8根数据线和3根 控制线，但是器件的体积比较大，而且笨拙。 综上所述，在本设计中，考虑到本人对LCD12864的运用熟练程度,以及对这个系统的显示要求，选择带显示中文文字的HS-12864液晶显示屏。 1.3 语音芯片的选用 方案一选用台湾公司生产的AP89021。AP89021是一款采用标准CMOS工艺制造的语音 放音芯片，语音播放在6KHz和4位ADPCM采样下为21秒，芯片为一次性烧入 的OTP语音芯片，播放方式有：边缘/电平、保持/不保持、覆盖/不覆盖、工作电 压为2.7-3.6V、静态电流为5uA、封装形式有DIP-16/SOP-16、低成本、高音质 性能优越。 方案二选用ISD1720系列华邦 ISD 公司 2007 年新推出语音芯片该芯片提供多项新功 能，可录、放音十万次、录音时间达到20秒、断电信息可以保持一百年、两种制 方式、两种录音输入方式、两种放音输出方式、可处理多达 255 段信息