公交车语音报站器

可以用数电触发器与门电路结合构成一个计数器有多少站就设计成多少进制的计数器然后接一个译码器把你记的数翻译出来译码器的每个输出端接一个音乐芯片（也就是你要报站的声音）具体是高电平还是低电平接通

辽宁工业大学

单片机及接口技术课程设计（论文）

题目：公交车语音报站器

院（系）：电子与信息工程学院

专业班级：电子091

学号： 090404015

学生姓名：

指导教师：

教师职称：

起止时间：2012.7.5—2012.7.13课程设计（论文）任务及评语

目录

第1章设计方案论证 (1)

1.1设计的应用意义 (1)

1.2设计方案选择 (2)

1.3总体设计方案框图及分析 (2)

第2章硬件电路设计 (3)

2.1单元电路设计与原理分析 (3)

第3章程序设计 (7)

3.1程序流程图 (7)

3.2源程序清单 (8)

第4章设计总结 (12)

参考文献 (13)

附录1：键盘输入数据 (14)

附录2：整体电路原理图 (15)

附录3：元器件清单 (16)

第1章设计方案论证

1.1设计的应用意义

随着国民经济的快速发展，城市建设规模不断扩大，大城市人口高度集中并大幅度增长，同时汽车拥有量急剧上升，交通需求迅速扩大，而道路交通基础设施建设的发展则相对滞后。城市交通需求与供给之间的矛盾越来越突出，城市“乘车难”、“行车难”的局面在加剧，交通阻塞呈现出点到线、由线到面的扩展趋势，交通拥挤、交通延误、交通阻塞以及由此引起的噪音、废气污染严重影响着居民的正常的生活以及社会经济的持续、健康发展。

近年来，我国城市交通的现状已引起了政府、公众、社会各界的广泛关注，

有关专家学者和交通工程师们在吸取各国城市交通发展经验的基础上，找到了一条解决我国城市交通发展问题的有效途径，即优先发展城市公共交通，以公共交通为杠杆降低城市交通需求总量，实现道路交通基础设施发展与交通需求增长的均衡。

实施“公交优先”是解决我国城市交通发展问题的有效途径，也是我国目前城市交通发展的基本政策。公交智能化是智能交通的一个重要的子领域，同时也是落实“公交优先”，使城市交通与社会经济和谐发展的重要组成部分。实施公交智能化，必须提高公交服务质量，而到站后的准确、及时报站就是一个方面，本文设计的公交车语音报站器就能解决这方面的问题。

从而，达到公共形象的提升。当前国内主要大城市的公交车大都采用人工报站,即每到一站由司机或者乘务员来进行报站。但有时由于受到各种因素如雨雪天路滑、车上拥挤、乘务员心情的变化等的影响,会出现报错站,漏报站的情况,给乘客特别是不熟悉本市地形的乘客带来了不必要的麻烦,从而影响到了一个城市的窗口形象工程建设。于是开发研制语音报站系统成为必然。

公共汽车语音报站器主要利用51单片机以及ISD4004模拟公交车语音报站系统。设计时需对单片机进行程序设计，处理好系统人机交互界面。为了使设计的人机交互系统更具人性化，可在报站的同时可使用点阵LED显示器显示当前的站台信息。单片机在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等

领域中。随着单片机技术的不断发展，生活中的很多东西都需要运用单片机技术,而公交车是最平常的，利用单片机的控制可以达到自动语音报站效果，这给人们生活，工作等方面带来了极大的方便。

1.2设计方案选择

单片机语音报站器设计的要求及技术指标：

1、设计一个单片机控制的公交车语音报站器；

2、公共汽车车到达A站时，司机按键，扬声器发出“A站到了，请从后门下车”的语音信号，当监测到汽车启动信号时，扬声器发出“车辆启动，请站稳扶好，下一站B站”的语音信号；

3、报站点可达16个；

综合上述要求，公共汽车语音报站器设计方案采用由单片机、Ｔ６６６８语音处理器、地址锁存器、经固化的存贮器、语音再现部件和机壳构成，机壳上设有方向开关、复位键、退站键、语音转换按键、开门控制键、直接开关门控制键和音量电位器旋钮等。具有声音清晰自然，节约内存，体积小、成本低，可靠性高，安装、调试使用都很方便的特点。可广泛用于各种公共汽车、电车等的自动报站。本次设计主要利用51单片机以及ISD4004模拟公交车语音报站器。

1.3总体设计方案框图及分析

总方案框图分语音报站框图和LED显示框图，其中语音报站以ISD4004语音芯片为主体，显示部分以矩阵式键盘和LED显示器为主体，两者均与单片机相连接。

图1.1 语音报站框图

图1.2显示框图

第2章硬件电路设计

2.1语音电路设计

（1）ISD4004芯片简介

ISD4004系列工作电压3V,单片录放时间8至16分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮阵列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口(SPI或Microwire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术, 每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"。采样频率可为 4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存100年(典型值),反复录音10万次。

（2）引脚描述

电源:(VCCA,VCCD)为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且分别引到外封装的不同管脚上,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也使用不同的地线。

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。

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。数据在SCLK上升沿锁存到ISD,在下降沿移出ISD。

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。

OVF标志----指示ISD的录、放操作已到达存储器的未尾。

EOM标志----只在放音中检测到内部的EOM标志时,此状态位才置1。

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。商业级芯片在整个温度和电压范围内, 频率变化在+2.25%内。工业级芯片在整个温度和电压范围内,频率变化在-6/+4%内,此时建议使用稳压电源。若要求更高精度,可从本端输入外部时钟(如附录所列)。由于内部的防混淆及平滑滤波器已设定,故上述推荐的时钟频率不应改变。输入时钟的占空比无关紧要,因内部首先进行了分频。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。本端接VCCA则禁止自动静噪。