本科畢業論文-基于at89c52單片機的公交車語音報站及漢字顯示系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 均功耗也稱為工作能力通常是實際功耗。最大功耗是創業或極端情況下如能耗、最大功耗是交流電供電(電線、開關、等)必須被考慮。因此LED顯示屏的驅動器的設計起著舉足輕重的作用。要想要LED顯示屏工作，需要驅動芯片，可分為通用芯片和專用芯片。通用芯片一般用于LED顯示屏的低端產品，如戶內的單、雙色屏等。最常用的通用芯片是74HC595，具有8位鎖存、串一并移位寄存器和三態輸出功能。每路最大可輸出35 mA的電流(不是恒流)。簡單地講LED顯示屏就是由若干個可組合拼接的顯示單元 (單元顯示板或單元顯示箱體)構成屏體,再加上一套適當的控制器(主控板或控制系統)。所以多種規格的顯示板(或單元箱體)配合不同控制技術的控制器就可以組成許多種LED顯示屏,以滿足不同環境,不同顯示要求的需要。 LED發光二極管可以分為單色發光燈、雙色發光燈、三色發光燈、面發光燈、閃爍發光燈、電壓型發光燈等多種類型。和很多應用術語一樣，LED圖文顯示屏并沒有一個公認的嚴格的定義，一般把顯示圖形和/或文字的LED顯示屏稱為圖文屏。這里所說的圖形，是指由單一亮度線條組成的任意圖形，以便于不同亮度（灰度）點陣組成的圖像相區別。從理論上說，不論顯示圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或文字的各個點所在位置相對應的LED器件發光。通常是提前需要顯示圖形文本轉換為位圖圖形,并按照要求顯示控制形式顯示數據以某種格式。只控制開關的圖形顯示,每個LED發光設備擁有一個比特的數據,需要LED照明燈裝置在數據對應填1,否則為0。當然,根據安排,控制電路,相反的定義也是可行的。所以按照要求顯示圖形文本,根據顯示的所有列填寫逐點顯示數據,可以構成一個數據文件。顯示圖形數據文件的格式是相對自由的,只要能滿足要求的顯示控制。文字的點陣格式比較規范，可以采用現行計算機通用的字庫字模。組成一個字的點陣，其大小也可以有1612423234848等不同規格。漢字的點陣結構相應的顯示數據是用16進制格式以字節為單位。 LED顯示方式本方案是4個1616點陣LED電子顯示屏的設計。整機以AT89C52單片機為核心，通過單片機片控制一個行驅動器74LS154和八個列驅動器74HC595來驅動顯示屏顯示。該電子顯示屏可以顯示各種文字，全屏能顯示4個漢字，采用16塊8 x 8點陣LED顯示模塊來組成4個16x16點陣顯示模式。顯示采用動態顯示，使得圖形或文字能夠實現靜止、移入移出等多種顯示方式。本LED點陣屏采用動態掃描的方式顯示，即逐行掃描，工作時先將一行點陣字模通過列驅動輸出，然后運用譯碼器選中對應行，使該行得以顯示，接著再送下一行數據，再選中下一行有效，直到16行全被掃描一遍。至此，一幅完整的文字信息就顯現出來。然后在反復掃描這16行直至顯示新的信息。采用這種方式的優點是耗電少，成本低，壽命長，但是也存在顯示亮度及內容顯示穩定的問題。在維持時間恒定的情況下，電流越大（不超過額定電流），點陣亮度也越亮，而在電流恒定的情況下，需要一段維持時間來保持亮度。試驗表明當輸入LED的電流為15mA時，維持時間至少需要1ms，否則LED呈微亮狀態。 LED驅動原理1．行驅動芯片74LS154 4線—16線譯碼器,74HC154是此集成電路的s版本，其功耗更小，功能一樣。譯碼器在單片機系統中一般起擴展IO的作用，當外設比較多，單片機的引腳不夠用的時候，就可以由74LS154把4個單片機IO口擴展為12個。增強了單片機控制外設的能力。 2．列驅動芯片74HC595在5V供電的時候能夠達到30MHz的時鐘速度，每個并行輸出端口均能承受20mA的灌電流和拉電流。這個特點保證了不用增加額外的擴流電路即可輕松的驅動LED。它輸入端允許500nS的上升（下降）時間，對嚴重畸形的時鐘脈沖仍能檢測。這樣就可以容納較大的傳輸線對地電容，使本設計的抗干擾能力增強。74HC595并行輸出端與LED模塊列線之間通過20Ω的電阻連接，這里電阻起到分壓，去除紅色LED的并聯嵌位作用。使紅綠兩組LED均能正常發光。由于LED顯示屏的工作電流時刻在變化，造成了系統電壓的波動。這種電壓波動有高頻成分，也有低頻成分。輕則對周圍無線電環境造成電磁污染，重則使系統時鐘紊亂，邏輯錯誤。為避免此，在每個74HC595的電源VCC和GND旁邊都并聯了兩個電容，用于濾波和退耦。穩定系統電壓，旁路掉電源中的高頻脈動成份。消除自激，減小對外雜散電磁輻射，提高EMI電磁兼容性。3．集成驅動芯片在本設計中集成驅動芯片是為了節省I/O口，通過整合驅動信號做到時間上的匹配，保證系統的正常運行。設計采用以AT89C51單片機為核心芯片,16*16LED漢字顯示4個字，即為16*64點陣漢字顯示，采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數據的同時，傳送下一列數據。為了達到重疊處理的目的，列數據顯示具有鎖定功能是必要的。通過上面的分析,可以總結出列驅動電路的功能。對列數據準備,它應該能夠實現字符串的位移函數,對列數據顯示,應該并行鎖的功能。通過這種方式,本行已經準備為顯示數據并行門閂,字符串和移位寄存器可以準備下一行的數據,而不影響本行的顯示[11]。LED電路圖見附圖，框圖如圖37所示。74HC24516*16LED點陣列驅動行驅動列驅動列驅動列驅動16*16LED點陣16*16LED點陣16*16LED點陣圖37 LED電路設計程圖 根據以上芯片介紹，組合的電路必須有一個穩定的電源作為輸出，但在公交車上現有的電源電壓對于單片機或者語音芯片來說電壓是偏高的，并且也不穩定，為了讓我們的原理實現并運用到現實社會中，我們必須一個穩壓電源只有這樣才能保證電路正常運行。現有技術下我們考慮到開關電源，和線性電源，兩者作比較，線性電源在工作中功耗比較大，并且不穩定，會造成系統的穩定性變差，這樣不利于電路的長期使用。開關電源工作時要么是大電流流過低導通電壓的開關管，要么是完全截止無電流流過。在相同壓降的條件下，開關電源調節器件與線性穩壓器件相比熱損失小很多。此外，由于開關穩壓電源熱損失的減少，設計時我們還可提高穩壓電源的輸入電壓，所以穩壓電路的設計如圖38所示。 圖38 穩壓電路圖中采用的穩壓元件LM2576式開關穩壓集成芯片，具有較高的工作性能能，較強的電流驅動能力，性能可靠，更有效的確保單片機的穩定運行，.同時由于個芯片所需的電壓不同，,所以需要利用串聯電阻來分壓。四、軟件設計軟件設計主流程圖從宏觀方面說開始對所有程序初始化，在行車到站停車時，單片機判斷是否有觸發電路，如果有就開始報站，同時液晶顯示到站信息。如果沒有觸發則不報站。主程序流程如圖41所示。 圖41主程序流程圖 錄音程序流程圖對語音芯片的錄音開始執行上電操作，然后開始錄音到結束每一次錄入站點信息都必須有按鍵觸發，并設置錄音地址執行REC命令。錄音程序流程如圖42所示。圖42錄音程序流程圖 放音程序流程圖對語音芯片的放音，由單片機控制放音的時間，當有觸發時單片機發出指令放音。放音程序流程如圖43所示。 圖43 放音程序流程圖 LED顯示流程圖當有按鍵指令觸發電路時，在語音播報的同時執行LED顯示到站的信息。LED顯示流程如圖44所示。圖44 LED顯示流程圖五、總結經過一個月的努力設計的課題即將完成，滿懷激情，在自己的努力下實現了報站器的功能，也通過這次設計對52單片機、語音芯片ISD1703及顯示器LED加深了理解和認識。通過這一個月我了解了元器件的工作原理，特殊性及運用方法，在網上大量視頻的幫助下順利完成設計。對于這次課題是肖老師給我們講解之后知道從哪里下手，從網上搜集大量資料，慢慢的發現很簡單，也很感謝身邊的同學給與的幫助。但由于時間較短，對于芯片的了解還是很有限，在設計中存在很多不足之處，望領導和老師加以斧正。對于此次設計，看到了這一設計給我們的生活帶來的方便，作為一個即將踏入社會的新青年，此設計在技術都成熟之后更能通過GPS定位加以運用，和手機鏈接，實現智能公交實現無論你在哪個城市，哪個位置，你都可以了解到附近的公交狀況，不必為出行擔心。即可以再程度上限制私人車輛的出行，減少堵車，又可以減少城市污染。讓我們向著美好的為好的未來努力。參考文獻[1]潘新民、[M].北京：電子工業出版社，2006.[2] [M].北京：高等教育出版社，2002.[3] [M].北京:電子工業出版社，2009.[4] [M].機械工業出版社,2009.[5] Winbond. ISD4004 Series SingleChip Voice Record/Playback Devices. California: Information Storage Devices, Inc，2000.[6][M].電子工業出版社，2008年.[7][M].高等教育出版社，2011.[8]于正林,蘇成志,[M].國防工業出版社，2009.[9][M].電子工業出版社,2011.[10]顏世強,[J].工業控制計算機，2004.[11]李吉志．基于單片機的公交車智能語音報站和液晶顯示系統設計[B]．四川民 族學院校辦科項目研究成果，2010．致 謝請您刪除一下內容，O(∩_∩)O謝謝！！！Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the sevenday Chinese請您刪除一下內容，O(∩_∩)O謝謝！！！National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may bee more fatigued after the holiday, due to battling the large crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to visit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are inevitable at most places. Also to be expected are increasing transport and acmodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also mon that you39。llwait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the weeklong holiday in October. Traveling during this period is a matter that needs thorough preparation. If you are short on time to plan the uping Golden Week it may not be a bad idea to avoid some of the most crowded places for now. There is always a place so fascinating that everyone yearns for. Arxan is a place like this. The beauty of Arxan is everlasting regardless of the changing of four seasons. Bestowed by nature,