滾動式廣告窗的系統設計分析-資料下載頁

　　

【正文】 制命令輸入端。A7，A6同時為高電平時，A4A0為控制命令；否則，A7AO為地址。DGND：引腳12，數字信號地線。AGND：引腳13，模擬信號地線。SP﹣,SP+：揚聲器連接端，輸出音頻信號。V+：模擬信號電源，+5V。MIC：引腳17，話筒輸入端。MIC REF：引腳18，話筒參考輸入端。AGC:引腳19，自動增益控制端。ANA IN：引腳20，模擬信號輸入端。ANA OUT：引腳21，模擬信號輸出端。：引腳23，語音控制電平觸發端。當該段位低電平時，芯片進入語音周期；當該段為高電平時，停止放音。:引腳24，語音控制脈沖觸發端。該端輸入由高電平向低電平跳變的下降沿時，芯片進入語音周期。:引腳25，錄音顯示端。該端接發光二極管，在錄音時做錄音指示燈。XCLK：引腳26，始終控制端。:引腳27，錄音控制端。該端為低電平時，芯片進入錄音狀態，錄音期間該端必須保持低電平。信號的優先級高于和兩種放音信號。ISD1200/1400芯片有2種基本的應用方法，即固定地址發和隨機地址法。固定地執法中，較多使用的固定地址是把A0A7接地，故錄放音都是從存儲器的首地址開始，而錄放音由有關按鍵進行控制。固定地址的錄放音電路如圖13所示圖13 固定地址錄放音電路固定地址錄放音電路的工作過程如下：錄音時只需按下S3鍵，電平由高變低，聲音由話筒輸入。同時由于端的電平降低，發光二極管發光，指示錄音正在進行中。松開S3，錄音中止，發光二極管熄滅。放音可通過兩種方式控制：第一種是電平觸發控制，即按下S1鍵，此時端電平由高變低，放音開始。在放音過程中如果松開S1鍵，端電平變高，放音立即中止，否則放音將持續下去，直至全部信息播完為止。第二種是脈沖觸發方式，即按下S2鍵，才是在端產生一個由高到低的電平跳變，期間就進入放音狀態，并一直進行直至全部信息播完，而不管中間是否松開S2鍵。隨機地址錄放音電路的錄放音起始地址可以通過單片機對ISD1200/1400系列語音芯片的A0A7進行控制而實現。隨機地址可以選擇芯片中的任意地址。隨機地址錄放音電路如圖14所示[12]：隨機地址錄放音電路的工作過程如下。圖14 錄放音電路圖單片機的P1端口和ISD1200/1400芯片的A0A7對應連接。模擬語音信號從MIC和MIC REF兩個端口輸入，經拾音放大器放大又從ANA OUT端輸出，然后通過外接耦合電容輸入到ANA IN端，該信號再經適當放大后就可被時鐘信號采樣存儲到EEPROM中。AGC端一般直接一個RC積分容器即可，它可使存儲的語音具有良好的重放效果。A7A0端口具有地址編碼和邏輯控制雙重功能。當A7，A6都取值為高電平時，A4，A3，A1，A0，各位用作芯片操作方式控制。A0用作信息檢索控制。例如在放音時，如果不清楚每段語音的實際地址，可用A0控制檢索過程，A0每輸入一個負脈沖，地址計數器就可跳過一段，指向下一段的地址。A1用作刪除信息段結束標志的控制位，例如在錄音期間可用A1刪除每段信息中間的結束標志的插入，是全部錄制內容只保留最后一個結束標識符，以便將來可以連續重放。A3可用來進行片內信息循環重放的控制，既可以循環重放一段，又可以循環重放全部。A4用于連續尋址控制，一般情況下芯片放完一段遇上結束標志就要停止，計數器會自動復位。用A4=0就可以制止這種復位過程，實現片內信息的連續播放。A1若與A0聯用，控制效果更好。當A6，A7中有一個為低電平時，A7A0用作EEPROM的地址編碼。編碼范圍為00H9FH，共160個地址碼，對應著160段語音存儲單元。若芯片的錄放時間為tm，則們段錄放時間ts=tm/160,稱為分辨率。根據它可以估算出從錄放開始算起的每段語音起始時間。錄放地址信息都是在有效錄放控制命令下降沿時寫入片內地址鎖存器的，因此可以有選擇地進行語音的存儲錄放。因此，在錄音時，在不同地址內，錄入不同廣告畫面對應的語音；在顯示一幅廣告畫面時，在單片機控制下同步放出對應語音。[1011]5. 系統的軟件設計 系統的軟件流程圖滾動式廣告窗的控制軟件包括 3種主要功能：步進電機控制功能；超聲波控制及接收功能；語音播放功能。另外還有廣告畫面停留時間的定時功能， 15所示：圖15 控制軟件框圖程序開始執行時，先對 AT89C2051的有關部件包括定時器、I/ O端口進行初始化，接著開始執行步進電機控制，使廣告窗滾動顯示一幅新的廣告畫，接著步進電機停止工作，廣告畫靜態顯示，程序開始定時，以確定廣告畫靜態停留的時間。在定時過程中，單片機控制超聲波發射電路發射超聲波，接著程序判別定時時間是否結束，如果沒有結束，則去判別是否接收到超聲波的反射信號，實際上是檢測 P3. 7的輸入信號。當接收到超聲波信號并有一定時間時，則播放對應的語音信號，也就是說一幅廣告畫應該和一段語音對應，如果沒有收到超聲波信號，則不播放語音，此后返回去對定時時間進行判別 ,如果沒有結束定時則重復上述相關過程；如果定時結束 ,則單片機控制發射超聲波電路停止工作 ,然后返回程序開始部分 ,重新執行步進電機控制 ,滾動翻出一幅新的廣告畫 ,并靜態顯示 ,此過程不斷執行下去 ,所以 ,可以循環顯示若干幅在廣告窗內部安裝好的廣告畫。步進電動機驅動器根據撥碼開關KX、KY的不同組合有三種工作方式供選擇：　　方式1為中斷方式：（INT1）為步進脈沖輸入端。上位機（PC機或單片機）與驅動器僅以2條線相連。方式2為串行通訊方式：上位機（PC機或單片機）將控制命令發送給驅動器，驅動器根據控制命令自行完成有關控制過程。方式3為撥碼開關控制方式：通過K1～K5的不同組合，直接控制步進電機。圖16 步進電機控制流程圖　　當上電或按下復位鍵KR后，AT89C2051先檢測撥碼開關KX、KY的狀態，根據KX、KY的不同組合，進入不同的工作方式。以下給出方式1的程序流程框圖與源程序。　　在程序的編制中，要特別注意步進電機在換向時的處理。為使步進電機在換向時能平滑過渡，不至于產生錯步，應在每一步中設置標志位。其中20H單元的各位為步進電機正轉標志位；21H單元各位為反轉標志位。在正轉時，不僅給正轉標志位賦值，也同時給反轉標志位賦值；在反轉時也如此。這樣，當步進電機換向時，就可以上一次的位置作為起點反向運動，避免了電機換向時產生錯步。六 結 論本次畢業設計是對滾動式廣告窗控制部分的研究，主要是以單片機AT89C2051為控制系統的核心。AT89C2051單片機是51系列單片機的一個成員，是8051單片機的簡化版。內部自帶2K字節可編程FLASH存儲器的低電壓、高性能COMS八位微處理器，與Intel MCS51系列單片機的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位CPU和閃速存儲器結合在單個芯片中，因此，AT89C2051構成的單片機系統是具有結構最簡單、造價最低廉、效率最高的微控制系統，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節省了成本，提高了系統的性價比。該單片機在此系統中主要控制三個部分：（1）控制超聲波信號的發射和超聲波和超聲波反射信號的接收。；接收電路主要由LM324運放組成，經過同相放大器將接收到的信號放大，然后經比較器進一步判定是否為有用信號，然后再送入單片機做進一步的判斷。（2）控制語音電路的播放。根據上一級單片機對超聲波信號的判斷，如果為有用信號，則播放與此是廣告畫面相對應的語音廣告；反之則不播放。（3）控制步進電動機的轉動。在廣告窗前無人的情況下，控制步進電動機帶動廣告窗按一定時間周期滾動輸出不同的廣告畫面。有人的情況下則停止其轉動。通過設計實現了滾動式廣告窗所要求的功能。實現了靜態廣告畫面滾動的自動控制，使人們對廣告的注意和了解加深，同時加強了廣告的效果。同時對單片機以及其他電子元器件有了更近一步的了解，學會了基本電路元器件的選型，進一步鞏固了大學所學的《電子技術》和《電工技術》兩門課程所學的知識。參 考 文 獻[1] [M]. 北京: 北京航空航天大學出版社,2002[2] [M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業大學出版社,1997[3] 張毅剛單片微機原理及應用[M]. 西安：西安電子科技大學出版社,1994[4] 李光飛,樓然苗,胡佳文,[M]. 北京: 北京航空航天大學出版社, 2004: 86 91[5] [M]. 北京: 電子工業出版社,2005: 305 344[6] 趙廣濤,[J]. ,(1):129131[7] 孟立凡,[M]. 北京:國防工業出版社,2005[8] 何立民,:第2 版[M]. 北京:北京航空航天大學出版社, 2002[9] [M]. 合肥:合肥工業大學出版社, 2005[10] 肖海榮,王鳳英,楊金清,[J].微計算機信息，2004（1）：6364.[11] [J]. 青島海洋大學學報,1997,27（3）：291299.[12] 沙占友, 王彥朋, 等. 單片機外圍電路設計[ M ] . 北京: 電子工業出版社, 2004: 3 5[13] Henthorne,.,and Productivityin the Three Leading . AdvertiSing JournalS:1989 through 1996. Journal of AdvertiSing,1998(2):53~56[14] C. C. Lee. Fuzzy logic in control syst ems: fuzzy logi c controller [ J] . IEEE Trans. On SCM, 1999, 20( 20) : 404 435[15] J. S. Jang, ANFIS: adapt ive network Based fuzzy in ference systems [ J] . IEEE Trans. SM C, 1993, 23( 3) : 665 685, inference systems [ J] . IEEE , 1993, 23( 3) : 665 685致 謝時光如梭，轉眼間，我已經在美麗的濟大度過了四個年頭。大學四年的學習以今天的畢業論文畫了一個句號。四年，這是我人生中非常重要的四年，我有幸能夠接觸到這些不僅傳授我知識、學問，而且從更高層次指導我的人生與價值追求的良師。他們使我堅定了人生的方向，獲得了追求的動力，留下了大學生活的美好回憶。在此，感謝大學各位老師對我的教誨，感謝大家有緣能在生命中重要的四年，出現在彼此的生活中，感謝上天。“可憐天下父母心”，在我告別學習生涯之時，請容許我向我最愛的家人表示誠摯的謝意，想到他們，我總是感到溫暖而安詳。感謝我的爸爸、媽媽，正是因為有你們的鼓勵和支持，才有了今天的我。你們的哺育之恩，愛護之情讓我永生難忘。感謝馬老師和梁老師，您們身負教學、科研重任，仍抽出時間帶領我們去公司實習，尤其是還專門租了大巴車去德州市皇明太陽能公司參觀實習，我們在那里學到了更多的關于太陽能利用方面的知識，了解了太陽能電池板的具體的工作流程以及當今太陽能電池板的發展現狀。感謝您們，是您們在我們臨近畢業之際，又給了我們一次親身到公司體驗學習的機會。既高興又幸運的是，在我大學的最后一次作業的完成中，能得到王新華老師的指導與幫助。王老師嚴謹治學的態度，在我的心里留下深刻的影響，這篇畢業論文從開題、資料查找、修改到最后定稿，如果沒有他的悉心指導和精心教誨，尚不知以何等糟糕的面目出現。我很自豪有這樣一位老師，他值得我感激和尊敬。在以后的日子里，我要學習王老師的求實精神。這里，真誠的向王老師說一句：王老師，感謝您，祝您一切都好。感謝與我共同走過大學的朋友們、同學們，每個在我脆弱、困難的時候，扶過我一把的你，我都記得。感謝上天，感謝命運，能有機會在彼此的生命中出現，并共同走過一個春天。 感謝所有幫助過我的老師、同學、朋友，感謝你們，希望你們在以后的日子里，工作順利，生活幸福。