基于單片機(jī)的公交車語音報站系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機(jī)的公交車語音報站系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)院（系）： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 學(xué)位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士論文評選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)

2、據(jù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密囗，在 年解密后適用本授權(quán)書2、不保密囗 。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“”）作者簽名： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 年 月 日本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 設(shè)計(論文)題目: 基于單片機(jī)的公交語音報站系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容： 設(shè)計應(yīng)用單片機(jī)作為主控制單元，利用語音芯片預(yù)設(shè)達(dá)到公交車到站電子語音報站功能。要求設(shè)計達(dá)到準(zhǔn)確報站，并有誤報人工糾錯功能，同時具有簡單的可操作性及人工預(yù)設(shè)兼容擴(kuò)展性要求完成的主要任務(wù):1、查閱不少于15篇的相關(guān)資料，其中英文文獻(xiàn)不少于2篇，

3、完成開題報告。2、完成語音報站器主控控制模塊、語音模塊、顯示模塊等軟硬件部分設(shè)計，使 單片機(jī)與PC機(jī)能進(jìn)行通信，完成人機(jī)交互界面設(shè)計。3、完成不少于5000字的英文文獻(xiàn)翻譯。4、撰寫完成不少于12000字的畢業(yè)設(shè)計論文（設(shè)計說明書、1張圖紙）。必讀參考資料：1單片機(jī)基礎(chǔ)（第三版） 編著：李廣弟、朱月秀2單片機(jī)典型外圍器件及應(yīng)用實例 編著：求是科技3Digital system design : use of microcontroller 編著：Dawoud, Shenouda Dawoud 指導(dǎo)教師簽名： 系主任簽名： 院長簽名（章）：武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1、目的及意義

4、（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） 公共汽車行駛在現(xiàn)代文明程度高的市區(qū)，它是一道流動的風(fēng)景線，因而對整車外形乃至色彩都有更高的要求。作為公交汽車還要有醒目和減少乘務(wù)人員強(qiáng)度的電子報站器，電子顯示路牌，無人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術(shù)的采用也將越來越普及。 目前，公交車自動報站主要有以下幾種方式：一種是通過全球定位系統(tǒng)（GPS）的用戶終端接收工作衛(wèi)星的導(dǎo)航信息，從而解算出車輛的經(jīng)緯度信息，進(jìn)而計算出實時坐標(biāo)，將其與站點坐標(biāo)相比較，當(dāng)車輛駛?cè)胝军c一定距離范圍內(nèi)時，不用人工干預(yù)，系統(tǒng)自動報站；另一種是利用無線射頻識別（Radio Frequency Identification）技術(shù)，在每一個公交站臺

5、設(shè)置一個具有唯一ID的射頻發(fā)射器，采用間歇工作方式發(fā)射信號，當(dāng)公交車即將到達(dá)車站時，車載系統(tǒng)接收到站信號并解碼出站臺的ID號，由單片機(jī)控制自動播放對應(yīng)站臺編號的報站語音；還有一種是對車輪軸的轉(zhuǎn)角脈沖進(jìn)行計數(shù)，將計數(shù)值和預(yù)置值對比，即可確定報站時刻，達(dá)到準(zhǔn)確報站的目的。 然而，這三種方式都不太適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀。第一種設(shè)備造價過高，定位精度也難以達(dá)到要求；第二種站臺建設(shè)投入較大，站點一旦變更，射頻發(fā)射裝置即須移動，較為麻煩；第三種需要公交線路嚴(yán)格固定，稍有改變，報站就難以準(zhǔn)確。為此，本文試圖設(shè)計一種既方便易行又經(jīng)濟(jì)實惠的公交車自動報站系統(tǒng)。本設(shè)計采用人工按鍵的操作方式公交車手動報站器，彌補(bǔ)傳統(tǒng)人

6、工報站必須有司機(jī)或乘務(wù)員口頭報站的落后方式，實現(xiàn)公交車對站名的語音提示和文字顯示功能，進(jìn)站，出站手動播報站名及服務(wù)用語，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。當(dāng)公交車到達(dá)某一站時，司機(jī)或乘務(wù)人員只需按動按鍵，就可以使單片機(jī)控制語音模塊對站名進(jìn)行語音提示，并控制顯示模組在液晶屏上顯示站數(shù)和站名。系統(tǒng)由一片八位單片機(jī)，一個語音模塊，一個液晶模組，一塊穩(wěn)壓芯片，若干電阻電容和與非門等組成。經(jīng)過本課題的研究，我們得到了一種公交車自動報站的低成本解決方案。 本設(shè)計的目的在于通過本次設(shè)計能將所學(xué)到的單片機(jī)理論知識應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，增強(qiáng)自己的社會實踐能力，為將來在社會更好的立足做準(zhǔn)備。 2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案

7、本系統(tǒng)使用單片機(jī)作為控制器件。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行語音再生時，單片機(jī)控制語音合成電路中的語音芯片來讀取其外接的存儲器內(nèi)部的語音信息，并合成語音信號，再通過語音輸出電路，進(jìn)行語音報站和提示。同時，單片機(jī)通過程序讀取文字信息，送入液晶顯示模組來進(jìn)行站數(shù)和站名的顯示。當(dāng)汽車到達(dá)某站時，司機(jī)或乘務(wù)人員通過鍵盤來控制系統(tǒng)進(jìn)行工作。而且，系統(tǒng)具有根據(jù)公交車的行駛方向確定報站順序的功能（司機(jī)或乘務(wù)人員可以通過按鍵來控制）。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行語音錄制時，語音信號通過語音錄入電路送給語音合成電路中的語音芯片，由語音芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將生成的數(shù)字語音信息存儲到語音存儲芯片中，從而建立語音庫。語音提示模塊文字顯示模組鍵盤接口電路電

8、源單片機(jī)晶振復(fù)位存儲器系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 設(shè)計主控單元選用AT89S52單片機(jī)，AT89S52單片機(jī)是一種低功耗，高性能的CMOS微處理器，片內(nèi)有8K字節(jié)的存儲空間，128字節(jié)RAM、4個8位并口、一個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器，尋址范圍64K。并且可以在線進(jìn)行重復(fù)編程、快速擦除、快速寫入程序，能重復(fù)擦除/寫入1000次左右，數(shù)據(jù)保存HS-12864為10年。 選用ISD4004系列語音芯片，該芯片提供多項新功能，可錄、放音十萬次，錄音時間達(dá)到20秒，斷電信息可以保持一百年， 兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式，可處理多達(dá) 255 段信息， 有豐富多樣的工作狀態(tài)提示，多種采樣

9、頻率對應(yīng)多種錄放時間， 音質(zhì)好，電壓范圍寬，應(yīng)用靈活，價廉物美。 綜合上面方案：設(shè)計采用“AT89S51單片機(jī)、LED液晶顯示屏、ISD4004語音芯片”。3、進(jìn)度安排（1）第1-4周： 查閱相關(guān)資料，翻譯外文文獻(xiàn)，撰寫開題報告。（2）第5-7 周： 設(shè)計語音報站器的硬件電路，完成硬件部分的組裝與測試。（3）第8-11 周： 編寫各個模塊程序，實現(xiàn)語音報站器要求的功能。進(jìn)行軟硬件的測試與調(diào)試。（4）第12-14 周： 按畢業(yè)設(shè)計論文撰寫規(guī)范，撰寫論文并修改完善。（5）第15周： 畢業(yè)設(shè)計答辯。4、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l

10、_Toc6950 摘 要 PAGEREF _Toc6950 I HYPERLINK l _Toc7607 Abstract PAGEREF _Toc7607 II HYPERLINK l _Toc19570 1 緒論 PAGEREF _Toc19570 1 HYPERLINK l _Toc30440 1.1 課題研究的背景及意義 PAGEREF _Toc30440 1 HYPERLINK l _Toc1474 1.2 公交報站器的動態(tài)發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc1474 1 HYPERLINK l _Toc22513 1.3 設(shè)計的主要目標(biāo)任務(wù) PAGEREF _Toc22513 2 H

11、YPERLINK l _Toc10463 2.1 基本原理 PAGEREF _Toc10463 3 HYPERLINK l _Toc21659 2.2 基本系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc21659 3 HYPERLINK l _Toc3691 2.3 系統(tǒng)主要電路簡介 PAGEREF _Toc3691 3 HYPERLINK l _Toc27801 3 硬件電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc27801 5 HYPERLINK l _Toc31698 3.1 主控電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc31698 5 HYPERLINK l _Toc4744 3.1.1 關(guān)于AT89C51單片

12、機(jī) PAGEREF _Toc4744 5 HYPERLINK l _Toc31792 3.1.2 振蕩器電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc31792 8 HYPERLINK l _Toc1290 3.1.3 復(fù)位電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc1290 10 HYPERLINK l _Toc27512 3.1.4 單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc27512 12 HYPERLINK l _Toc32237 3.2 語音模塊電路設(shè)計 PAGEREF _Toc32237 13 HYPERLINK l _Toc23356 3.2.1 ISD4004芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc

13、23356 13 HYPERLINK l _Toc4981 3.2.2 芯片引腳描述 PAGEREF _Toc4981 14 HYPERLINK l _Toc4039 3.2.3 ISD4004芯片使用說明 PAGEREF _Toc4039 16 HYPERLINK l _Toc11150 3.2.4 ISD4004與外圍設(shè)備的連接 PAGEREF _Toc11150 19 HYPERLINK l _Toc26359 3.3 顯示電路模塊設(shè)計 PAGEREF _Toc26359 19 HYPERLINK l _Toc1457 3.3.1 液晶模組內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成 PAGEREF _Toc1457

14、21 HYPERLINK l _Toc32525 3.3.2 引腳功能 PAGEREF _Toc32525 21 HYPERLINK l _Toc30989 3.3.3 液晶模組與單片機(jī)的連接 PAGEREF _Toc30989 22 HYPERLINK l _Toc25799 3.4 鍵盤接口電路設(shè)計 PAGEREF _Toc25799 22 HYPERLINK l _Toc12444 3.4.1 按鍵的確認(rèn) PAGEREF _Toc12444 23 HYPERLINK l _Toc2945 3.4.2 重鍵與連擊的處理 PAGEREF _Toc2945 23 HYPERLINK l _To

15、c15704 3.4.3 按鍵防抖動技術(shù) PAGEREF _Toc15704 23 HYPERLINK l _Toc10035 3.5 供電電路設(shè)計 PAGEREF _Toc10035 26 HYPERLINK l _Toc22191 4 軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc22191 27 HYPERLINK l _Toc32643 4.1 主程序流程圖 PAGEREF _Toc32643 27 HYPERLINK l _Toc19527 4.2 語音提示應(yīng)用實現(xiàn) PAGEREF _Toc19527 28 HYPERLINK l _Toc31958 4.1.1 放音程序 PAGEREF _To

16、c31958 28 HYPERLINK l _Toc15162 4.1.2 錄音程序 PAGEREF _Toc15162 29 HYPERLINK l _Toc17131 4.2 文字顯示應(yīng)用實現(xiàn) PAGEREF _Toc17131 30 HYPERLINK l _Toc9550 4.3 鍵盤接口應(yīng)用實現(xiàn) PAGEREF _Toc9550 31 HYPERLINK l _Toc24527 5 總結(jié) PAGEREF _Toc24527 32 HYPERLINK l _Toc11415 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc11415 33 HYPERLINK l _Toc3576 附錄一 總電路圖

17、PAGEREF _Toc3576 34 HYPERLINK l _Toc6620 附錄二 語音提示參考程序 PAGEREF _Toc6620 35 HYPERLINK l _Toc4232 附錄三 文字顯示參考程序 PAGEREF _Toc4232 39致謝44摘 要 公共汽車行駛在現(xiàn)代文明程度高的市區(qū)，它是一道流動的風(fēng)景線，因而對整車外形乃至色彩都有更高的要求。作為公交汽車還要有醒目和減少乘務(wù)人員強(qiáng)度的電子報站器，電子顯示路牌，無人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術(shù)的采用也將越來越普及。本文提出了一種用單片機(jī)控制語音芯片進(jìn)行公交車語音自動報站的方法。整個系統(tǒng)硬件設(shè)計包括鍵盤電路、復(fù)位電路、顯

18、示驅(qū)動電路、顯示電路、內(nèi)存擴(kuò)展電路模塊。利用AT89C51作為控制器，通過ISD4004語音芯片建立語音信息庫，形成變化多樣的語音信息，利用其功放播放語音信息以及提示語音，同時運用LCD數(shù)碼管進(jìn)行站數(shù)顯示。當(dāng)公交車到達(dá)某站點，用鍵盤控制本系統(tǒng)工作，通過語音電路輸出語音信息和提示，同時站數(shù)信息在數(shù)碼管上顯示。 本系統(tǒng)很大程度上提高公交車報站的準(zhǔn)確性，可靠性。提高了公交系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通變化的和諧發(fā)展。關(guān)鍵詞：AT89S51單片機(jī)，ISD4004語音芯片，LCD數(shù)碼管，語音報站Abstract Bus driving in urban areas with a high deg

19、ree of modern civilization, it is a mobile landscape, shape and even the color of the vehicle and thus have higher requirements. As public transport vehicles but also eye-catching and reducing the intensity of the newsletter crew stations, electronic display signs, unmanned devices, such as video su

20、rveillance system before and after the adoption of new technologies will also be increasingly popular. This paper presents a single-chip voice control voice chip bus automatic station approach. The entire system hardware design, including keyboard circuit, reset circuit, display driver circuit, disp

21、lay circuit, memory expansion circuit modules. Use AT89C51 as the controller, through establishing a voice ISD4004 voice chip repository, forming diverse voice messages, playing voice messages using its power amplifier and voice prompts, while the use of LCD digital tube station number display. When

22、 the bus arrived a site, use the keyboard to control the system work through the voice circuit output voice information and tips, and information on the number of stations on the digital display. This system greatly improved bus stations accuracy, reliability. Improve the quality of service the publ

23、ic transportation system. Promoting urban economic development and the harmonious development of traffic changes.Key Words：AT89S51 microcontroller； ISD4004 voice chip； LCD digital control；voice stations1 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步, 無人售票公交車在街頭多起來了，語音報站器也被廣泛使用，這在相當(dāng)大的程度上免除了乘務(wù)人員沿途報站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。1.1 課題研究

24、的背景及意義公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務(wù)，而公共汽車的報站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報站，該方式因其果太差和工作強(qiáng)度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機(jī)技術(shù)與各種語音芯片相結(jié)合，即可完成語音的合成技術(shù)，使得汽車報站器的實現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)。鑒于傳統(tǒng)公交車人工報站的不足之處，結(jié)合公交車輛的使用特點及實際營運環(huán)境，設(shè)計了一種由單片機(jī)控制的公交車語音報站系統(tǒng)1。1.2 公交報站器的動態(tài)發(fā)展趨勢 目前，公交車自動報站主要有以下幾種方式：一種是通過全球定位系統(tǒng)（

25、GPS）的用戶終端接收工作衛(wèi)星的導(dǎo)航信息，從而解算出車輛的經(jīng)緯度信息，進(jìn)而計算出實時坐標(biāo)，將其與站點坐標(biāo)相比較，當(dāng)車輛駛?cè)胝军c一定距離范圍內(nèi)時，不用人工干預(yù)，系統(tǒng)自動報站；另一種是利用無線射頻識別（Radio Frequency Identification）技術(shù)，在每一個公交站臺設(shè)置一個具有唯一ID的射頻發(fā)射器，采用間歇工作方式發(fā)射信號，當(dāng)公交車即將到達(dá)車站時，車載系統(tǒng)接收到站信號并解碼出站臺的ID號，由單片機(jī)控制自動播放對應(yīng)站臺編號的報站語音；還有一種是對車輪軸的轉(zhuǎn)角脈沖進(jìn)行計數(shù)，將計數(shù)值和預(yù)置值對比，即可確定報站時刻，達(dá)到準(zhǔn)確報站的目的2。 然而，這三種方式都不太適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀。第一

26、種設(shè)備造價過高，定位精度也難以達(dá)到要求；第二種站臺建設(shè)投入較大，站點一旦變更，射頻發(fā)射裝置即須移動，較為麻煩；第三種需要公交線路嚴(yán)格固定，稍有改變，報站就難以準(zhǔn)確。為此，本文試圖設(shè)計一種既方便易行又經(jīng)濟(jì)實惠的公交車自動報站系統(tǒng)。 本設(shè)計采用人工按鍵的操作方式，實現(xiàn)公交車對站名的語音提示和文字顯示功能。當(dāng)公交車到達(dá)某一站時，司機(jī)或乘務(wù)人員只需按動按鍵，就可以使單片機(jī)控制語音模塊對站名進(jìn)行語音提示，并控制顯示模組在液晶屏上顯示站數(shù)和站名。系統(tǒng)由一片八位單片機(jī)，一個語音模塊，一個液晶模組，一塊穩(wěn)壓芯片，若干電阻電容和與非門等組成。經(jīng)過本課題的研究，我們得到了一種公交車自動報站的低成本解決方案。1.3

27、 設(shè)計的主要目標(biāo)任務(wù) 本課題要求設(shè)計一公交車語音報站系統(tǒng)，以實現(xiàn)公交車的語音報站，即在進(jìn)站、出站時候司機(jī)按下按鍵自動播報語音提示信息及服務(wù)用語，同時利用LCD顯示電路進(jìn)行漢字顯示。同時系統(tǒng)需具有可操作性和兼容系，即在使用過程中，對不同的公交線路能夠很方便的進(jìn)行設(shè)定。在使用過程中，若出現(xiàn)錯報漏報或者是超前報站情況，司機(jī)能夠通過按鍵進(jìn)行更改，從而達(dá)到正確報站。 本設(shè)計要求利用AT89C51作為主控芯片完成主控電路的設(shè)計，輔助電路要求包括語音電路、顯示電路、電源電路、按鍵模塊電路等。2 方案設(shè)計2.1 基本原理本系統(tǒng)使用八位單片機(jī)作為控制器件。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行語音再生時，單片機(jī)控制語音合成電路中的語音芯片

28、來讀取其外接的存儲器內(nèi)部的語音信息，并合成語音信號，再通過語音輸出電路，進(jìn)行語音報站和提示。同時，單片機(jī)通過程序讀取文字信息，送入液晶顯示模組來進(jìn)行站數(shù)和站名的顯示。當(dāng)汽車到達(dá)某站時，司機(jī)或乘務(wù)人員通過鍵盤來控制系統(tǒng)進(jìn)行工作。而且，系統(tǒng)具有根據(jù)公交車的行駛方向確定報站順序的功能（司機(jī)或乘務(wù)人員可以通過按鍵來控制）。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行語音錄制時，語音信號通過語音錄入電路送給語音合成電路中的語音芯片，由語音芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將生成的數(shù)字語音信息存儲到語音存儲芯片中，從而建立語音庫3。2.2 基本系統(tǒng)框圖 單片機(jī)晶振語音提示模塊復(fù)位文字顯示模塊電源存儲器鍵盤接口模塊圖2.1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)2.3 系統(tǒng)主要電

29、路簡介 微控制器選擇目前市場上常用的Intel生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)作為主控芯片,同時, AT89C51系統(tǒng)還需要外接晶振和復(fù)位電路。語音提示模塊選用ISD4004系列語音芯片，外接話筒和音箱組成語音錄制和播放電路。其中，音箱由音頻功率放大器LM386驅(qū)動。文字顯示模組采用12864液晶屏作為顯示單元，其驅(qū)動芯片為帶有中文字庫的ST7920控制器系列。模組使用ST7920作為控制器和行驅(qū)動器，同時使用ST7921作為列驅(qū)動器。與單片機(jī)的連接，我們采用并行間接訪問方式。話筒音頻功率放大器語音芯片電源單片機(jī)音箱錄音放音驅(qū)動控制圖2.2 語音提示模塊組成結(jié)構(gòu)鍵盤接口電路采用獨立按鍵設(shè)計，通過觸發(fā)

30、器來消除按鍵抖動。電源采用LM2576作為穩(wěn)壓器件，將公交車上的+24V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?5V直流電壓。LM2576是NS生產(chǎn)的3A電流輸出降壓開關(guān)型穩(wěn)壓集成芯片，能夠較好地解決LM7805因輸入電壓過高而發(fā)熱量較大的問題。3 硬件電路的設(shè)計 公交車語音報站系統(tǒng)主要由四個部分組成，即主控電路、按鍵模塊、語音電路、漢字顯示電路。各部分電路的設(shè)計在本章中做了詳細(xì)的說明。3.1 主控電路的設(shè)計3.1.1 關(guān)于AT89C51單片機(jī)AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。它主要由下面幾個部分組成：1個8位中央處理單元（CPU）、片內(nèi)Flash存儲器、片內(nèi)RAM、4個8位的雙向可尋址I/O口、1個全雙工UA

31、RT（通用異步接收發(fā)送器）的串行接口、2個16位的定時器/計數(shù)器、多個優(yōu)先級的嵌套中斷結(jié)構(gòu)，以及一個片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。在AT89C單片機(jī)結(jié)構(gòu)中，最顯著的特點是內(nèi)部含有Flash存儲器，而在其他方面的結(jié)構(gòu)，則和Inter公司的8051的結(jié)構(gòu)沒有太大的區(qū)別。外部中斷ETC定時器1定時器0片內(nèi)Flash存儲器計數(shù)器輸入片內(nèi)RAM中斷控制CPU串行端口4I/O端口總線控制振蕩器P0 P1 P2 P3RXDTXD圖3.1 AT89C單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖1） AT89C51芯片主要性能b.4K字節(jié)可編程閃爍存儲器， 壽命：1000次寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年c.全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz 另外，AT

32、89C51是用靜態(tài)邏輯來設(shè)計的，其工作頻率可下降到0Hz，并提供兩種可用軟件來選擇的省電方式空閑方式（Idle Mode）和掉電方式（Power Down Mode）。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時鐘被“凍結(jié)”，使一切功能都暫停，故只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一個硬件復(fù)位為止4。2）引腳功能說明 AT89C51引腳圖及實物圖如圖3.2所示:圖3.2 AT89C51單片機(jī)實物圖級引腳排列圖VCC：供電電壓。VSS：接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8個TTL門電流。當(dāng)P

33、1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2

34、口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳

35、 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時器0外部輸入） P3.5 T1（記時器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出

36、正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部

37、程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出3.1.2 振蕩器電路的設(shè)計 89系列單片機(jī)的內(nèi)部振蕩器電路如圖3.3所示，由一個單級反相器組成。XTAL1為反相器的輸入，XTAL2為反相器的輸出。可以利用它內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生時鐘，只要在XTAL1和XTAL2引腳上外接一個晶體及電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個完整的振蕩信號發(fā)生器，如圖3.5示，此方法稱為內(nèi)部方式。 另一種使用方法如

38、圖3.4示，由外部時鐘源提供一個時鐘信號到XTAL1端輸入，而XTAL2端浮空。在組成一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時，多數(shù)采用圖3.5所示的方法，這種方式的結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，可靠性高。振蕩器的等效電路如圖3.5上部所示。在圖中給出了外接元件，即外接晶體及電容C1，C2，并組成并聯(lián)諧振電路。在電路中，對電容C1和C2的值要求不是很嚴(yán)格，如果用高質(zhì)的晶振，則不管頻率為多少，C1，C2通常都選擇30pF。有時，在某些應(yīng)用場合，為了降低成本，晶體振蕩器可用陶瓷振蕩器代替。如果使用陶瓷振蕩器，則電容C1，C2的值取47pF。XTAL2XTAL1內(nèi)部定時/PD400 SKIPIF 1 0 D1D2Q1RfQ2VC

39、CQ3Q4圖3.3 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部振蕩器電路XTAL2XTAL1GNDNCCMOS門外部振蕩信號圖3.4 外部時鐘接法XTAL1XTAL289系列單片機(jī)GND內(nèi)部定時VCC/PDRf石英晶體或陶瓷振蕩器C1C2圖3.5 片內(nèi)振蕩器等效電路通常，在單片機(jī)中對所使用的振蕩晶體的參數(shù)要求如下：ESR（等效串聯(lián)電阻）：根據(jù)所需頻率按圖3.6選取。C0（并聯(lián)電容）：最大7.0pF。CL（負(fù)載電容）：30pF+3pF。通常，其誤差及溫度變化的范圍要按系統(tǒng)的要求來確定。在本設(shè)計中，采用的是內(nèi)部方式，即如圖3.5所示，在XTAL1和XTAL2引腳上外接一個12MHZ的晶振及兩個47pF的電容組成6。

40、6005004003002001000 4 8 12 16圖3.6 ESR與頻率的關(guān)系曲線3.1.3 復(fù)位電路的設(shè)計89系列單片機(jī)與其他微處理器一樣，在啟動的時候都需要復(fù)位，使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如RST引腳上有一個高電平并維持2個機(jī)器周期（24個振蕩周期），則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位時序如圖37所示，因外部的復(fù)位信號是與內(nèi)部時鐘異步的，所以在每個機(jī)器周期的S5P2都對RST引腳上的狀態(tài)采樣。當(dāng)在RST端采樣到“1”信號且該信號維持1

41、9個振蕩周期以后，將ALE和/PSEN接成高電平 ，使器件復(fù)位。在RST端電壓變低后，經(jīng)過1-2個機(jī)器周期后退出復(fù)位狀態(tài)，重新啟動時鐘，并恢復(fù)ALE和/PSEN的狀態(tài)。如果在系統(tǒng)復(fù)位期間將ALE和/PSEN引腳拉成低電平，則會引起芯片進(jìn)入不定狀態(tài)。| S5 | S6 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S1 | S2 | S3 |RST：INST ADDR INST ADDR INST ADDR INST ADDR INST ADDR INSTALE：/PSEN：P0：11振蕩周期19振蕩周期圖3.7 內(nèi)部

42、復(fù)位定時時序手動復(fù)位手動復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。一般采用的辦法是在RST端和正電源VCC之間接一個按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時，則VCC的+5V電平就會直接加到RST端。由于人的動作很快也會使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，保證能滿足復(fù)位的時間要求。手動復(fù)位的電路如圖3.8所示。Vcc AT89C51RST GND10uF+Vcc圖3.8 手動復(fù)位電路上電復(fù)位 AT89C51的上電復(fù)位電路如圖3.9所示，只要在RST復(fù)位輸入引腳上接一電容至VCC端，下接一個電阻到地即可。對于CMOS型單片機(jī)，由于在RST端內(nèi)部有一個下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至1uF。上電復(fù)位的過

43、程是在加電時，復(fù)位電路通過電容加給RST端一個短暫的高電平信號，此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落，即RST端的高電平信號必須維持足夠長的時間。 上電時，Vcc的上升時間約為10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10MHz，起振時間為1ms；晶振頻率為1MHz，起振時間則為10ms。在圖3.8的復(fù)位電路中，當(dāng)Vcc掉電時，必然會使RST端電壓迅速下降到0V以下，但是，由于內(nèi)部電路的限制作用，這個負(fù)電壓將不會對器件產(chǎn)生損害。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“1”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的復(fù)位，則在程序計數(shù)器PC中將得不到一個合

44、適的初值，因此，CPU可能會從一個未被定義的位置開始執(zhí)行程序。VccAT89C51RST10uF+VccGND圖3.9 上電復(fù)位電路復(fù)位后寄存器的狀態(tài) 當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時，內(nèi)部寄存器的狀態(tài)如表3.1所列，即在SFRS中，除了端口鎖存器、堆棧指針SP和串行口的SBUF外，其余的寄存器全部清0，端口鎖存器的復(fù)位值為0FFH，堆棧指針值為07H，SBUF內(nèi)為不定值。內(nèi)部RAM的狀態(tài)不受復(fù)位的影響，在系統(tǒng)上電時，RAM的內(nèi)容是不定的。表3.1 各特殊功能寄存器的復(fù)位值專用寄存器復(fù)位值專用寄存器復(fù)位值PC0000HTCON00HACC00HB00HPSW00HSP07HDPTR0000HP0-P3FFHIP0

45、0000BIE000000BTMOD00HTH000HTL000HTH100HTL100HSCON00HSBUF不定PCON（CHMOS）00000B3.1.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3.10所示 AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位和晶振圖圖3.10 單片機(jī)晶振復(fù)位電路圖3.2 語音模塊電路設(shè)計ISD4004系列語音芯片工作電壓為+3V,單片錄放時間8到16分鐘,音質(zhì)好,適用于移動 及其他便攜式電子產(chǎn)品中。芯片采用CMOS 技術(shù),內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存儲陳列。芯片設(shè)計是基于所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口(SPI或Micr

46、owire)送入。芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù), 每個采樣值直接存儲在片內(nèi)閃爍存儲器中,因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲,避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。采樣頻率可以是4.0,5.3,6.4或8.0kHz，頻率越低,錄放時間越長,而音質(zhì)則有所下降,片內(nèi)信息存于閃爍存儲器中,可在斷電情況下保存一百年(典型值),可反復(fù)錄音十萬次。3.2.1 ISD4004芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.11 ISD4004的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.2.2 芯片引腳描述 1）電源(VCCD,VCCA) 芯片內(nèi)部數(shù)字電路電源正極引腳和模擬電路電源正極引腳。為使噪聲最小,芯片的數(shù)字電路和模擬電路

47、使用不同的電源供電,并且分別引到外封裝的不同管腳上,數(shù)字和模擬電源端最好分別走線,盡可能在靠近供電端處相連,而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。 2）地線(VSSD,VSSA) 芯片內(nèi)部數(shù)字電路電源地線和模擬電路電源地線引腳。芯片的數(shù)字電路和模擬電路也要使用不同的地線。 3）同相模擬輸入(ANA IN+) 錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。單端輸入時,信號由耦合電容輸入,最大幅度為峰-峰值32mV,耦合電容和本端的3K電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動時,信號最大幅度為峰-峰值16mV。圖3.12 ISD4004實物圖圖3.13 ISD4004引腳圖 4）反相模擬輸入(

48、ANA IN-) 差分驅(qū)動時,這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入,最大幅度為峰-峰值16mV。 5）音頻輸出(AUD OUT) 提供音頻輸出,可驅(qū)動5K的負(fù)載。 6）片選(SS)此端為低,即向ISD4004芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。 7）串行輸入(MOSI) 此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端,以供輸入。 8）串行輸出(MISO) 此端為串行輸出端，芯片未被選中時,本端呈高阻態(tài)。 9）串行時鐘(SCLK) 時鐘輸入端,由主控制器產(chǎn)生,用于同步MOSI 和MISO的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到芯片,在下降沿移出芯片。 10）中斷(

49、) 本端為漏極開路輸出。芯片在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到EOM或OVF時,本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀?。∣VF標(biāo)志指示芯片的錄/放操作已到達(dá)存儲器的末尾；EOM標(biāo)志只在放音中檢測到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時,此狀態(tài)位才置1）。 s為低電平。該端可用于存儲管理技術(shù)。 12）外部時鐘(XCLK) 本端內(nèi)部有下拉元件。芯片內(nèi)部的采樣時鐘在出廠前已調(diào)校,誤差在1%以內(nèi)。商業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi), 頻率變化在2.25%以內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi),頻率變化在4%以內(nèi),此時建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度,可從本端輸入外部時鐘。由于內(nèi)部的

50、防混淆及平滑濾波器已設(shè)定,故上述推薦的時鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時鐘的占空比無關(guān)緊要,因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。在不外接時鐘時,此端必須接地。13）自動靜噪(AM CAP) 當(dāng)錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時,自動靜噪功能使信號衰弱,這樣有助于濾除無信號(靜音)時的噪聲。通常本端對地接1F的電容,構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較,決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點。大信號時,自動靜噪電路不衰減,靜音時衰減6dB7。1F 的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA則禁止自動靜噪。3.2.3 ISD4004芯片使用說明 1）串行外設(shè)接口 ISD4

51、000系列語音芯片工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，設(shè)定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。以ISD4004為例，協(xié)議的具體內(nèi)容如下：所有串行數(shù)據(jù)傳輸開始于下降沿。在傳輸期間必須保持低電平，在兩條指令之間則保持高電平。數(shù)據(jù)在時鐘上升沿移入，在下降沿移出。變低，輸入指令和地址后，ISD4004才能開始錄/放操作。指令格式是(八位控制碼)加（十六位地址碼）。ISD4004的任何操作如果遇到EOM或OVF，則產(chǎn)生一個中斷，該中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時被清除。使用“讀”指令使中斷狀態(tài)位移出ISD4004的MISO引腳時，控制及地址數(shù)據(jù)也應(yīng)

52、同步從MOSI端移入。因此，要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。當(dāng)然，也允許在一個SPI周期里，同時執(zhí)行讀狀態(tài)和開始新的操作（即新移入的數(shù)據(jù)與器件當(dāng)前的操作可以不兼容）。所有操作在運行位（RUN）置1時開始，置0時結(jié)束。所有指令都在SS端上升沿開始執(zhí)行。 2）信息快進(jìn) 用戶不必知道信息的確切地址就能快進(jìn)跳過一條信息。信息快進(jìn)只用于放音模式，放音速度是正常的1600倍，遇到EOM后停止，然后內(nèi)部地址計數(shù)器1，指向下一條信息的開始處。 3）上電順序 器件延時TPUD（8KHz采樣時，約為25ms）后才能開始操作。因此，用戶發(fā)完上電指令后，必須等待TPUD，才能發(fā)出下一條操作指令。例如，從

53、00處放音，應(yīng)遵循如下時序:發(fā)POWER UP命令；等待TPUD（上電延時）；發(fā)地址值為00的SET PLAY命令；發(fā)PLAY命令。器件會從00地址開始放音，當(dāng)出現(xiàn)EOM時，立即中斷，停止放音。如果從00處錄音，則按以下時序：發(fā)POWER UP指令;等待TPUD（上電延時）；發(fā)POWER UP命令；等待2倍TPUD;發(fā)地址值為00的 SET REC命令；發(fā)REC命令。器件便從00地址開始錄音，一直到出現(xiàn)OVF（存儲器末尾）時，錄音停止。 4）指令碼表3.2 ISD4004的指令碼指令控制碼操作POWERUP00100 xxx上電：等待TPUD后可以工作SETPLAY11100 xxx從指定地址

54、開始放音PLAY11110 xxx從當(dāng)前地址開始放音SETREC10100 xxx從指定地址開始錄音REC10110 xxx從當(dāng)前地址開始錄音SETMC11101xxx從當(dāng)前地址開始快進(jìn)MC11111xxx執(zhí)行快進(jìn)，直到EOMSTOP0 x110 xxx停止當(dāng)前操作STOPWRDN0 x01xxxx停止當(dāng)前操作并掉電RINT0 x110 xxx讀狀態(tài)OVF和EOM 5）SPI端口的控制位MOSIMISOOOC3C4XC0C2OVFEOMP0P15000000C1XX快進(jìn)模式操作是否使用指令地址電源控制錄/放模式允許/禁止操作圖3.14 ISD4004的SPI控制位SPI控制寄存器 SPI控制寄

55、存器控制器件的每個功能，如錄音、放音、信息檢索（快進(jìn)）、上電/掉電、開始/停止操作、忽略地址指針等。表3.2 ISD4004的SPI控制寄存器控制位值功能控制位值功能RUN10允許/禁止操作開始停止PU10電源控制上電掉電P/R10錄/放模式放音錄音IAB10是否使用指令地址忽略輸入地址寄存器內(nèi)容使用輸入地址寄存器內(nèi)容MC10快進(jìn)模式允許禁止P15-P0行指針寄存器輸出A15-A0輸入地址寄存器注：IAB置0時，錄/放操作從A9A0地址開始為了能連貫地錄/放到后續(xù)的存儲空間，在操作到達(dá)該行末之前，應(yīng)發(fā)出第二個SPI指令將IAB置1，否則器件會在同一地址上反復(fù)循環(huán)。這個特點對語音提示功能很有用。

56、RAC引腳和IAB位可用于信息管理。SPI端口簡單框圖如圖3.15所示：XXX輸入移位寄存器C4C0MOSI選擇邏輯字節(jié)行計數(shù)器輸出移位寄存器EOMOVFMISOA15A0P15P0圖3.15 ISD4004的SPI端口3.2.4 ISD4004與外圍設(shè)備的連接S，控制ISD4004選通與否；P1.5引腳接串行輸入MOSI，經(jīng)此讀入放音地址；P1.7引腳接串行時鐘SCLK；兩芯片中斷口相連，以收發(fā)中斷信號。同相模擬輸入（ANA IN+）和反相模擬輸入（ANA IN-）與錄音電路相連，通過話筒錄制各站信息存儲于芯片內(nèi)部以供播放時應(yīng)用。音頻功率放大器LM386驅(qū)動音箱組成放音電路，與音頻輸出端(A

57、UD OUT)相連。另外，發(fā)光二極管接于電源通路，可以顯示語音芯片工作情況8。ISD4004與外圍設(shè)備的連接如圖3.16所示：3.3 顯示電路模塊設(shè)計液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）廣泛應(yīng)用于微型計算機(jī)系統(tǒng)中，與LED相比，具有功率低，抗干擾能力強(qiáng)，體積小，價格低廉等優(yōu)點。另外，LCD在大小和形狀上更加靈活，接口簡單，不但可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示文字和圖形。字符和數(shù)字的簡單顯示，不能滿足圖形曲線和文字顯示的要求。點陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及文字，并且可以實現(xiàn)屏幕上下左右滾動、動畫、分區(qū)開窗口、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能，用途十分廣

58、泛?，F(xiàn)在，隨著液晶技術(shù)的突破，液晶顯示器的質(zhì)量有了很大的提高，品種也在不斷推陳出新，不但有各種規(guī)模的黑白液晶顯示器，還有絢麗多彩的彩色液晶顯示器。在點陣式液晶顯示器中，把控制驅(qū)動電路與液晶點陣集成在一起，組成一個顯示模組，可與八位微處理器接口直接連接，不但使用方便，而且價格也比較便宜。TH12864液晶顯示模組是12864點陣的文字圖形型液晶顯示模組，內(nèi)置國標(biāo)GB2312碼簡體中文字庫（1616點陣）、ASCII碼字符集（816點陣）和64256點陣顯示RAM（GDRAM繪圖區(qū)域）；可與CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理機(jī)（八位并行及串行連接方式）；具有光標(biāo)顯示、畫面移位和睡眠模式等多種

59、功能。圖3.16 ISD4004與外圍設(shè)備的連接電路圖3.3.1 液晶模組內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成圖3.17 液晶模組的組成結(jié)構(gòu)TH12864使用ST7920作為行驅(qū)動器，同時使用ST7921作為列驅(qū)動器。液晶顯示中應(yīng)盡量避免一個字符一半在左半屏顯示，另一半在右半屏顯示的情況。由于TH12864液晶顯示器是一種帶有輸出驅(qū)動的完整的液晶顯示器，八位微處理器可直接與其相連，對液晶屏進(jìn)行行、列驅(qū)動12。3.3.2 引腳功能 TH12864液晶顯示器有20個管腳，分電源線、數(shù)據(jù)線和控制線。其詳細(xì)功能如下： 1）電源部分VDD 電源正極，通常接+5V。VSS 電源負(fù)極，接-5V。為了簡化電路，可直接接地。V0 電源

60、控制端，用來調(diào)節(jié)顯示屏灰度。調(diào)節(jié)該端的電壓，可以改變顯示屏字符、圖形的顏色深淺。 2）數(shù)據(jù)線DB0DB7 數(shù)據(jù)總線，雙向。 3）控制信號PSB 并口/串口選擇信號，接高電平時選擇并口，接低電平時選擇串口。模塊上一般都有跳線方式將其接高或接低，用戶可以不處理（事先須聲明是用并口還是串口）；也可以選擇不在模塊上處理，而由用戶自己選擇并口還是串口。 RS（CS） 寄存器選擇信號，高電平時為數(shù)據(jù)操作，低電平時為寫指令或讀狀態(tài)（串行方式下為片選信號，低電平有效）。 R/W（SID） 讀/寫選擇信號，高電平為讀選通，低電平為寫選通（串行方式下作數(shù)據(jù)線使用）。 E（SCLK） 讀/寫使能信號，在E的下降沿，