智能公車衛(wèi)生-RFID多功能自動報(bào)站系統(tǒng)

1、智能公車衛(wèi)士-RFID多功能自動報(bào)站系統(tǒng)摘 要公交車作為目前國內(nèi)客運(yùn)量最大的公共交通工具，其平安性和舒適性關(guān)系到大多數(shù)人的切身利益。但公交車的管理及效勞上一直存在一些漏洞。司機(jī)除了開車外，還需負(fù)責(zé)手動報(bào)站和開門，注意力被分散，行車易出意外。司機(jī)駕駛時(shí)要觀測公路情況，對車內(nèi)乘客人數(shù)不能實(shí)時(shí)監(jiān)控。于此同時(shí)，公交公司規(guī)定公交車司機(jī)不能拒載，上下班頂峰期乘客乘車愿望高，公交車超載的情況時(shí)常發(fā)生，再加上標(biāo)準(zhǔn)上下車的意識低，易出意外，十分危險(xiǎn)。在公交車行駛的過程中，公交公司很難對公交車進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，這就難免會有公車超速行駛的發(fā)生，嚴(yán)重威脅到乘客的平安。車上乘客識站困難，在乘車的途中容易因乘客太多而看不到站

2、名或?qū)ο萝圏c(diǎn)陌生而錯(cuò)過車站，不清楚時(shí)間及車內(nèi)溫度情況，也可能會因?yàn)闉榱丝磿r(shí)間而掏出 導(dǎo)致露財(cái)被盜，乘車舒適度低。鑒于此，一種基于RFID技術(shù)的多功能自動報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法被提出。RFIDRadio Frequency Identification，即射頻識別技術(shù)多功能自動報(bào)站系統(tǒng)的功能有：公車自動識別車站、語音自動報(bào)站、LED點(diǎn)陣大屏幕實(shí)時(shí)信息顯示、上下行方向顯示、時(shí)間顯示、溫度顯示、公車到站自動開門、速度顯示、超速警告、車載人數(shù)顯示、乘客標(biāo)準(zhǔn)上下車管理、超載警告等人性化功能，真正減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，增加了行車的平安性。該系統(tǒng)本錢低，且能有效提高公交運(yùn)營公司的效勞質(zhì)量，具有一定的市場應(yīng)用前景。關(guān)鍵

3、字：自動化 人性化 即時(shí)化 RFID ISD HALL LED點(diǎn)陣 紅外光電傳感AbstractAt present, as a bus passengers largest public transport, safety and comfort has a bearing on the vital interests of the majority of the people. However, the management and bus services have been a number of loopholes. In addition to the driver to driv

4、e, be responsible for manually stop and open the door, attention has been distributed, easy to traffic accidents. The driver while driving should be road observation, the number of passengers of the bus can not be real-time monitoring. At the same time, the company provides public transportation bus

5、 driver can not refuse, to work the peak of the high aspirations of the passenger bus, bus overload situation occurs from time to time, together with the norms and get off on the low awareness, the accident prone, very dangerous. In a moving bus, the bus companies it is difficult for the bus in real

6、-time management, which is hard to avoid the occurrence of speeding bus, a serious threat to the safety of the passengers. Station passengers know the difficulties in travel due to the easy way and do not see too many passengers stand or get off on the strange point and missed the station, time is n

7、ot clear and in-bus temperature, may also couse stolen when the passenger take out the cell phone to see what time is it.Everything above led to a low comfort of the bus. In view of this, based on RFID technology, multi-functional automatic stop system design methods have been put forward. RFID (Rad

8、io Frequency Identification, that is, radio frequency identification technology) automatically stop Multi-functional system features include: automatic identification bus stations, auto-stop voice, LED dot matrix screen showed real-time information, direction show up and down, show time, temperature

9、 Showed that the bus station automatically open the door, show the speed, speed warning, the bus show that the number of passengers to get off on the norms of management, such as overloading warning function of human nature, the real driver to reduce the burden of increased traffic safety. The syste

10、m is cost-effective and can improve the public transport operators service quality, with a certain degree of market applications.Keywords: RFID ISD HALL LED-DOT-MATRIX NFRARED-PHOTOELECTRIC-SENSOR目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc217248562 摘 要 PAGEREF _Toc217248562 h 1 HYPERLINK l _Toc217248563 Ab

11、stract PAGEREF _Toc217248563 h 1 HYPERLINK l _Toc217248564 目 錄 PAGEREF _Toc217248564 h 3 HYPERLINK l _Toc217248565 引 言 PAGEREF _Toc217248565 h 4 HYPERLINK l _Toc217248566 第一章 總體方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc217248566 h 5 HYPERLINK l _Toc217248567 根本原理 PAGEREF _Toc217248567 h 5 HYPERLINK l _Toc217248568 自動識別與自動報(bào)站

12、 PAGEREF _Toc217248568 h 5 HYPERLINK l _Toc217248569 公車到站自動開關(guān)門 PAGEREF _Toc217248569 h 5 HYPERLINK l _Toc217248570 時(shí)間顯示 PAGEREF _Toc217248570 h 5 HYPERLINK l _Toc217248571 乘客標(biāo)準(zhǔn)上下車管理及超載提示 PAGEREF _Toc217248571 h 5 HYPERLINK l _Toc217248572 速度顯示 PAGEREF _Toc217248572 h 5 HYPERLINK l _Toc217248573 溫度顯示

13、 PAGEREF _Toc217248573 h 5 HYPERLINK l _Toc217248574 第二章 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc217248574 h 6 HYPERLINK l _Toc217248575 硬件系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc217248575 h 6 HYPERLINK l _Toc217248576 主要電路 PAGEREF _Toc217248576 h 6 HYPERLINK l _Toc217248577 2.2.1 無線數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊 PAGEREF _Toc217248577 h 6 HYPERLINK l _Toc217248578 2

14、.2.2 語音模塊: PAGEREF _Toc217248578 h 8 HYPERLINK l _Toc217248579 2.2.3 LED點(diǎn)陣顯示模塊: PAGEREF _Toc217248579 h 10 HYPERLINK l _Toc217248580 2.2.4 時(shí)鐘模塊: PAGEREF _Toc217248580 h 11 HYPERLINK l _Toc217248581 紅外光電模塊: PAGEREF _Toc217248581 h 12 HYPERLINK l _Toc217248582 霍爾測速模塊: PAGEREF _Toc217248582 h 13 HYPERL

15、INK l _Toc217248583 溫度檢測模塊: PAGEREF _Toc217248583 h 15 HYPERLINK l _Toc217248584 2.2.8 單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc217248584 h 16 HYPERLINK l _Toc217248585 第三章 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc217248585 h 17 HYPERLINK l _Toc217248586 3.1 SPI模式設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc217248586 h 17 HYPERLINK l _Toc217248587 3.2 主控單片機(jī)模塊設(shè)計(jì) PAGEREF _To

16、c217248587 h 17 HYPERLINK l _Toc217248588 程序流程圖 PAGEREF _Toc217248588 h 18 HYPERLINK l _Toc217248589 單片機(jī)程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc217248589 h 20 HYPERLINK l _Toc217248590 第四章 系統(tǒng)的操作方法 PAGEREF _Toc217248590 h 73 HYPERLINK l _Toc217248591 4.1 語音錄制 PAGEREF _Toc217248591 h 73 HYPERLINK l _Toc217248592 4.2 報(bào)站測試 PA

17、GEREF _Toc217248592 h 73 HYPERLINK l _Toc217248593 4.3 紅外光電傳感器調(diào)試 PAGEREF _Toc217248593 h 73 HYPERLINK l _Toc217248594 4.4 LED字庫的設(shè)置 PAGEREF _Toc217248594 h 73 HYPERLINK l _Toc217248595 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc217248595 h 74引 言我國許多大城市交通要道小時(shí)客運(yùn)需求量都已超過1萬人次。依賴自行車解決中心區(qū)的通行問題，不僅速度、舒適程度無法保證，而且人均占地也很大，還阻礙其它路上交通工具的行駛。

18、依靠多修公路，包括高架公路和立交橋，以增加對汽車的承載能力，提高通行速度，同樣難以防止中心區(qū)交通用地規(guī)模的硬約束，并且加重對環(huán)境的污染也是一個(gè)大問題。以公交為主，以出租車、小汽車為輔，局部自行車并存是城市最正確的交通運(yùn)輸方案。由公交在城市交通中的地位決定了智能公交系統(tǒng)的重要性。公交車作為人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ咧?，關(guān)系到大多數(shù)人的利益。隨著科技的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的開展，對其硬件水平及軟件管理的要求也隨之不斷更新，逐漸走向智能化、人性化、即時(shí)化、遠(yuǎn)程化。我國當(dāng)前大多數(shù)城市的公交系統(tǒng)都還不完善，超載、超速等平安問題及乘客識站難的問題一直有待解決。公交車是我國主要的交通工具，隨著市化和機(jī)動化的開展，使

19、城市人口和地域不斷增加，對公共交通的需求相應(yīng)快速增長，要求公共交通企業(yè)投入更多的客車。按照城鎮(zhèn)人口每萬人擁有0.6輛車統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有的城市客車約26.4萬輛，到2021年至少要到達(dá)63萬輛，平均每年至少要增加34萬輛，加上報(bào)廢更新，平均每年增加5.5萬輛。目前，交通平安是我國最大的課題，而公交車又是我國各個(gè)城市最主要的交通工具，公交車的平安問題不容無視。公車最大的平安隱患就在司機(jī)行車注意力的不集中以及超速和超載上。每年因?yàn)槌俣鴮?dǎo)致的死亡就有近10萬。作為載人量最大的城市交通工具，在為乘客爭取時(shí)間的同時(shí)要保證乘客的平安，所以在提高司機(jī)行車注意力的同時(shí)對其公車行駛速度的控制是十分有必要的。司機(jī)在完成

20、駕駛?cè)蝿?wù)的同時(shí)，還承當(dāng)了識站報(bào)站及開關(guān)門的工作，這使得司機(jī)無法完全將思想集中在駕駛上。本系統(tǒng)針對這一情況設(shè)計(jì)了非接觸式的自動識站報(bào)站，到站自動開門，離站前自動關(guān)門，有效減少了司機(jī)駕駛以外的工作量。防超速設(shè)計(jì)就像隨車的交警一樣，隨時(shí)監(jiān)督公車的行駛速度，一旦公車超速，超速的警告音就會在車內(nèi)響起，引起司機(jī)的注意。關(guān)于公車的超載，建設(shè)部和公安部各有一個(gè)對公交超載的界定。按照國家建設(shè)部對公交車限載的國家標(biāo)準(zhǔn)是8人/平方米，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，公交車上一般要超過80人以上才屬于超載。但是公安部執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是車輛出廠時(shí)的核定載客量為準(zhǔn)，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，廣州市公交車的核定載客量就是每輛車35人到43人之間。 實(shí)際上，公

21、交司機(jī)有規(guī)定不能拒載，經(jīng)常只能勸乘客等下一趟車。在這種情況下，本系統(tǒng)的防超載設(shè)計(jì)能提醒乘客車內(nèi)的乘客人數(shù)及超載的危險(xiǎn)性，在公車超載的情況下自覺選擇下一班車。有利于城市平安交通的開展。本系統(tǒng)有具有廣闊的應(yīng)用前景：不但能解決司機(jī)手動報(bào)站，手動開關(guān)門的平安問題，還對公交車的行駛速度和車載人數(shù)進(jìn)行限制。上下行標(biāo)志及清晰的語音和LED大屏幕中文顯示雙重報(bào)站解決了乘客識站難的問題。時(shí)間和溫度顯示在乘客可視板塊上，使乘客能夠掌握乘車的環(huán)境，更好地調(diào)整時(shí)間和冷暖。在司機(jī)板塊上，司機(jī)能完全掌握車速和車載人數(shù)，更好地調(diào)整車輛的狀態(tài)。一系列人性化的設(shè)計(jì)提高了公交行駛的平安性和實(shí)用性。廣泛的市場和低廉的本錢是本報(bào)站系

22、統(tǒng)獲得較好經(jīng)濟(jì)效益的保障。本系統(tǒng)是基于射頻識別技術(shù)設(shè)計(jì)而成的，與現(xiàn)有的人工報(bào)站、半自動報(bào)站系統(tǒng)相比在功能上具有明顯的優(yōu)勢，與基于GPS的系統(tǒng)相比在本錢和維護(hù)難度上也有明顯的優(yōu)勢。系統(tǒng)采用51系列單片機(jī)作為核心處理器，功能強(qiáng)大、價(jià)格低廉。射頻識別技術(shù)RFID) 技術(shù)是近年迅速開展起來的一項(xiàng)新技術(shù), 即利用無線射頻方式來進(jìn)行非接觸式的物體自動識別。我們采用RFID 技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)公交車站的自動識別與自動報(bào)站。本系統(tǒng)與公交車一樣使用方便，價(jià)格低廉，具有很強(qiáng)的市場適應(yīng)性。第一章 總體方案設(shè)計(jì)根本原理自動識別與自動報(bào)站自動報(bào)站采用PT2262對各車站進(jìn)行編碼，然后通過無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊在一

23、定空間范圍內(nèi)發(fā)射該編碼數(shù)據(jù)，當(dāng)汽車進(jìn)入接收范圍時(shí)車載系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)，用PT2272進(jìn)行解碼，然后單片機(jī)根據(jù)解碼后的數(shù)據(jù)確定車輛所到的站點(diǎn)，啟動語音報(bào)站系統(tǒng)報(bào)出相應(yīng)的站名并用LED點(diǎn)陣塊進(jìn)行站點(diǎn)顯示。公車到站自動開關(guān)門當(dāng)公交車的行車速度為零且無線電接收模塊接收到信號兩個(gè)條件同時(shí)滿足的時(shí)候，單片機(jī)控制公車自動開門；當(dāng)公交車的行車速度為零、無線電接收模塊接收到信號且司機(jī)換擋三個(gè)條件同時(shí)滿足的時(shí)候，公車自動關(guān)門。時(shí)間顯示采用美國DALLAS公司推出高性能、低功耗、帶RAM，可以對年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能的DS1302芯片。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式

24、一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。在設(shè)置初值之后，該芯片自動計(jì)算當(dāng)前時(shí)間，并將時(shí)間信號送到單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行處理。乘客標(biāo)準(zhǔn)上下車管理及超載提示兩個(gè)紅外光電傳感器安裝在公車門上，當(dāng)有乘客從通過車門時(shí)，兩束紅外線會經(jīng)歷三個(gè)被遮擋階段。單片機(jī)通過對三個(gè)遮掩階段的判斷確定該次上下車是否標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對車中的人數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)上下車不標(biāo)準(zhǔn)或車中人數(shù)已經(jīng)超額時(shí)，單片機(jī)進(jìn)行語音調(diào)用，對乘客或司機(jī)發(fā)出警告。速度顯示利用霍爾傳感器對公交車進(jìn)行測速。在車輪上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在車輪外緣附近。車輪每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個(gè)脈沖。通過單片機(jī)測量產(chǎn)生脈沖的頻率就可以得出車輪的轉(zhuǎn)速，并將該數(shù)值通過轉(zhuǎn)換送

25、到數(shù)碼管顯示。超過設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)調(diào)用對應(yīng)語音進(jìn)行警告。溫度顯示用DS18B20完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在DS18B20的存儲器。一個(gè)控制功能指揮指示DS18B20的演出測溫。測量結(jié)果將被放置在DS18B20內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲器，并將該數(shù)值通過轉(zhuǎn)換送到LED點(diǎn)陣顯示。第二章 硬件設(shè)計(jì)數(shù) 碼 管顯示模塊地址編碼模 塊數(shù)據(jù)接收模 塊溫 度 傳 感 模 塊語音模塊行駛速度紅外光電傳感模塊霍 爾 傳 感 模 塊車載人數(shù)單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng)LED點(diǎn)陣顯示模塊時(shí) 鐘 電 路 模 塊手動變速器手動波車內(nèi)溫度車門控制實(shí)時(shí)時(shí)間上下行方向選擇圖1 系統(tǒng)框圖2.2.1 無

26、線數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊模塊所選用工作頻率為315M，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高。電路采用ASK方式調(diào)制，當(dāng)數(shù)據(jù)信號停止時(shí)發(fā)射電流降為零，功耗很低。電路本身未設(shè)編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管Q1，這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機(jī)接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。模塊輸出功率由電壓決定，電壓變化時(shí)發(fā)射頻率根本不變，發(fā)射電壓為3V時(shí)，空曠地傳輸距離約20 50m，發(fā)射功率較小，當(dāng)電壓5V時(shí)約100200m，當(dāng)電壓9V時(shí)約300500m，當(dāng)發(fā)射電壓為12V時(shí)，為最正確工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約60mA，空曠地傳輸距

27、離700800m，發(fā)射功率約500mW。綜合考慮路面狀況，通過試驗(yàn)選擇了70m左右的發(fā)射距離。地址及數(shù)據(jù)信息的標(biāo)識采用PT2262芯片。A0A7為地址, 采用三進(jìn)制編碼,即可為3的8次方共6561組編碼; D0D3為數(shù)據(jù)編碼引腳, 采用二進(jìn)制編碼即8421碼, 可以編2的4次方共16組狀態(tài)碼。每一個(gè)?？空景l(fā)射一組獨(dú)立的編碼信息, 這組編碼數(shù)據(jù)信息標(biāo)識了該停靠站點(diǎn)的站址和站名狀態(tài)代碼。每一條公交線路的上行線、下行線?？空军c(diǎn)的編碼, 組成了這條公交線路的站點(diǎn)編碼群。數(shù)據(jù)解碼器PT2272在嵌入式單片微機(jī)控制系統(tǒng)的干預(yù)下, 對信息采集器送來的信息編碼數(shù)據(jù), 進(jìn)行數(shù)據(jù)融合, 并完整、準(zhǔn)確地解析出站址標(biāo)

28、識的數(shù)據(jù)信息。無線數(shù)據(jù)發(fā)射接收電路如圖2、圖3所示：圖2 無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊圖3 無線數(shù)據(jù)接收模塊2.2.2 語音模塊:語音局部采用ISD1760語音錄放集成芯片。芯片采用多電平直接模擬量存貯技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存貯在片內(nèi)的閃爍存貯器中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音，防止了一般固體錄音電路固置化和壓縮造成的量化噪聲和多屬聲。其外圍電路如圖4所示：圖4 語音控制電路ISD1760簡介： ISD1700系列芯片是Winbond推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路，該芯片提供多項(xiàng)新功能，包括內(nèi)置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示vAlert，雙運(yùn)作模式(獨(dú)立&嵌入式)，以及可定制的信息炒作提示音效。芯片內(nèi)部包

29、含有自動增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動線路、振蕩器于內(nèi)存等全方位的整合系統(tǒng)功能。ISD1760的管腳圖及管腳定義分別如圖5和表1所示：圖5 ISD1760管腳圖表1 ISD1760引腳定義腳名PDIP/SOICTSOP功能Vccd122數(shù)字電源正LED223LED，平時(shí)為高電平RESET324復(fù)位，低電平有效，有內(nèi)部上拉電阻。MISO425數(shù)據(jù)在時(shí)鐘下降沿輸出MOSI526數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿輸入，有內(nèi)部上拉電阻。SCLK627時(shí)鐘口，由主控芯片產(chǎn)生時(shí)鐘，有內(nèi)部上拉電阻SS728片選，低有效，有內(nèi)部上拉電阻。Vssa81模擬地AnaIn92線路輸入，需串一個(gè)0.1uF的耦合電容，且輸入信號

30、的峰峰值不能超過1VMIC+103話筒差分信號的正向輸入端；輸入信號需經(jīng)過耦合電容；此電容與內(nèi)部的10K電阻決定了帶通濾波器的剪切頻率MIC-114話筒差分信號的反向輸入端；輸入信號需經(jīng)過耦合電容。Vssp2125PWM反向地SP-136PWM反向輸出Vccp147PWM電源正SP+158PWM正向輸出Vssp1169PWM正向地AUD/AUX1710AUD是單極音頻電流輸出，AUX是單極音頻電壓輸出，接外部功放；出廠設(shè)置為AUD。AGC1811自動增益控制，此腳需接一個(gè)4.7uF的電容到地使AGC工作；假設(shè)直接接到地，那么增益為最大；假設(shè)直接接到Vcca，那么增益為最小。VOL19128級音

31、量調(diào)節(jié)；每個(gè)下降沿降低1級音量，到最低后有脈沖那么增加音量直到變?yōu)樽罡?，然后重?fù)。Rosc2013振蕩電阻，決定內(nèi)部工作頻率Vcca2114模擬電源正FT2215直通：在獨(dú)立模式下，當(dāng)此腳置低時(shí)開啟直通功能。即線路輸入信號將從SP與AUD/AUX輸出，并可控制音量；在SPI模式下可用命令控制此功能開關(guān)，優(yōu)先級高于獨(dú)立模式。PLAY2316播放，下降沿脈沖觸發(fā)播放一段，播放時(shí)有下降沿脈沖那么停止播放；保持低電平將進(jìn)入連續(xù)循環(huán)播放，高電平那么停止播放。有600K的內(nèi)部上拉電阻。REC2417錄音，低電平錄音，高電平停止錄音。有600K的內(nèi)部上拉電阻。ERASE2518擦除，下降沿脈沖觸發(fā)并擦除當(dāng)前

32、曲，但只有當(dāng)前曲為首段或末段時(shí)才可擦除。保持此腳低電平一定時(shí)間將會擦除全部錄音。有600K的內(nèi)部上拉電阻。FWD2619播放下一曲。有600K的內(nèi)部上拉電阻。RDY/INT2720RDY：錄音、放音、擦除與下一曲操作時(shí)為低電平；閑時(shí)為高電平。INT：執(zhí)行完一個(gè)SPI指令后將此腳置低，需收到去除指令后才將此腳置高。Vssd2821數(shù)字地功能特點(diǎn)：可錄、放音十萬次，儲存內(nèi)容可以斷電保存一百年。按鍵模式和MCU串行控制模式SPI協(xié)議。MIC和ANAin兩種錄音模式。PWM和AUD/AUX三種放音輸出方式?？商幚矶啻?55段以上信息。有豐富多樣的工作狀態(tài)提示。有多種采樣頻率對應(yīng)多種錄放時(shí)間。音質(zhì)好，電

33、壓范圍寬，應(yīng)用靈活。電特性：工作電壓：DC2.4V5.5V,最高不能超過6V靜態(tài)電流：0.51uA工作電流：20mA LED點(diǎn)陣顯示模塊:LED是未來照明及顯示的開展方向，與其它顯示電路相比，LED顯示電路功耗低、可視范圍大、受環(huán)境影響小，是公共場所顯示電路的最正確的選擇。LED點(diǎn)陣顯示模塊以89S52為核心，由74LS154和 74LS164構(gòu)成串入并出的顯示控制電路大大節(jié)約了單片機(jī)的I/O口，并且顯示方塊可無限擴(kuò)展。保存系統(tǒng)程序和顯示的文字點(diǎn)陣碼內(nèi)容，只要更改顯示內(nèi)容、重寫所需代碼。在工作時(shí)僅需將要顯示的數(shù)據(jù)，傳送至AT89S52即可。運(yùn)行后，AT89S52初始化，讀入啟動代碼后，將存儲器

34、內(nèi)的程序代碼和所要顯示的字模數(shù)據(jù)返回運(yùn)行系統(tǒng)，使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取完成。在接收到數(shù)據(jù)后，AT89S52將要顯示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的LED屏顯示驅(qū)動信號，再參加相應(yīng)的動態(tài)效果控制程序左移、翻頁、閃爍、直顯等后，送給行驅(qū)動電路，再送列驅(qū)動電路，然后通過顯示屏把所要表示的效果顯示出來。如圖6所示：圖6 LED點(diǎn)陣顯示電路2.2.4 時(shí)鐘模塊:DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息，自動調(diào)整每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)。DS1302與單片機(jī)能夠簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，DS1302的 SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)連接單

35、片機(jī)的三個(gè)I/O口就可以實(shí)現(xiàn)。芯片外接后備電源，正常工作時(shí)使用主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由后備電源或主電源兩者中的較大者供電。DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc10.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST

36、接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位存放器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，那么會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。SCLK始終是輸入端。外圍電路及引腳圖分別如圖7及圖8所示：圖7 時(shí)鐘電路圖8 DS1302引腳圖2.2.5紅外光電模塊:兩個(gè)紅外光電傳感器安裝在公車門上，當(dāng)有乘客從通過車門時(shí)，兩束紅外線會經(jīng)歷三個(gè)被遮擋階段

37、。階段一：第一束紅外線首先被切割，紅外接收器1由高電平變?yōu)榈碗娖健ｋA段二：由于兩個(gè)紅外光電傳感器的距離小于人體側(cè)身厚度，兩束紅外線會同時(shí)被切割，紅外接收器1和紅外接收器2均為低電平。階段三：乘客繼續(xù)前行，第一束紅外線失去遮擋，第二束紅外線仍然被遮擋，紅外接收器1由低電平恢復(fù)為高電平，紅接受器2依然為低電平。當(dāng)這三個(gè)階段完成時(shí)，單片機(jī)對計(jì)數(shù)單元置數(shù)。當(dāng)有乘客違規(guī)上下門時(shí)，兩束紅外線會經(jīng)歷與上述相反的三個(gè)階段，單片機(jī)在對計(jì)數(shù)單元置數(shù)的同時(shí)會進(jìn)行語音調(diào)用，發(fā)出警告音。當(dāng)計(jì)數(shù)值到達(dá)指定閾值時(shí)，單片機(jī)進(jìn)行語音調(diào)用，發(fā)出“本車已滿載或“本車已超載的警告聲。如圖9所示：圖9 紅外光電傳感電路2.2.6霍爾測

38、速模塊:利用霍爾元件對磁場的感應(yīng)效應(yīng)，在車輪上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在車輪外緣附近。車輪每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個(gè)脈沖。通過單片機(jī)測量產(chǎn)生脈沖的頻率就可以得出車輪的轉(zhuǎn)速。 霍爾對磁鋼方向有要求。沒有磁鋼時(shí)輸出高電平，有磁鋼時(shí)輸出低電平。該電路與單片機(jī)連接可實(shí)現(xiàn)行車測速。如圖10所示： 圖10 霍爾測速原理A44E簡介： A44E集成霍爾開關(guān)由文要求其A、霍爾電勢發(fā)生器即硅霍爾片、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個(gè)根本局部組成。當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時(shí)，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢U，其表達(dá)式為

39、： U=KIB其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過的電流，B為外加磁場洛倫慈力Lorrentz的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d是薄片的厚度?；魻栃?yīng)的靈敏度上下與外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系?；魻栭_關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應(yīng)原理的根底上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號，同時(shí)又具備工業(yè)場合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求?；魻栭_關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B 來表征的，當(dāng)B 值到達(dá)一定的程度時(shí)，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型雙極性、雙信號輸出之分

40、?；魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。原理圖及霍爾與輸入的單極磁場關(guān)系如圖11及表2所示：圖11 A44E原理圖表2 霍爾與輸入的單極磁場關(guān)系表2.2.7溫度檢測模塊:溫度傳感器對車內(nèi)溫度進(jìn)行測量，測量結(jié)果將被放置在DS18B20內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲器。DS18B20為一線通信接口，必須在先完成ROM設(shè)定，否那么記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1 讀ROM， 2 ROM匹配， 3 搜索ROM， 4 跳過ROM， 5 報(bào)警檢查。這些指令操作作用在沒

41、有一個(gè)器件的64位光刻ROM序列號，可以在掛在一線上多個(gè)器件選定某一個(gè)器件，同時(shí)，總線也可以知道總線上掛有有多少，什么樣的設(shè)備。電路如圖12所示：圖12 溫度傳感電路DS18B20簡介： DS18B20是Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器，一線總線的接口方式獨(dú)特切經(jīng)濟(jì)，可輕松地組建傳感網(wǎng)絡(luò)。其管腳圖如圖13所示：圖13 DS18B20引腳圖DS18B20功能特點(diǎn)：圖特的單線接口，僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通訊。簡單的多點(diǎn)分布應(yīng)用。無需外部器件。可通過數(shù)據(jù)線供電。零待機(jī)功耗。測溫范圍-55+125C，以C遞增，華氏期間-67C+257C，以F遞增。溫度以9位數(shù)字量讀出。溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)間200

42、ms(典型值)。用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置。報(bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度溫度報(bào)警條件的器件。應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)品、溫度計(jì)或任何熱感測系統(tǒng)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)為保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，系統(tǒng)采用的是ATMEL公司低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)AT89S52，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，設(shè)置4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器RAM，32個(gè)外部雙向I/O口，5個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗WDT電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器，完全可以滿足本設(shè)計(jì)的要求。單

43、片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖14所示：圖14 單片機(jī)最小系統(tǒng)第三章 軟件設(shè)計(jì)3.1 SPI模式設(shè)計(jì)MOSI的數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿進(jìn)入錄音芯片，MISO的數(shù)據(jù)在SCLK的下降沿進(jìn)入主控芯片。8位為一字節(jié)，先發(fā)低位。時(shí)序圖如圖15所示： 注：平時(shí)SS為高電平，SCLK為高電平，MOSI為低電平。圖15 時(shí)序圖3.2 主控單片機(jī)模塊設(shè)計(jì)該模塊主要完成主狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)切換、產(chǎn)生其它模塊的控制信號。為了設(shè)計(jì)的簡便及設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，主狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)之間有一段緩沖時(shí)間。復(fù)位電路局部中，由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，并結(jié)合電容電壓不能突變的性質(zhì)，當(dāng)系統(tǒng)一上電，RST腳將會出現(xiàn)高電平，并且這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來決定。典

44、型的51單片機(jī)當(dāng)RST腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位，所以，適當(dāng)組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位。本模塊采用10uF的電容和10K的電阻。晶振電路局部中，晶振取12MHz(產(chǎn)生精確的uS級時(shí)歇,方便定時(shí)操作)，瓷片電容采用30uF。特別注意:對于31腳(EA/Vpp)，當(dāng)接高電平時(shí)，單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部ROM的0000H開始執(zhí)行，當(dāng)接低電平時(shí)，復(fù)位后直接從外部ROM的0000H開始執(zhí)行。記錄數(shù)據(jù)查詢按鍵初式化設(shè)標(biāo)志1，播放次數(shù)清0設(shè)定標(biāo)志0，播放次數(shù)清0播放“歡送語下一站播放“歡送語下一站有站址數(shù)據(jù)測溫顯示上行下行NOOYesNOYes判斷站號1號站，起/終點(diǎn)顯示站號n號站，終/起點(diǎn)

45、2號站運(yùn)行標(biāo)志為1？播放次數(shù)加1次數(shù)等于2小于2？播下行終點(diǎn)站查詢按鍵播放次數(shù)加1次數(shù)為2？小于2播放語音運(yùn)行標(biāo)志為1？播放下一站播下一站運(yùn)行標(biāo)志為0？播放次數(shù)加1次數(shù)為2小于2播放上行終點(diǎn)站查詢按鍵YesNONOYesNONOYesNOYesYesNONONOYes3.4單片機(jī)程序設(shè)計(jì)程序1：#include #include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P30 = P30;sbit P31 = P31;sbit P32 = P32;sbit P33 = P33;sbit rr1 = P34;sbit rr2

46、 = P35;sbit rr3 = P36;sbit rr4 = P37;sbit wei1=P26; /位選1sbit wei2=P27;sbit wei3=P25;sbit wei4=P24;sbit PLAYL=P34;sbit P10 = P10;sbit P11 = P11;sbit P12 = P12;sbit P1_5=P15;sbit led=P14;sbit P16 = P16;sbit P17 = P17;unsigned char code table=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;

47、unsigned char sp3;unsigned int tisd50,distance;unsigned char countt,in,out,tcou,fir,fir2,door,temp,temp1,kaiguan;char count;/1760/#define PU 0 x01#define STOP 0 x02#define RESET 0 x03#define CLI_INT 0 x04#define RD_STATUS 0 x05#define RD_PLAY_PTR 0 x06#define PD 0 x07#define RD_REC_PTR 0 x08#define

48、RD_DEVID 0 x09#define G_ERASE 0 x43#define RD_APC 0 x44#define WR_APC1 0 x45#define WR_APC2 0 x65#define WR_NVCFG 0 x46#define CHK_MEM 0 x49#define SET_PLAY 0 x80#define SET_REC 0 x81#define SET_ERASE 0 x82#define HIGH 1#define LOW 0/*#define RIGHT 1#define ERROR 0/#define SET_BIT(x,y) (x|=(1y) /x 的

49、y 位置1/#define CLR_BIT(x,y) (x&=(1y) /清x 的y 位/#define GET_BIT(x,y) (x&(1y) /讀x 的y 位/*/SR0_L 0 1 2 3 4 5 6 7/ CMD_Err FULL PU EOM INT A0 A1 A2/SR0_H 8 9 10 11 12 13 14 15/ A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10/SR1 0 1 2 3 4 5 6 7/ RDY ERASE PLAY REC SE1 SE2 SE3 SE4/APC 0 1 2 3 4 5 6 7/ VOL0 VOL1 VOL2 MON_IN MIX_IN

50、 SE_EDIT SPI_FT AUD/AUX(AUD 線路輸出，AUX 直接驅(qū)動喇叭)/APC 8 9 10 11/ PWM_SPK PU_AO VALERT EOM_EN(在SETPLAY 模式下，置1 遇到EOM 那么結(jié)束，否那么繼續(xù)播放)*/*sbit INT_1700 = SR0_L4;sbit EOM = SR0_L3;sbit PU_1700 = SR0_L2;sbit FULL = SR0_L1;sbit CMD_ERR = SR0_L0;sbit REC_1700 = SR13;sbit PLAY_1700 = SR12;sbit ERASE_1700 = SR11;sbit

51、 RDY = SR10;*/sbit SS = P20;sbit SCLK = P21;sbit MOSI = P22;sbit MISO = P23;sbit p20 = P20;sbit p21 = P21;sbit p22 = P22;void I_delay(void);/void delay_ms(register uint Count);/extern void /DogReset(void) reentrant;void delay_ms(int t) int k,j; for(k=0;kt;k+) for(j=0;j120;j+); void I_delay(void)_nop

52、_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /* 函數(shù)原型: void /GetToneAdd(uchar cNum, Uint * ipStartAdd, Uint * ipEndAdd);* 功 能: 取出當(dāng)前語音的首末地址*/void GetToneAdd(uchar cNum, uint * ipStartAdd, uint * ipEndAdd);/* 函數(shù)原型: void ISD_Init(void);* 功 能: 初始化*/void ISD_Init(void);/* 函數(shù)原型: voi

53、d ISD_PU(void);* 功 能: 上電*/void ISD_CHK_MEM(void);/* 函數(shù)原型: void ISD_Up(void);* 功 能: 上電*/void ISD_PU(void);/* 函數(shù)原型: void ISD_Stop(void);* 功 能: 停止*/void ISD_Stop(void);/* 函數(shù)原型: void ISD_Reset(void);* 功 能: 復(fù)位*/void ISD_Reset(void);/* 函數(shù)原型: void ISD_PD(void);* 功 能: 掉電*/void ISD_PD(void);/* 函數(shù)原型: void ISD

54、_SendData(uchar BUF_ISD);* 功 能: 發(fā)送數(shù)據(jù)*/uchar ISD_SendData(uchar BUF_ISD);/* 函數(shù)原型: void RdStatus(void);* 功 能: 讀取狀態(tài)*/void RdStatus(void);/* 函數(shù)原型: void RdStatus(void);* 功 能: 讀取ID*/uchar RD_DevID(void);/* 函數(shù)原型: void RD_APC(void);* 功 能: 讀取APC*/void RdAPC(void);/* 函數(shù)原型: void ClrInt(void);* 功 能: 去除中斷*/void

55、ClrInt(void);/* 函數(shù)原型: void ISD_WR_APC2(uchar voiceValue);* 功 能: WR_APC2*/void ISD_WR_APC2(uchar voiceValue);/* 函數(shù)原型: void ISD_WR_NVCFG(void);* 功 能: 永久寫入存放器*/void ISD_WR_NVCFG(void);/* 函數(shù)原型: void SetPLAY(uchar cNum);* 功 能: 定點(diǎn)播放*/void SetPLAY(uchar aa,uchar bb);/* 函數(shù)原型: void SetREC(uchar cNum);* 功 能:

56、定點(diǎn)錄音*/void SetREC(uchar cNum);/* 函數(shù)原型: void SetERASE(uchar cNum);* 功 能: 定點(diǎn)刪除*/*void SetERASE(uchar cNum);/* 函數(shù)原型: void Erase_All(void);* 功 能: 全部刪除*/void Erase_All(void);/* END* END*/* SPI 操作ISD1760* SPI 操作ISD1760*/uchar bdata SR0_L;uchar bdata SR0_H;uchar bdata SR1;uchar ID,APCL=0,APCH=0;/* 函數(shù)原型: vo

57、id ISD_Init(void);* 功 能: 初始化*/void ISD_Init(void)/ISD_Reset();delay_ms(50);ClrInt();delay_ms(50);doISD_PU();RdStatus();while(SR0_L&0 x01); /if(SR0_L0=1)system Err/while(SR0_L&0 x01)|(!(SR1&0 x01);ClrInt();delay_ms(50);do delay_ms(500);p22=p22;ISD_WR_APC2(0 xa8);RdStatus();while(SR0_L&0 x01);/while(S

58、R0_L&0 x01)|(!(SR1&0 x01);ClrInt();delay_ms(50);doISD_WR_NVCFG(); /永久寫入存放器RdStatus();while(SR0_L&0 x01);/while(SR0_L&0 x01)|(!(SR1&0 x01);/* 函數(shù)原型: void ISD_PU(void);* 功 能: 空間檢查*/void ISD_CHK_MEM(void)ISD_SendData(CHK_MEM);ISD_SendData(0 x00);SS=1;delay_ms(50);/* 函數(shù)原型: void ISD_PU(void);* 功 能: 上電*/vo

59、id ISD_PU(void)ISD_SendData(PU);ISD_SendData(0 x00);SS=1;delay_ms(50);/* 函數(shù)原型: void ISD_Stop(void);* 功 能: 停止*/*void ISD_Stop(void)ISD_SendData(STOP);ISD_SendData(0 x00);SS=1;delay_ms(50);/* 函數(shù)原型: void ISD_Reset(void);* 功 能: 復(fù)位*/void ISD_Reset(void)ISD_SendData(RESET);ISD_SendData(0 x00);SS=1;delay_m

60、s(50);/* 函數(shù)原型: void ISD_PD(void);* 功 能: 掉電*/void ISD_PD(void)ISD_SendData(PD);ISD_SendData(0 x00);SS=1;/* 函數(shù)原型: void ISD_SendData(uchar BUF_ISD);* 功 能: 發(fā)送數(shù)據(jù)*/uchar ISD_SendData(uchar BUF_ISD)uchar i,dat=BUF_ISD;SCLK=1;SS=0;for(i=0;i8;i+)SCLK=0;I_delay();/ SS=1;return(dat);/* 函數(shù)原型: void RdStatus(void