畢業(yè)論文景區(qū)導(dǎo)游系統(tǒng)設(shè)計

--.可修編..z.摘要經(jīng)過多年的發(fā)展，語音導(dǎo)游已經(jīng)成為了現(xiàn)代旅游服務(wù)業(yè)不可或缺的一部分，現(xiàn)如今在國內(nèi)外很多知名景點都可以看見語音導(dǎo)游的身影，它的出現(xiàn)不僅彌補了傳統(tǒng)導(dǎo)游服務(wù)的不足，也滿足了現(xiàn)代游客的個性化旅游需求,促進(jìn)了各國旅游業(yè)的發(fā)展。本文對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游系統(tǒng)的基本理論知識進(jìn)行了初步的梳理，從語音導(dǎo)游的背景、發(fā)展、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等幾個方面來對此系統(tǒng)進(jìn)行一個整體的概括和介紹，并以此為參照展開后續(xù)的研究工作?；趕tm32的景點售票、語音導(dǎo)游系統(tǒng)主要分為上位機設(shè)計和下位機設(shè)計兩大部分。在上位機部分主要實現(xiàn)了景區(qū)管理員信息的錄入、景區(qū)管理員對景區(qū)景點信息的管理、游客一卡通的注冊及使用等，下位機主要進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計，主要包括門禁模塊電路、語音模塊電路及485通信電路的具體設(shè)計和實現(xiàn)。最后,從軟硬件兩方面測試整個系統(tǒng)。測試結(jié)果表明,系統(tǒng)在實現(xiàn)游客所需基本功能的基礎(chǔ)上，具有智能化、自主化、高音質(zhì)、實用性強等特點。為用戶提供了一種不受解說員語言限制、智能自主的語音電子導(dǎo)游器。關(guān)鍵字：stm32門禁旅游語音導(dǎo)游C*-.z.AbstractVoiceTouristGuide(VTG)asanintegralpartofthemoderntouristserviceshasdevelopingalmostmanyyears，nowadaystouristscanseethefigureofVTGatmanyfamoussightsfromhometoabroad，itappearsnotonlytomakeupforthedeficienciesofthetraditionaltourguideservices，butalsomeetthepersonalizedtravelneedsofthemoderntraveler.Thisarticlewillmakeageneralizeofthesystematicbasictheory，suchastheoriginoftheVTG，background，developmentandtheinfluentialbothhereandabroad.Basedonthestm32attractionticketsandvoicetouristguidemainlyincludestheuppermachineandlowermachine.Thelowermachinemainlyrealizestheinformationinput,registrationanduseofthecard.Thispaperintroducesthesystemhardwarecircuitincludingautomaticidentificationcircuit,maincontrolmodulecircuit,speechstoragemodulecircuit,D/Aconversionandaudioamplifiercircuitofthedetaileddesignandimplementation.Finally,testtheentiresystemfromtwoaspectsofhardwareandsoftware.Testresultsshowthatthesystemhasintelligent,self-independence,highquality,strongpracticability,etc.Providesuserswithakindnotrestrictedbymentatorandroutes,content,objectiveenrichment,speechcontentupdatesconvenient,recognitionability,independentintelligentvoiceguidedevice.Keywords：STM32EntranceguardTourismVoicetouristguideC*----.z.目錄摘要IAbstractII第一章緒論11.1課題背景11.2研究問題與研究內(nèi)容21.3研究思路31.4研究目的與意義31.5國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀51.6本章小結(jié)6第二章基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)分析72.1設(shè)計目標(biāo)7總體設(shè)計目標(biāo)7詳細(xì)設(shè)計目標(biāo)72.2需求分析92.3系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計112.4本章小結(jié)11第三章下位機設(shè)計123.1下位機相關(guān)技術(shù)介紹123.2下位機功能分析143.3下位機電路設(shè)計15門禁模塊電路設(shè)計15語音模塊電路設(shè)計16降壓及穩(wěn)壓模塊電路設(shè)計173.4本章小結(jié)19第四章上位機設(shè)計204.1上位機相關(guān)技術(shù)介紹204.2基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的整體設(shè)計21設(shè)計原則21體系結(jié)構(gòu)22功能劃分224.3基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的詳細(xì)設(shè)計22功能模塊設(shè)計22數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計364.4本章小結(jié)38第五章系統(tǒng)測試39總結(jié)41參考文獻(xiàn)42致謝43附錄1下位機電路板實物圖44附錄2上位機類分裝代碼45----.z.緒論進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們對生活的需求不僅僅停留在解決溫飽的層次，而今，人們更注重精神追求。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，居民的旅游消費需求也出現(xiàn)了大幅度的提升。眾多研究表明，旅游業(yè)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)中規(guī)模最大和發(fā)展勢頭最強勁的產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，去年五一黃金周，全市重點監(jiān)測的23個景區(qū)共計接待游客75.3萬人次，比去年同期增長了16.2%。其中，故宮接待10.9萬人，同比增長29.1%；動物園接待8.9萬人，同比增長79.5%；天壇公園接待7.2萬人，同比增長21.6%等[1]。從上述數(shù)據(jù)我們可以知道，外出旅游正在成為人們閑暇時的主要休閑娛樂活動之一。同時我們也應(yīng)該意識到，城市經(jīng)濟(jì)的拉動、社會就業(yè)的帶動以及對文化與環(huán)境的促進(jìn)等與旅游業(yè)密不可分。然而，旅游是以游客需求為中心的，所以更有效地開發(fā)旅游資源，提高旅游服務(wù)質(zhì)量，滿足人們對旅游服務(wù)和設(shè)施的要求，是旅游產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵所在。1.1課題背景進(jìn)入21世紀(jì)之后，旅游業(yè)進(jìn)入了瘋狂增長的時代。此時，全國各地政府紛紛加大了對旅游業(yè)的投資，因為相比其他產(chǎn)業(yè)，旅游業(yè)不僅能帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、解決就業(yè)問題，而且在能源消耗和環(huán)境污染等方面具備更大的優(yōu)勢，旅游業(yè)的發(fā)展對于各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展都起到了支柱性的作用，如我國2009年出臺《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展旅游業(yè)的意見》明確提出，要“加大政府投入”，要求中央和地方財政以及與旅游相關(guān)的各類專項資金加大對旅游業(yè)的支持。至此，中央先后出臺了國家旅游發(fā)展基金、**國際旅游島購物免（退）稅的系列政策，加大了中央財政對旅游業(yè)發(fā)展的支持力度[2]。隨著旅游業(yè)的深度發(fā)展和游客數(shù)量的不斷增加，我們應(yīng)該將如何滿足游客的旅游需求作為我們發(fā)展旅游業(yè)的重中之重而不僅僅是旅游資源的開發(fā)和建設(shè)，為游客提供優(yōu)質(zhì)的旅游服務(wù)，這對旅游業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，市場上的語音電子導(dǎo)游正在逐步的取代人工導(dǎo)游，面對這樣的趨勢，我們必須要明確相對于傳統(tǒng)的人工導(dǎo)游，電子導(dǎo)游具備哪些方優(yōu)勢？通過比較兩者我們發(fā)現(xiàn)：(1)導(dǎo)游人員在面對外國游客時往往會存在語言交流的障礙，很多導(dǎo)游人員無法準(zhǔn)確的將景點意境傳遞給游客，而語音電子導(dǎo)游則支持多種語言，所以可以很好的避免語言障礙這一問題。(2)傳統(tǒng)的導(dǎo)游服務(wù)會造成景區(qū)的噪音污染，因為一個導(dǎo)游會帶一個旅游團(tuán)，難免需要大聲的向游客介紹景點，而電子導(dǎo)游在外形上類似于手機，使得游客之間互不影響。(3)導(dǎo)游人員自身素質(zhì)決定了人工導(dǎo)游的服務(wù)質(zhì)量，因此經(jīng)常會出現(xiàn)旅游服務(wù)質(zhì)量參差不齊的情況，然而語音電子導(dǎo)游是由最專業(yè)的導(dǎo)游團(tuán)隊制作的，能夠更大程度上滿足游客的需求。綜合上述的比較，可以發(fā)現(xiàn)，電子導(dǎo)游不僅具備了傳統(tǒng)導(dǎo)游服務(wù)的基本功能，還能向游客提供更多的附加服務(wù)，尤其是電子導(dǎo)游使得游客具有更大的自主性，這對于現(xiàn)代游客來說是十分重要的。1.2研究問題與研究內(nèi)容1.研究問題經(jīng)過上述論述，我們已經(jīng)看到人們對語音導(dǎo)游的需求，這也是未來旅游業(yè)不可避免的趨勢。在城市生活中，電子產(chǎn)品、LED顯示屏、觸摸屏等已經(jīng)隨處可見，就基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游而言，如何做出一個人性化、方便化的人機交互式語音導(dǎo)游，是我們這個課題需要解決的主要問題。（1）基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游是什么？基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游就是采用科技化手段，用可攜帶的隨身電子設(shè)備模仿人工導(dǎo)游的新型導(dǎo)游方式，具有費用低、語種多樣化、解說規(guī)*、環(huán)保、自主性強等多種優(yōu)點，已在各國名勝古跡、博物館、藝術(shù)館、美術(shù)館等被大量使用。有了語音導(dǎo)游，使游客可以自主支配游覽過程，身臨其境的收聽高質(zhì)量的講解，達(dá)到廣泛傳播文化的目的。（2）設(shè)計基于STM32的基于stm32的景點售票、基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)，需要實現(xiàn)哪些功能？設(shè)計一款實用的電子產(chǎn)品，我們首先應(yīng)在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上滿足消費者的需求。因此，設(shè)計工作主要包括了軟件需求分析、整體設(shè)計和功能模塊劃分等等。軟件需求分析會總結(jié)軟件需要實現(xiàn)哪些功能，通過對功能的整合和劃分來進(jìn)行軟件的整體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計，而在此過程中軟件所需的功能引領(lǐng)了之后所有設(shè)計工作。2.研究內(nèi)容為了能夠拿出基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計方案，本文主要做了以下工作：（1）對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)基本理論進(jìn)行初步的梳理，并以此為參照展開后續(xù)的論文撰寫工作。（2）對本系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，從景區(qū)管理員需求和系統(tǒng)功能需求兩個方面來對系統(tǒng)設(shè)計的可行性進(jìn)行全面合理的分析。（3）對本系統(tǒng)所用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行概括，由于基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)所涉及的技術(shù)實在太多，這里只會介紹一些主要的技術(shù)，包括：數(shù)據(jù)庫介紹，SQL語言的簡介，STM32芯片介紹，C*介紹和其他相關(guān)技術(shù)。此系統(tǒng)的難點就在于基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)功能的確定，在明確了游客和管理員的功能和聯(lián)系后，確定哪些功能是必須的，哪些功能是可有可無的，哪些功能是現(xiàn)階段實現(xiàn)起來比較困難的，由簡到難開始進(jìn)行構(gòu)思。1.3研究思路基于STM32的基于stm32的景點售票、基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計不僅僅是一個書面的研究，而是在調(diào)研之后可以做出符合實際的系統(tǒng)來，因此我們需要對整體設(shè)計有一個完整的構(gòu)思，具體研究思路如圖1-1所示：1.4研究目的與意義1.研究目的對于游客自身而言，基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)功能可以提供更方便、更智能、更全面的旅游相關(guān)服務(wù)，它不僅僅能提高游客的旅游質(zhì)量，還滿足了游客對時尚生活的追求，使他們在旅游時有了更大的自主選擇權(quán)。因此，本文的研究目標(biāo)是在通過對語音導(dǎo)游進(jìn)行全面的了解和研究之后，能夠設(shè)計出一款適合用戶的基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游軟件。2.研究意義現(xiàn)代生活追求時尚、個性、人性，在城市生活中，LED顯示屏、觸摸屏等已經(jīng)不能滿足人們的需求。因此，人機交互成為了一個非常熱門的研究方向，基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游正是響應(yīng)了人們的追求，它具有能耗低、體積小、靈活性高、穩(wěn)定性能優(yōu)良和易攜帶等優(yōu)點，一時間受到人們的熱捧。隨著各國對旅游業(yè)的大力投資，旅游業(yè)成了國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，各國出臺了許多新政策來推動旅游業(yè)的發(fā)展。然而，旅游業(yè)的發(fā)展不僅僅需要依靠國家政策來維護(hù)，更多的是需要我們從旅游服務(wù)處著手，提高旅游服務(wù)質(zhì)量，從而吸引更多的游客。因此，旅游業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵歸根結(jié)底就在于導(dǎo)游服務(wù)質(zhì)量的提升。由于傳統(tǒng)導(dǎo)游服務(wù)存在許多自身缺陷，無法滿足眾多游客的旅游需求，在信息時代，人們希望通過技術(shù)手段設(shè)計出基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游，使其在旅游服務(wù)上給游客以全新的體驗。本文通過對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計和研究，以及對相關(guān)文獻(xiàn)的梳理，使人們對語音導(dǎo)游能有一個相對系統(tǒng)的了解。基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計語音導(dǎo)游相關(guān)理論語音導(dǎo)游背景介紹市場調(diào)研研究問題與內(nèi)容國內(nèi)外現(xiàn)狀基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)分析設(shè)計目標(biāo)需求分析總體設(shè)計目標(biāo)詳細(xì)設(shè)計目標(biāo)用戶需求分析功能需求分析可行性需求分析相關(guān)技術(shù)介紹上位機設(shè)計語音導(dǎo)游的整體設(shè)計語音導(dǎo)游的詳細(xì)設(shè)計設(shè)計原則體系結(jié)構(gòu)功能劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫設(shè)計功能模塊設(shè)計下位機設(shè)計總結(jié)緒論圖1-1論文整體框架和研究思路1.5國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀語音導(dǎo)游的研究起源于歐美國家，但很快就蔓延到世界其他地方。從20世紀(jì)90年代電子導(dǎo)游思想萌芽至今，對它的研究在*些領(lǐng)域已有所成績。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人們對旅游需求的日益增加，應(yīng)用而生的語音導(dǎo)游表現(xiàn)出巨大的市場潛力，這吸引了眾多的企業(yè)和科技研究人員參與到該研究中，這對于語音導(dǎo)游的快速發(fā)展起到了決定性的作用。1.國內(nèi)研究現(xiàn)狀基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游也就是智慧旅游的一部分。智慧旅游，就是利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)，借助手機、電腦等便攜設(shè)備主動感知旅游資源、旅游經(jīng)濟(jì)、旅游活動等方面的信息，及時安排和調(diào)整工作與旅游計劃，從而達(dá)到對各類旅游信息的智能感知的效果[3]。目前，智慧旅游已不再停留在概念和口號的層面上了。旅游目的地和景區(qū)運用手機APP客戶端、微信、微博、以及微電影等進(jìn)行營銷推廣，部分景區(qū)的運用成果還包括互動電子LED展示系統(tǒng)、自動售票平臺、云服務(wù)后臺管理系統(tǒng)等。例如，**的泰山、蓬萊閣、嶗山、趵突泉、臺兒莊古城等5A級景區(qū)已經(jīng)試水電子門票、電子導(dǎo)覽、二維碼、GPS定位。其中，泰山、蓬萊閣等景區(qū)還開發(fā)了手機APP客戶端，圖1-2就是游客在使用電子導(dǎo)覽。在這樣的背景下，國內(nèi)在智能導(dǎo)游的實踐層面也有了長足的發(fā)展，其中具體代表性的產(chǎn)品主要有：2011年，**省正式啟動“海峽智能旅游”項目的建設(shè)，目前“無線智能導(dǎo)覽系統(tǒng)”已經(jīng)在三坊七巷的景區(qū)開始試用，今后將在全省*圍內(nèi)推廣。當(dāng)然，在我國這樣的例子還有很多，國內(nèi)也有很多的企業(yè)和科學(xué)技術(shù)人員參與智能導(dǎo)游的研究工作，其中做的比較好的有TouchChina,它對國內(nèi)的一些主要旅游城市都推出了手機導(dǎo)游軟件，不僅有Android版還有ISO版[4]。2.國外研究現(xiàn)狀在西歐、北美的發(fā)達(dá)國家，旅游業(yè)是隨著國家經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展而發(fā)展起來的。在這些國家，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，居民的收入水平不斷提高，消費水平的提高引起居民消費結(jié)構(gòu)的變化，使他們產(chǎn)生了旅游的需求。這些國家居民旅游消費的發(fā)展，是沿著本地區(qū)內(nèi)旅游、國內(nèi)跨地區(qū)旅游和國內(nèi)旅游的順序遞進(jìn)的。因此，這些國家的旅游經(jīng)營和管理體制，也是從適應(yīng)地區(qū)內(nèi)旅游和國內(nèi)旅游，到適應(yīng)國際旅游慢慢形成的。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人們對旅游需求的日益增加，應(yīng)用而生的基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游表現(xiàn)出巨大的市場潛力，符合了人們對時尚、個性生活的追求，越來越受到游客的追捧。在國外，企業(yè)和政府不僅積極的推進(jìn)智慧旅游的發(fā)展，為其獻(xiàn)計獻(xiàn)策，在實踐方面也是做了很多方面的嘗試，其中比較有影響的主要有：韓國首爾市基于智能手機平臺開發(fā)了“ITourSeoul”智慧旅游服務(wù)系統(tǒng)，此系統(tǒng)是首爾市專門為旅游者提供的智能移動旅游服務(wù)平臺。通過它，游客可以實時獲得其當(dāng)前位置周邊的各種旅游信息，如餐廳、酒店、娛樂、購物等，還提供了從當(dāng)前位置利用自駕車、公交、步行方式前往目的地的最佳路徑，此外，它還提供多種語言服務(wù)以滿足不同游客的需求[5]。圖1-2城市電子導(dǎo)游1.6本章小結(jié)本章主要介紹了基于STM32的智能導(dǎo)游系統(tǒng)的調(diào)研過程以及基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的課題背景，通過對課題的調(diào)研，了解了游客對旅游業(yè)的需求，可見，智能導(dǎo)游是旅游業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，是不可避免的旅游新趨勢。通過對本次課題的研究內(nèi)容與意義的探討，明確此次系統(tǒng)設(shè)計的必要性，總結(jié)出此系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)的功能，得出論文的整體框架和寫作流圖，經(jīng)過對國內(nèi)外導(dǎo)游系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的分析，更加明確了這次畢業(yè)設(shè)計對于生活實際的需求，希望通過對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計為人們的生活帶來實際的價值?；趕tm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析（SystemsAnalysis）一詞最早是在20世紀(jì)30年代提出的，當(dāng)時是以管理問題為主要應(yīng)用對象，是管理信息系統(tǒng)的一個主要和關(guān)鍵階段。到了40年代，由于它的應(yīng)用獲得成功，得到了進(jìn)一步的發(fā)展。以后的幾十年，無論是研究大系統(tǒng)的問題，還是建立復(fù)雜的系統(tǒng)，都廣泛應(yīng)用了系統(tǒng)分析的方法。系統(tǒng)分析的主要任務(wù)是將在系統(tǒng)詳細(xì)調(diào)查中所得到的文檔資料集中到一起,對組織內(nèi)部整體管理狀況和信息處理過程進(jìn)行分析。系統(tǒng)分析所確定的內(nèi)容是今后系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)。由于本文的主要研究工作是進(jìn)行基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)軟件開發(fā)的常規(guī)步驟，在設(shè)計之前對此設(shè)計做一個全面而系統(tǒng)的分析工作是必不可少的。2.1設(shè)計目標(biāo)2.1.1總體設(shè)計目標(biāo)在此次設(shè)計中，將本著“以人為本”的理念，充分考慮游客的需求，此外，景區(qū)管理員對游客及景點的管理也是重中之重，如何做出切合實際的基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)是本文需要解決的主要難題。希望通過語音導(dǎo)游系統(tǒng)能改善旅游服務(wù)，提高旅游質(zhì)量，更好的保障旅游安全和旅游品質(zhì)，提升游客全程的旅游體驗，吸引廣大消費者外出旅游，帶動旅游業(yè)的發(fā)展。2.1.2詳細(xì)設(shè)計目標(biāo)基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計，主要考慮景區(qū)管理人員和游客的需求，對于管理員而言，可以實現(xiàn)的功能主要有：登錄基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)，進(jìn)行管理員信息的添加、管理員自身密碼的修改、景區(qū)景點信息的公布、景點的查詢、景點信息的打印等，具體的設(shè)計框圖如圖2-1所示：通過對景區(qū)旅游信息資源和基礎(chǔ)服務(wù)信息資源的釆集處理，分析了游客的需求，對于游客而言，進(jìn)入景區(qū)可通過此系統(tǒng)了解景區(qū)景點的價位，周邊的生活服務(wù)以及去目的景點的最佳路徑，此外，游客需刷卡進(jìn)入景點，這是我們本次基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計的最主要部分，可進(jìn)行新卡注冊、刷卡進(jìn)入、語音導(dǎo)游、卡的掛失及刷卡離開等，具體的設(shè)計框圖如圖2-2如下：管理員管理員管理員登錄管理員功能景點管理用戶名和密碼修改管理員信息添加管理員查詢管理員編輯景點添加景點刪除景點修改景點查詢所需景點打印圖2-1管理員功能框圖游客游客刷卡進(jìn)入新卡注冊刷卡語音播報卡數(shù)匯總查詢卡的掛失卡的解掛卡的注銷圖2-2門禁卡服務(wù)管理框圖綜合景區(qū)的管理以及游客的需求，設(shè)計出切實可行的設(shè)計方案，并完成基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計，是我們最終的設(shè)計目標(biāo)。以旅游資源為基礎(chǔ)實現(xiàn)的語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)不僅使得游客借助基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游按計劃完成自己的旅游行程，而且在旅游過程中游客也體驗了一把自助游的樂趣。2.2需求分析所謂"需求分析"，是指對要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，弄清楚問題的要求，包括需要輸入什么數(shù)據(jù)，要得到什么結(jié)果，最后應(yīng)輸出什么。需求分析指的是在創(chuàng)建一個新的或改變一個現(xiàn)存的系統(tǒng)或產(chǎn)品時，確定新系統(tǒng)的目的、*圍、定義和功能時所要做的所有工作，它是軟件工程中的一個關(guān)鍵過程。只有在確定了用戶的需求之后才能為解決問題找到好的方法。本節(jié)主要圍繞基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游系統(tǒng)的需求分析來展開討論，主要從用戶需求、功能需求以及可行性需求等幾個方面來進(jìn)行闡述。1.用戶需求分析俗話說“顧客是上帝”，我們所設(shè)計的產(chǎn)品要有市場，就得滿足顧客的需求，只有這樣，我們的設(shè)計才有意義。用戶的需求分析是系統(tǒng)整體設(shè)計的基礎(chǔ)，其基本任務(wù)是準(zhǔn)確地定義基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的目標(biāo)，明確為了滿足用戶的需求此系統(tǒng)必須做什么。整個系統(tǒng)的規(guī)模以及性質(zhì)完全取決于用戶需求分析的結(jié)論。由于基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游是面向大眾旅游消費者的，所以在設(shè)計之前，需要對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的目標(biāo)群體做出全面的分析。通常來說，人們外出旅游時會向旅行社咨詢旅游目的地以及一些外出事宜，這必然會選擇一個導(dǎo)游進(jìn)行全程陪同，而隨著基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的興起，選擇用語音導(dǎo)游來幫助旅行的游客越來越多。從**市旅游局獲悉，在2014年的“十一”黃金周，雁蕩山景區(qū)累積接待游客量突破20萬人次?！俺擞慰蛿?shù)量是歷年之最外，與以往不同的是雁蕩山推出了微信公眾平臺，為游客提供智能的導(dǎo)游服務(wù)，讓游客真實體驗到了智慧旅游的成果”。在2013年，國外有研究者做過關(guān)于游客在旅行過程中是否愿意使用語音導(dǎo)游的調(diào)查。其調(diào)查結(jié)果如圖2-3所示：圖2-3游客使用語音導(dǎo)覽圖2-3基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游使用情況調(diào)查表通過上面的兩個例子，我們很容易看出：大部分的游客是很樂意使用基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的，主要是因為基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游既能引領(lǐng)游客游覽景點，還支持多種語言，滿足了游客的需求。而在調(diào)查中表示“可能”和“不知道”的游客也許之前是沒有接觸過基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游，所以他們對于基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游是否能滿足自己的旅游需求表示質(zhì)疑，這部分游客也是基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的潛在用戶。當(dāng)然，在調(diào)查中也有一部分游客表示“不愿意”，究其原因是這些游客之前使用的基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游體驗不佳所致。綜上所述，我們可以得出的結(jié)論是：在景區(qū)使用擴音器會使景區(qū)環(huán)境非常吵雜，不利于人們舒適的旅行，還有就是有些導(dǎo)游的鼻音太重，導(dǎo)致大多游客聽不清講解。其實，大部分的游客是愿意借助基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游來幫助自己完成旅游行程的，如果基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游在功能方面和可用性方面表現(xiàn)得更好的話，則基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游產(chǎn)品將擁有更加廣闊的市場前景，會受到廣大游客的青睞。2.功能需求分析隨著各國對旅游業(yè)的大力投資，旅游業(yè)成了國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，各國出臺了許多新政策來推動旅游業(yè)的發(fā)展，為了使游客能獲得優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)游服務(wù)，市面上出現(xiàn)了智能語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)。在這部分本文對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的功能進(jìn)行需求分析，其目的是了解究竟哪些功能是游客在旅游時所必需的，這部分的調(diào)研是在與游客進(jìn)行交流時讓他們談?wù)勛约河X得語音導(dǎo)游最應(yīng)具備的功能。從調(diào)研和對現(xiàn)存語音導(dǎo)游進(jìn)行綜合分析后，我們知道基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)不僅需要具備導(dǎo)游服務(wù)功能，還應(yīng)該與游客進(jìn)行語音交互等功能，如果我們將目前市場上的語音導(dǎo)游進(jìn)行改進(jìn)，則它的市場空間必然是巨大的。3.個性化需求分析隨著社會的不斷進(jìn)步和對個性化的認(rèn)識，尊重個體的個性化選擇已經(jīng)深入到社會生活的各個方面。在進(jìn)入旅游時代后，為了旅游業(yè)的發(fā)展，個性化也被融入到其中，旅游市場進(jìn)入了差異競爭的時代。傳統(tǒng)的報團(tuán)旅游的優(yōu)點是免去了游客對于交通、住宿的擔(dān)憂，但其缺點也是很明顯的：旅游路線固定化且行程安排緊*。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人們生活水平的提高，這種報團(tuán)出行的旅游方式已經(jīng)不能滿足游客的個性化需求。他們更愿意自己設(shè)計出行路線，或完全依靠網(wǎng)絡(luò)介紹完成自己的旅行，因此，相應(yīng)的出現(xiàn)了自助游、自駕游等個性化的旅游方式。旅游業(yè)想要更好的發(fā)展，勢必滿足游客的個性化需求，只有這樣，旅游資源才能更好的推銷出去。2.3系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計通過對系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)和需求分析進(jìn)行論述后，能夠得到基于RFID技術(shù)的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖，如圖2-4所示。預(yù)先在景區(qū)的進(jìn)出口安裝IC卡門禁控制電路（該電路主要控制進(jìn)出口門開、關(guān)狀態(tài)），在景區(qū)的各景點安裝導(dǎo)游控制器電路（該電路中的語音芯片存儲包含漢語在內(nèi)的多種語言的景點語音介紹），這些電路模塊都通過can總線與售票點PC機的管理系統(tǒng)連接。游客在景區(qū)售票點購票，工作人員結(jié)合與PC機串口相連的刷卡器，通過PC機上的景區(qū)售票、語音導(dǎo)游一卡通管理系統(tǒng)為游客注冊一*IC卡。同時，管理系統(tǒng)把注冊的卡號通過can總線寫入景區(qū)進(jìn)出口的門禁控制電路中的控制芯片F(xiàn)lash和景區(qū)各景點語音導(dǎo)游器的控制芯片F(xiàn)lash進(jìn)行存儲。游客持已注冊的IC卡，可順利通過景區(qū)進(jìn)出口，并對各景點安裝的語音導(dǎo)游器刷卡區(qū)刷卡，就可啟動各景點的語音解說功能，通過在規(guī)定時間內(nèi)的刷卡次數(shù)，各國游客可方便選擇相應(yīng)的語言播放。游客結(jié)束游覽出門時，完成IC卡的回收和注銷。PC機上的基于stm32的景區(qū)售票、語音導(dǎo)游一卡通管理系統(tǒng)，能方便完成IC卡注冊、刪除、注銷、掛失、查詢、統(tǒng)計等管理功能。232232232B-…語音導(dǎo)游器A+景點1120Ω景點*……景點2語音導(dǎo)游器語音導(dǎo)游器232轉(zhuǎn)485模塊售票刷卡器門禁控制器景點1圖2-4基于stm32的景區(qū)售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.4本章小結(jié)在本章我們對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并在分析的基礎(chǔ)上得出整體設(shè)計目標(biāo)和詳細(xì)設(shè)計目標(biāo)，明確了此系統(tǒng)中管理員和游客的功能需求。在基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的需求分析部分主要從用戶需求分析、功能需求分析和個性化需求三個方面來對系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了分析，我們在設(shè)計基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)時要充分考慮各方面的需求，只有如此，我們設(shè)計出的產(chǎn)品才有市場，才能更好的為大家服務(wù)。第三章下位機設(shè)計3.1下位機相關(guān)技術(shù)介紹1.RFID技術(shù)射頻識別（RFID）技術(shù)是一種無線自動識別技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽技術(shù)，是自動識別技術(shù)的一種創(chuàng)新。RFID技術(shù)具有眾多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于交通、物流、安全、防偽等領(lǐng)域作為條形碼等識別技術(shù)的升級換代產(chǎn)品。從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，對于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID標(biāo)簽，利用頻率信號將信息由RFID標(biāo)簽傳送至RFID讀寫器。最初在技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)答器是指能夠傳輸信息回復(fù)信息的電子模塊，近些年，由于射頻技術(shù)發(fā)展迅猛，應(yīng)答器有了新的說法和含義，又被叫做智能標(biāo)簽或標(biāo)簽。RFID電子標(biāo)簽的閱讀器通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。許多行業(yè)都運用了射頻識別技術(shù)。例如將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車，廠方便可以追蹤此車在生產(chǎn)線上的進(jìn)度；倉庫可以追蹤藥品的所在。射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對牲畜與寵物的積極識別（積極識別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個身份）。射頻識別的身份識別卡可以使員工得以進(jìn)入鎖住的建筑部分，汽車上的射頻應(yīng)答器也可以用來征收收費路段與停車場的費用。作為一種全新的技術(shù)，射頻識別在國外發(fā)展很快，產(chǎn)品種類較多，因此應(yīng)用也很廣泛。像TI、Motorola、Philips等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品，并且各廠商的產(chǎn)品各具特色。在國外的應(yīng)用中，已經(jīng)形成了從低頻到高頻，從低端到高端的產(chǎn)品系列和比較成熟的RFID產(chǎn)業(yè)鏈。國內(nèi)在低頻RFID技術(shù)和應(yīng)用方面比較成熟，高頻RFID技術(shù)也在提高，應(yīng)用也有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。通常的RFID系統(tǒng)包括前端的射頻部分和后臺的計算機信息管理系統(tǒng)。射頻部分由讀寫器和標(biāo)簽組成，如圖3-1所示。標(biāo)簽中植有IC芯片，標(biāo)簽和讀寫器通過電磁波進(jìn)行信息的傳輸和交換。因此，標(biāo)簽用于存儲所標(biāo)識物品的身份和屬性信息。讀寫器作為信息采集終端，利用射頻信號對標(biāo)簽進(jìn)行識別并與計算機信息系統(tǒng)進(jìn)行通信。在RFI的實際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在被識別的物體表面或內(nèi)部。當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的物品通過讀寫器的識讀*圍時，讀寫器自動以非接觸的方式將電子標(biāo)簽中的約定識別信息讀取出來，依據(jù)需要有時可以對標(biāo)簽中的信息進(jìn)行改動，從而實現(xiàn)非接觸甚至遠(yuǎn)距離自動識別物品功能。圖3-1RFID前端系統(tǒng)簡圖2.IC卡技術(shù)介紹IC卡(IntegratedCircuitCard，集成電路卡)，也稱智能卡(Smartcard)、智慧卡(Intelligentcard)、微電路卡(Microcircuitcard)或微芯片卡等。IC卡是1974年一名法國新聞記者發(fā)明的。它是將一個微電子芯片嵌入符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的卡基中，做成卡片形式。集成電路芯片可以是存儲器或向處理器。帶有存儲器的IC卡又稱為記憶卡或存儲卡，帶有微處理器的IC卡又稱為智能卡或智慧卡。IC卡與讀寫器之間的通訊方式可以是接觸式，也可以是非接觸式。根據(jù)通訊接口把IC卡分成接觸式IC卡、非接觸式IC卡和雙界面卡(同時具備接觸式與非接觸式通訊接口)。IC卡由于其信息安全、便于攜帶、比較完善的標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點，在身份認(rèn)證、銀行、電信、公共交通、車場管理等領(lǐng)域正得到越來越多的應(yīng)用[6]。圖3-2IC卡結(jié)構(gòu)圖3.STM32芯片簡介STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARM

Corte*-M3內(nèi)核。按性能分成兩個不同的系列：STM32F103“增強型”系列和STM32F101“基本型”系列，圖3-3就是STM32的芯片示意圖。增強型系列時鐘頻率達(dá)到72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本型時鐘頻率為36MHz，以16位產(chǎn)品的價格得到比16位產(chǎn)品大幅提升的性能，是16位產(chǎn)品用戶的最佳選擇。兩個系列都內(nèi)置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設(shè)接口的組合。時鐘頻率72MHz時，從閃存處執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場上功耗最低的產(chǎn)品，相當(dāng)于0.5mA/MHz。圖3-3STM32芯片示意圖STM32互連型系列產(chǎn)品強化了音頻性能，采用一個先進(jìn)的鎖相環(huán)機制，實現(xiàn)音頻級別的I2S通信。結(jié)合USB主機或從機功能，STM32可以從外部存儲器（U盤或MP3播放器）讀取、解碼和輸出音頻信號。設(shè)計人員還可以在新系列微控制器上開發(fā)人機界面（HMI）功能，如播放和停止按鍵，以及顯示器界面。這個功能使其可用于各種家庭音響設(shè)備，如音響底座系統(tǒng)、鬧鐘/音樂播放器和家庭影院。新系列微控制器還沿續(xù)了STM32產(chǎn)品家族的低電壓和節(jié)能兩大優(yōu)點。2.0V到3.6V的工作電壓*圍兼容主流的電池技術(shù)，如鋰電池和鎳氫電池，封裝還設(shè)有一個電池工作模式專用引腳Vbat。以72MHz頻率從閃存執(zhí)行代碼，僅消耗27mA電流。低功耗模式共有四種，可把電流消耗降至兩微安。從低功耗模式快速啟動也同樣節(jié)省電能；啟動電路使用STM32內(nèi)部生成的8MHz信號，把微控制器從停止模式喚醒用時小于6微秒[7]。3.2下位機功能分析該系統(tǒng)實體部分是由ID卡、導(dǎo)游機、門禁等多部分組成。我們在景區(qū)每個不同的景點都放有若干個導(dǎo)游機，門禁只在景區(qū)的出入口處進(jìn)行了安裝。每一個IC卡即就是所謂的門票都有唯一的ID卡號，當(dāng)上位機讀取了門票的卡號后，通過串口通信技術(shù)將該卡號寫入到每一個導(dǎo)游機和門禁的主控芯片中。當(dāng)游客走到入口或出口的門禁處的時候由于事先已經(jīng)將卡號存在了主控芯片的Flash存儲器中，當(dāng)卡放在感應(yīng)區(qū)的時候，讀取卡號和事先存儲的卡號進(jìn)行對比，如果卡號相同，門禁將自動打開，游客進(jìn)入景區(qū)。同樣的道理，導(dǎo)游機也是如果卡號一致，中控芯片將會控制語音芯片，將存儲在語音芯片的解說音頻通過放大電路連接的揚聲器或者耳機播放出來。當(dāng)成功讀取卡號的時候，對應(yīng)的導(dǎo)游機解說開始，指示燈也將亮起來，播放完或者停止播放時，指示燈將熄滅。3.3下位機電路設(shè)計具體到電路板的制作過程，有一個電路板的設(shè)計軟件在其中起到了重要作用，整個電路板設(shè)計中就是以它為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計的。這款軟件就是AltiumDesigner，該軟件為電子工程師和電子設(shè)計師提供唯一的一體化應(yīng)用工具，并且包含了所有在完整的電子產(chǎn)品開發(fā)中必需的技術(shù)和功能。它將板級和FPGA級系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式軟件開發(fā)、PCB板圖設(shè)計和制造加工等設(shè)計工具集成到一個單一的設(shè)計環(huán)境中。3.3.1門禁模塊電路設(shè)計游客在景區(qū)售票點購票，工作人員結(jié)合與PC機串口相連的刷卡器，通過PC機上的景區(qū)售票、語音導(dǎo)游一卡通管理系統(tǒng)為游客注冊一*IC卡。由于PC機默認(rèn)的只有RS232接口，有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機串口RS232信號轉(zhuǎn)換成RS485信號，對于情況比較復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境最好是選用防浪涌帶隔離柵的產(chǎn)品。（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴展卡。本次畢設(shè)采用的是第一種方案。同時，管理系統(tǒng)把注冊的卡號通過485總線寫入景區(qū)進(jìn)出口的門禁控制電路中的控制芯片F(xiàn)lash和景區(qū)各景點語音導(dǎo)游器的控制芯片F(xiàn)lash進(jìn)行存儲，圖3-4、圖3-5為部分接口電路圖，圖3-6為串口通訊電路圖。圖3-4485總線的接口電路圖圖3-5485總線的接口電路圖圖3-6串口通訊電路圖3.3.2語音模塊電路設(shè)計首先簡要介紹一下ISD4004系列工作電壓為3V,單片錄放時間8至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貯陣列。其型號分為以下幾種，如表3-7：ISD4004系列工作電壓3V,單片錄放時間8至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貯陳列。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Microwire)送入。芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù),每個采樣值直接存貯在片內(nèi)FLASH存貯器中,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"。采樣頻率可為4.0,5.3,6.4,8.0kHz,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FLASH存貯器中,可在斷電情況下保存100年(典型值),反復(fù)錄音10萬次。表3-7ISD4004分類型號時間輸入采樣典型帶寬最大段數(shù)最小段長外部鐘頻ISD4004-088分鐘8.0KHZ3.4KHZ1200200ms1024.0KHZISD4004-1010分鐘6.4KHZ2.7KHZ1200250ms819.2KHZISD4004-1212分鐘5.3KHZ2.3KHZ1200300ms682.7KHZISD4004-1616分鐘4.0KHZ1.7KHZ1200400ms512.0KHZ在ISD4004中就上表所存儲的8段錄音內(nèi)容來說，第一次刷卡會有“中文”提示，在中文介紹開始之前進(jìn)行第二次刷卡，會有英文提示，同理，第三次刷卡會提示“日文”，如果第四次刷卡，則將又會提示“中文”,即形成一個循環(huán)。在錄音播放過程中，如刷未被注冊的卡，將不會影響錄音的正常播放。在刷卡時，刷卡一次指的是：IC卡接近刷卡器，待聽到蜂鳴器“滴”的一響之后，則將IC卡移開，即遠(yuǎn)離刷卡器。之后，方可進(jìn)行第二次刷卡。不允許將已注冊過的IC卡長時間（即，IC卡接近刷卡器后，在其沒有遠(yuǎn)離刷卡器的情況下，聽到的蜂鳴器“滴”響聲大于等于2）放在刷卡器上面。圖3-8為語音芯片的電路圖，在語音播放過程中，功率放大器我們采用的是LM386M-1。LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓*圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點的功率放大器，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。LM386是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器,主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至200。輸入端以地位參考,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場合。LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式，圖3-9為LM386電路圖。3.3.3降壓及穩(wěn)壓模塊電路設(shè)計7805三端穩(wěn)壓IC內(nèi)部電路具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)功能，這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的輸出電流。器件具有良好的溫度系數(shù)，因此產(chǎn)品的應(yīng)用*圍很廣泛。可以運用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題，輸出電壓誤差精度分為±3%和±5%，圖3-10為穩(wěn)壓電路圖，圖3-11為降壓電路圖。圖3-8語音芯片圖3-9LM386電路圖圖3-10穩(wěn)壓電路圖3-11降壓電路圖3.4本章小結(jié)本章主要對下位機電路板的設(shè)計及制作進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括下位機的功能分析、所需芯片的選擇以及電路板的總體設(shè)計。通過本章的設(shè)計，讓大家對下位機的電路設(shè)計有個大體的了解。第四章上位機設(shè)計基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的上位機設(shè)計是本次畢業(yè)設(shè)計的重中之重，本章節(jié)將從系統(tǒng)的整體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩大方面進(jìn)行論述。4.1上位機相關(guān)技術(shù)介紹1.C*介紹微軟公司的VisualStudio.NET是目前使用最廣泛、性能最優(yōu)秀的開發(fā)平臺之一。C*是全新打造的.NET的核心語言。C*來自VisualC++，是C/C++家族的新成員；C*的程序設(shè)計風(fēng)格和Java有許多相似之處；C*博采VisualBasic的簡單樸實直觀的特點，形成了一個完全面向?qū)ο蟮?、類型安全的、功能強大又簡易友好的新型軟件開發(fā)工具[8]。在進(jìn)行基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計之前需要對C*的開發(fā)環(huán)境做一個初步的了解。用C*語言開發(fā)應(yīng)用程序，首先要搭建好相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境，我們只需購買下載VisualStudio2010(簡稱VS2010)的安裝包，運行安裝包中的Setup.e*e可執(zhí)行文件，然后點擊一連串的“下一步”按鈕，就可以很方便地搭建起C*的開發(fā)環(huán)境。2.門禁協(xié)議簡介門禁刷卡已在生活中隨處可見，談起網(wǎng)絡(luò)化門禁，似乎大家都知道是怎么回事，但進(jìn)一步深究其定義，卻是眾說紛紜。則，究竟什么是門禁協(xié)議呢"簡單的說，就是門禁控制器采用TCP/IP通訊方式，就像一臺電腦一樣，之間通過網(wǎng)線連接在局域網(wǎng)內(nèi)，就可以通過軟件來和門禁控制器通訊，包括下載參數(shù)、采集數(shù)據(jù)等。當(dāng)前，市場上出現(xiàn)了許多“偽網(wǎng)絡(luò)化門禁系統(tǒng)”，依然采用RS485的通訊方式，通過轉(zhuǎn)換器進(jìn)入廣域網(wǎng)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，雖然也可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，但在數(shù)據(jù)處理方面與RS485方式并無實質(zhì)區(qū)別，且容易死機或產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)沖突。而真正基于IP化的門禁系統(tǒng)可直接與設(shè)備進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通訊、多線程處理上下載黑、能實現(xiàn)遠(yuǎn)程對底層CPU程序的直接升級等。因此，業(yè)內(nèi)并不認(rèn)為這種轉(zhuǎn)換器的方式是網(wǎng)絡(luò)化門禁的一種。門禁協(xié)議為門禁控制器MCU與上位PC機之間的串口通信協(xié)議，下文中稱門禁控制器為下位機，PC為上位機。當(dāng)使用0.56mm（24AWG）雙絞線作為通訊電纜時，根據(jù)波特率的不同，最大傳輸距離理論值如表4-1所示：表4-1最大傳輸距離理論值波特率最大傳輸距離2400Bps1800m4800Bps1200m9600Bps800m4.2基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的整體設(shè)計4.2.1設(shè)計原則基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)是一種專門用來為游客提供導(dǎo)游服務(wù)的軟件系統(tǒng)，因此，設(shè)計時我們也需要遵循相關(guān)的設(shè)計原則，考慮軟件設(shè)計的相關(guān)理論和軟件設(shè)計相關(guān)的原則，我們將基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的設(shè)計原則總結(jié)為以下幾個方面：（1）標(biāo)準(zhǔn)化原則規(guī)*化、標(biāo)準(zhǔn)化是一個大型系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)正常運行的根本保證。因此，我們在對基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和數(shù)據(jù)組織階段都需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則。（2）安全性原則整個語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)所涉及的景區(qū)數(shù)據(jù)信息都是經(jīng)過專業(yè)化制作和正規(guī)途徑收集的，所以數(shù)據(jù)的安全性是非常重要的。為了保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)不會受到破環(huán)而影響到游客的利益，所以我們在設(shè)計時要嚴(yán)格遵守安全性原則。（3）先進(jìn)性原則基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)是在傳統(tǒng)導(dǎo)游不能滿足人們旅游需求的情況下應(yīng)用而生的，在設(shè)計時我們因借鑒市面上已有的語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的優(yōu)點，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行本次設(shè)計的完善，使得此系統(tǒng)的設(shè)計更加合理、先進(jìn)。（4）可擴充性原則相比近幾十年游客的旅游需求而言，我們了解到游客的旅游需求是會隨著新技術(shù)的出現(xiàn)和時間的推移而發(fā)生變化的，因此我們在設(shè)計基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)時需要保證系統(tǒng)的可擴充性，以備在將來向其中添加一些新的功能模塊。（5）穩(wěn)定性原則穩(wěn)定性原則主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的健壯性和正確性兩個方面，由于語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)是為廣大游客提供導(dǎo)游服務(wù)的，所以在系統(tǒng)運行時會存在旅游數(shù)據(jù)信息使用的高并發(fā)性，故在設(shè)計時我們應(yīng)該提前考慮到系統(tǒng)可能會遇到的問題，并盡可能的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證游客的旅游可正常進(jìn)行。4.2.2體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是一個綜合模型，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是由許多結(jié)構(gòu)要素及各種視圖（或觀點）（View）所組成的，而各種視圖主要是基于各組成要素之間的聯(lián)系與互操作而形成的。所以，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是一個綜合各種觀點的模型，用來完整描述整個系統(tǒng)[9]。我們知道當(dāng)前軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要有瀏覽器-服務(wù)器結(jié)構(gòu)和客戶機-服務(wù)器結(jié)構(gòu)，在設(shè)計基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)時采用了客戶機-服務(wù)器結(jié)構(gòu)，目前大多軟件系統(tǒng)設(shè)計都采用該結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)會將任務(wù)合理分配到客戶端和服務(wù)器端，這樣不僅降低了整個系統(tǒng)的開銷，也能充分發(fā)揮客戶端的處理能力。4.2.3功能劃分基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)在實質(zhì)上是借助于信息通訊技術(shù)、計算機技術(shù)等向游客提供導(dǎo)游服務(wù)的一個電子設(shè)備，因此在功能設(shè)計上要綜合考慮導(dǎo)游員的任務(wù)及景區(qū)管理員和游客的需求。結(jié)合上述要求，我們將此次的語音導(dǎo)游一卡通上位機系統(tǒng)設(shè)計分為兩個部分，一個景區(qū)管理員的模塊，一個是游客刷卡模塊。結(jié)合當(dāng)下主流語音導(dǎo)游的功能和前面的需求分析，我們將基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的功能劃分如圖4-2所示：4.3基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游的詳細(xì)設(shè)計系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計是軟件設(shè)計中的主要過程，它基于系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計和分析，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)所需的功能，它是對整體設(shè)計進(jìn)行完善的過程，詳細(xì)設(shè)計階段的主要目標(biāo)是確定應(yīng)該如何具體地實現(xiàn)所要求的功能。結(jié)合上一節(jié)分析的基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)的整體設(shè)計，在此我們將系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計劃分為功能模塊的設(shè)計和數(shù)據(jù)庫模塊的設(shè)計。4.3.1功能模塊設(shè)計1.管理員功能模塊設(shè)計管理員的功能模塊設(shè)計主要考慮管理員自身和游客的需求，對于管理員而言，他們的主要功能窗體是在運行語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)并成功登錄之后顯示出來的，而在此界面，主要是從管理員自身的需求考慮，該功能中還包括旅游景點的文字介紹、旅游景點的票價、注意事項信息等，這些信息在管理員的界面是可以進(jìn)行編輯查詢的，游客可以根據(jù)自己的喜好選擇游覽景。管理員應(yīng)先進(jìn)入此系統(tǒng)，系統(tǒng)的主窗體設(shè)計如圖4-3所示：基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計基于stm32的景點售票、語音導(dǎo)游一卡通系統(tǒng)設(shè)計管理員功能模塊設(shè)計游客刷卡模塊設(shè)計管理員登錄模塊設(shè)計卡的解掛卡的掛失卡的注銷游客人數(shù)匯總刷卡語音播報游客注冊新卡模塊管理員信息編輯刪除管理員信息查詢模塊景點簡介打印景區(qū)添加編輯景區(qū)景點查詢公示管理員信息添加模塊上位機與下位機連接圖4-2系統(tǒng)功能模塊劃分圖4-3系統(tǒng)主窗體設(shè)計管理員進(jìn)入此系統(tǒng)后，應(yīng)該先登錄，在輸入用戶名或密碼錯誤后會出現(xiàn)警示并伴隨警示音，未登錄成功點擊重置進(jìn)行密碼和用戶名的重新輸入。管理員登錄窗體設(shè)計如圖4-4所示：圖4-4管理員登錄窗體設(shè)計管理員登錄成功后進(jìn)入管理員功能窗體，在此功能窗體中，主要包括管理員自身功能設(shè)計和對景區(qū)景點的設(shè)計，具體的功能框圖如圖4-5所示：管理員功能窗體設(shè)計管理員功能窗體設(shè)計管理員自身功能設(shè)計景區(qū)景點功能設(shè)計修改密碼退出添加景點景點編輯景點查詢景點公示打印編輯用戶查詢用戶添加用戶圖4-5管理員功能框圖（1）管理員自身功能設(shè)計管理員點擊管理員操作，而后點擊修改密碼，先考慮輸入的舊密碼是否正確，再判斷兩次輸入的新密碼是否一致，而后點擊修改，修改密碼的窗體設(shè)計如圖4-6所示：修改密碼的主要程序代碼如下：privatevoidbtnModify_Click(objectsender,EventArgse){if(t*tNewPwd.Te*t.Trim()==t*tNewPwdAgain.Te*t.Trim())//判斷兩次輸入的新密碼是否一致，一致時再確定要不要改密碼{StringsqlCheckPwd="select*fromManagerInfowhereUserName='"+Form2.username+"'andUserPwd='"+t*tOldPwd.Te*t.Trim()+"'";if(OperateDB.E*ecuteReader(sqlCheckPwd)){stringsql="updateManagerInfosetUserPwd='"+t*tNewPwd.Te*t.Trim()+"'whereUserName='"+Form2.username+"'";if(OperateDB.E*ecuteNonQuery(sql)==1)//調(diào)用方法{MessageBo*.Show("密碼修改成功！");}else{MessageBo*.Show("密碼修改失??！");}}else{MessageBo*.Show("舊密碼不正確！");}}else{MessageBo*.Show("兩次輸入的新密碼不一致！");}}圖4-6修改密碼窗體設(shè)計管理員點擊添加用戶后，可以進(jìn)行新用戶的添加，在此窗體中，包含用戶名、**、職位、工號的輸入，性別、籍貫的選擇，用戶添加窗體設(shè)計如圖4-7所示：圖4-7添加用戶窗體設(shè)計添加新用戶的主要程序代碼如下所示：privatevoidbtnAdd_Click(objectsender,EventArgse){if(mt*tID.Te*t.Trim().Length!=0)//如果工號不為0，則執(zhí)行下面的語句{stringManagerSe*="";if(optMale.Checked){ManagerSe*="男";}if(optFemale.Checked){ManagerSe*="女";}}Stringsql="insertintoManagerAdd(ManagerID,ManagerName,ManagerSe*,ManagerPlace,ManagerBirthDate,ManagerPosition,UserName)Values('"+mt*tID.Te*t+"','"+t*tName.Te*t.Trim()+"','"+ManagerSe*+"','"+cbNativePlace.SelectedItem+"','"+dateTimePicker1.Value+"','"+t*tPosion.Te*t.Trim()+"','"+t*tusername.Te*t+"')";if(OperateDB.E*ecuteNonQuery(sql)==1){MessageBo*.Show("記錄添加成功！");}else{MessageBo*.Show("記錄添加失?。?);else{MessageBo*.Show("景點名稱不能為空！");}}管理員點擊編輯用戶，可以進(jìn)行用戶的編輯和刪除，即對數(shù)據(jù)庫中的用戶信息進(jìn)行刷新，編輯用戶界面設(shè)計如圖4-8所示：圖4-8編輯用戶界面設(shè)計編輯用戶的主要程序代碼如下圖所示：privatevoidbtnEdit_Click(objectsender,EventArgse){SqlmandBuildercb=newSqlmandBuilder(da);da.Update(ds);MessageBo*.Show("修改成功");}privatevoidbtnDelete_Click(objectsender,EventArgse){DialogResultdlResult=MessageBo*.Show(this,"要刪除這些信息嗎？","請確認(rèn)",MessageBo*Buttons.YesNo,MessageBo*Icon.Question);if(dlResult==DialogResult.Yes){intj=dataGridView1.SelectedRows.Count;int[]l=newint[j];inti;for(i=0;i<j;i++){l[i]=dataGridView1.SelectedRows[i].Inde*;}intk=0;while(k<j){ds.Tables[0].Rows[l[k]].Delete();k++;}SqlmandBuildercb=newSqlmandBuilder(da);da.Update(ds);}}管理員點擊查詢用戶，可對用戶按**進(jìn)行查詢，查詢界面設(shè)計如圖4-9所示：圖4-9用戶查詢界面設(shè)計用戶查詢的主要代碼如下：privatevoidbtnSearch_Click(objectsender,EventArgse){stringsql="selectManagerIDas工號,ManagerNameas**,ManagerSe*as性別,ManagerPlaceas籍貫,ManagerBirthDateas出生日期,ManagerPositionas職位,UserNameas用戶名fromManagerAddwhereManagerNamelike'%"+t*tName.Te*t.Trim()+"%'";DataSetds=OperateDB.E*ecuteDataSet(sql);dataGridView1.DataSource=ds.Tables[0].DefaultView;}（2）景區(qū)景點功能設(shè)計管理員點擊景點編輯后，可以進(jìn)行景點編輯操作，此景區(qū)景點功能設(shè)計是完全根據(jù)游客最基本的需求設(shè)計的，可以進(jìn)行景點的添加、編輯、查詢和公示等操作，在點擊景點公示后，可以將數(shù)據(jù)庫中近期開放的景點基本情況顯示出來，再點擊打印可以將景點的具體情況呈現(xiàn)給游客，供游客自由選擇自己想要游覽的景點。添加景點的窗體設(shè)計如圖4-10所示：圖4-10添加景點界面設(shè)計添加景點的主要代碼如下：privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){if(jingdianName.Te*t.Trim().Length!=0){stringsql="insertintojingdianAdd(jingdianName,jingdianValue,jingdianKnow)Values('"+jingdianName.Te*t+"','"+jingdianValue.Te*t+"','"+jingdianKnow.Te*t+"')";if(OperateDB.E*ecuteNonQuery(sql)==1){MessageBo*.Show("記錄添加成功！");}else{MessageBo*.Show("記錄添加失??！");}}else{MessageBo*.Show("景點名稱不能為空！");}}管理員點擊編輯景點后可以進(jìn)行景點的修改和刪除，如果有些景點是否開放取決于季節(jié)，此時管理員就可以使用此功能刪除此景點，編輯窗體的設(shè)計如圖4-11，4-12所示：圖4-11修改景點界面設(shè)計圖4-12刪除景點界面設(shè)計編輯景點的主要代碼如下：privatevoidbtnEdit_Click(objectsender,EventArgse){SqlmandBuildercb=newSqlmandBuilder(da);da.Update(ds);MessageBo*.Show("修改成功");}privatevoidbtnDelete_Click(objectsender,EventArgse){DialogResultdlResult=MessageBo*.Show(this,"要刪除這些信息嗎？","請確認(rèn)",MessageBo*Buttons.YesNo,MessageBo*Icon.Question);if(dlResult==DialogResult.Yes){intj=dataGridView1.SelectedRows.Count;int[]l=newint[j];inti;for(i=0;i<j;i++){l[i]=dataGridView1.SelectedRows[i].Inde*;}intk=0;while(k<j){ds.Tables[0].Rows[l[k]].Delete();k++;}SqlmandBuildercb=newSqlmandBuilder(da);da.Update(ds);}}在管理員點擊查詢景點后，可根據(jù)景點名稱進(jìn)行景點查詢功能，此景點查詢窗體設(shè)計如圖4-13所示：圖4-13景點查詢界面設(shè)計在管理員點擊景點公示后，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存入的所有景點介紹都會展示出來，這方便游客的選擇。如果點擊打印，這些公示景點信息將會導(dǎo)入E*cel中，如果有需要就可以進(jìn)行打印，景點公示窗體的設(shè)計如圖4-14所示：圖4-14景點公示界面設(shè)計2.游客的功能模塊設(shè)計游客的功能模塊設(shè)計主要考慮游客自身對景區(qū)的要求，對于游客而言，他們的主要功能是在景區(qū)買票后得到景區(qū)觀光一卡通，當(dāng)游客買完票后，就可以去任意一個景點參觀，此時只需刷卡就可進(jìn)入。此外，我們應(yīng)考慮到游客的需求，因此在此界面的設(shè)計時應(yīng)該考慮卡的注冊、掛失和解掛，而后，在卡注冊成功后，游客可刷卡進(jìn)入景區(qū)，在游客游覽完離開景區(qū)時再次刷卡進(jìn)行卡的注銷并從數(shù)據(jù)庫中將卡號徹底刪除。游客刷卡測試主窗體的設(shè)計如圖4-15所示：圖4-15刷卡主界面設(shè)計當(dāng)游客來到景區(qū)時，首先應(yīng)該買票進(jìn)行卡的注冊，只有卡注冊成功后方可進(jìn)入景區(qū)，卡注冊窗體設(shè)計如圖4-16所示：圖4-16卡注冊界面設(shè)計卡注冊界面設(shè)計主要代碼如下：privatevoidbtn_Add_Click(objectsender,EventArgse){if(t*t_CardID.Te*t.Trim().Length<1)//*********************說明沒有刷卡，沒有卡號的錄入，先讀取卡號{MessageBo*.Show("請先刷卡，以便設(shè)備讀取卡號！");return;}stringCardID=t*t_CardID.Te*t.Trim();try{if(DoorController.IsOpen){if(DoorController.AddTag(0*FF,CardID)==0*00){try{stringsql="select*fromtbl_RecordwhereCardID='"+CardID+"'andInDateisnullandOutDateisnull'";if(OperateDB.E*ecuteReader(sql)){Stringsql1="updatetbl_RecordsetInDate='"+DateTime.Now+"'andOutDate='"+DateTime.Now+"'";OperateDB.E*ecuteNonQuery(sql1);}}catch{}DateTimeRegDate=DateTime.Now;stringsql2="insertintotbl_Record(CardID,RegDate)Values('"+CardID+"',"+"'"+RegDate+"')";if(OperateDB.E*ecuteNonQuery(sql2)==1){MessageBo*.Show("注冊卡號成功！");if(FR102.IsOpen){FR102.CloseSerialPort();}else{FR102.CloseSerialPort();}this.Close();}else{MessageBo*.Show("注冊卡號失敗！");if(FR102.IsOpen){FR102.CloseSerialPort();}else{FR102.CloseSerialPort();}this.Close();}}else{MessageBo*.Show("注冊卡號失??！");if(FR102.IsOpen){FR102.CloseSerialPort();}else{FR102.CloseSerialPort();}this.Close();}}else{MessageBo*.Show("串口沒有打開！");