上饒職業(yè)技術學院 李志宜

信州區(qū)某公交車語音報站系統(tǒng)設計

上饒職業(yè)技術學院 李志宜

本系統(tǒng)采用大家常用的AT89C51單片機和ISD4004錄放音電路設計完成主任務，再利用鍵盤矩陣實現(xiàn)公交車語音報站系統(tǒng)設計。

AT89C51；ISD4004；鍵盤矩陣

1 ISD4004分段錄音與放音電路設計

ISD4004正常工作在3伏特，最短錄音和放音大概有8分鐘,最長時間16分鐘,音質聽起來也是不錯的,常常被用于手持電話和其他電子產品中,特別是便攜式的。

站臺信息如下：市委黨校→市人民醫(yī)院→市衛(wèi)生局→信江東路口→溢洲賓館→市人大→軍分區(qū)→東門路口→干休所→工商賓館→啤酒廠→區(qū)經委→外貿礦產公司→五三小區(qū)→四建公司→市立醫(yī)院→區(qū)民政局→勞動大廈→雷鋒像→市林業(yè)局→勝利橋頭→區(qū)鄉(xiāng)企局→區(qū)法院→十六道→林海大廈→支隊駕訓中心→楊家倉庫→師范→羅橋路口。

特殊語音信息如下：“請給老幼病殘弱讓座，謝謝！”“上車請往后走，不要擁擠！”“沒有投幣的乘客請投幣！”“請注意自己的隨身物品！”

1.1 電路原理圖(圖1)

電路原理圖參考“公交車語音報站系統(tǒng)總電路圖” 。元件參數(shù)已標注。

圖1 電路原理圖

為了便于錄音管理，我們將ISD4004進行均勻分段錄音與放音。根據(jù)公交車車站站臺語音信息的特點，一般一個站臺或特殊語音信息播放的時間不大于8秒，而8秒共需要ISD4004 20行的存儲空間，以8秒為一個錄放單元，那么各個單元的地址分別為，第一單元，0000H～0013H；第二單元，0014H～0027H；第三單元，0028H～003BH；……依次類推。第一段錄音編為1號，相應數(shù)碼管顯示1號，第二段錄音編為2號，相應數(shù)碼管顯示2號。錄完一段后繼續(xù)，依次類推。

1.2 操作說明

1)先根據(jù)每個單元設定的錄音時間，修改程序中HANGS的值，HANGS的值可以為1～255，因每一行為0.4s，所以每個單元錄音的時間為：0.4s～102s

2)修改好值號，編譯程序，產生??.HEX文件。作為單片機程序來源。使用常規(guī)方法下載。

3)按錄音鍵，紅色指示燈亮、綠色指示燈滅，開始在數(shù)碼管顯示的當前單元號錄音，此時按暫停鍵，停止錄音，表示本單元錄音完成。單元號NUMBER1自動加一

4)放音的時候，將放音鍵按下，此時綠色指示燈工作，紅色指示燈不工作，放音開始，數(shù)碼管上顯示當前單元號；放完本單元片段后停止，單元號NUMBER1自動加一。

5)按暫停鍵，紅色、綠色指示燈均滅，錄音或放音終止，單元號NUMBER1自動加1。

6)按上一段按鍵，單元號減1，數(shù)碼管顯示的單元號相應的減1。如單元號此時為1，則單元號變?yōu)槟┪矄卧?，構成循環(huán)。例如單元號NUMBER1=1～25，當目前單元號NUMBER1=1，則令NUMBER1=25。

7)按下一段按鍵，單元號加1，如目前單元號為末尾單元號，則令NUMBER1=1，構成循環(huán)。

2 公交車語音報站系統(tǒng)人機界面的設計

如果設計的按鍵比較多，我們一般采用矩陣式鍵盤，這樣的鍵盤可以靈活使用，有5*5，還有9*9，看需要而定。鍵盤由十字交叉的行線和列線排列，每一個交叉點就定義為一個按鍵。節(jié)省I/O口。行線通過上拉電阻接到+5V上。行線通過5.6K電阻連接+5v電源，行線電平的高低是和按鍵是否按下由關系的，如果沒有按鍵被按下，行線通過電阻和電源相連，所以為高電平。如果此時按鍵被按下，行線電平狀態(tài)就不是由自己決定的，而是要看列線電平的高低，由列線的高低決定。等效電路圖如圖2所示。

圖2 矩陣式按鍵的等效電路圖

按鍵序號 按鍵功能1 放音功能鍵。到達一個站臺按下此鍵播放此站臺的聲音。如此時為正向行駛，站臺自動加1；為反向行駛，站臺號自動減1。2行車方向更改鍵。為了方便觀察，正向行駛紅燈亮，按下此鍵紅燈滅，表示此時為反向行駛。燈滅時按下此鍵燈亮，表示此時為正向行駛。3 上一站臺選擇鍵。按下此鍵站臺號加1，數(shù)碼管顯示相應加1。4 下一站臺選擇鍵。按下此鍵展臺號減1，數(shù)碼管顯示相應減1。5 特殊語音（1）功能鍵。如：“請給老幼病殘弱讓座，謝謝！”6 特殊語音（2）功能鍵。如：“上車請往后走，不要擁擠！”7 特殊語音（3）功能鍵。如：“沒有投幣的乘客請投幣！”8 特殊語音（4）功能鍵。如：“請注意自己的隨身物品！”9~16 暫時預留備用。

3 公交車語音報站系統(tǒng)總機調試

3.1 電路原理圖(圖3)

正向行駛時行車指示燈亮，反向行駛行車指示燈不亮；放音指示燈為放音時燈亮，其它時間燈滅。

圖3 公交車語音報站系統(tǒng)總電路圖

3.2 程序流程圖（見圖2）