公交车自动报站器设计与实现_凯伦报站 博闻报站

　　摘要：本文主要介绍一种基于凌阳十六位单片机精简开发板的简易公交车报站系统，以单片机SPCE061A为控制芯片，外扩SPR4096存储芯片进行语音存储扩展，用键盘对报站系统进行控制，使其完成报站功能，并用LED显示日期和时间。该公车报站系统结构简单、操作简单、可靠性高，具有很好的实用价值。
　　关键词：SPCE061A SPR4096 自动报站器
　　1、设计思路及主要步骤
　　1.1设计思路
　　选用SPCE061A单片机作为主控芯片，利用键盘显示模块、电源模块，语音资源存储模块，实现公交车的手动报站。通过PC机等设备录制需要播放的语音资源，将录制好的语音资源烧写到SPR4096 FLASH存储器中，然后根据键盘执行对应的报站等功能。基本功能有：每站只需按一次键即可播报全部报站内容（前方将要到达的站名，上下车提示服务语）；具有跳站、上行、下行切换控制功能。设计过程中，主要用C语言编程。
　　1.2主要步骤
　　（1）通过查找相关资料了解目前报站器的现状，发展方向，确定自己的设计方案和一些改进方法；
　　（2）对报站器的原理，实现步骤进行分析，设计外围电路及各个系统模块；
　　（3）以凌阳SPCE061A为主机，对各个模块进行详尽规划，列出流程图，编写相应的程序；
　　（4）对报站器功能进行调试、完善；
　　（5）根据设计方案完成撰写论文，装订并提交。
　　2、系统设计方案
　　根据设计要求，选用SPCE061A单片机作为主控芯片，因为该芯片是SOC使用较少的外围器件就能实现最小系统。配合语音函数库可以实现语音功能。外围扩展键盘，显示器件，扩展SPR4096 FLASH芯片存储语音资源。框图如图1所示：
　　3、系统工作原理
　　通过麦克风由音频输入电路将外部音频输入到凌阳芯片中，将录制好的语音资源烧写到SPR4096 FLASH存储器中，然后根据键盘执行对应的报站等功能，并且在数码管上显示信息。
　　4、凌阳SPCE061A单片机简介
　　SPCE061A是台湾凌阳科技公司推出的一款16位SoC（片上系统）的单片机，它采用高性能的μ’nSPTM内核，具有丰富的硬件资源，并集成了ICE（在线仿真）电路接口，可以直接利用该接口对芯片进行下载（烧写）、仿真、调试等操作。凌阳科技公司为SPCE061A芯片配备的指令系统，具有易学易用，代码效率较高等特点，在μ’nSPTM集成开发环境（IDE）的支持下，可采用汇编语言和标准C语言开发各种应用程序，还可以实现C语言与凌阳汇编语言的相互调用。
　　SPCE061A芯片内部以μ’nSPTM16位微控制器为核心，集成了ICE（在线仿真）、Flash存储器（闪存）、SRAM（静态内存）、通用I/O端口、定时器/计数器、中断控制、CPU时钟、锁相环（PLL）振荡器、双16位定时器/计数器、时基控制器、中断控制器、7通道10位ADC、单通道ADC+AGC、双通道10位DAC、UART通信接口、SIO端口、低电压监测/低电压复位等模块。
　　SPCE061A 是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放功能，该芯片拥有 8 路 10 位精度的 ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路 10 位精度的 DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放（这两点是此芯片相对于51芯片的优势所在）。另外凌阳十六位单片机具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境（unSP IDE）。SPCE061A 片内还集成了一个 ICE（在线仿真电路）接口，使得对该芯片的编程、仿真都变得非常方便，而 ICE 接口不占用芯片上的硬件资源，结合凌阳科技提供的集成开发环境（unSP IDE）用户可以利用它对芯片进行真实的仿真；而程序的下载（烧写）也是通过该接口进行下载。主控板模块主要由电源电路模块、音频输入MIC电路和音频输出DAC电路等模块组成。
　　5、SPCE061A的开发方法与环境
　　SPCE061的开发是通过在线调试器PROBE实现的，它既是一个编程器（程序烧写器），又是一个实时在线调试器，用它可以替代在单片机应用项目的开发过程中常用的两件工具—硬件在线实时仿真器和程序烧写器。它利用了SPCE061片内置的在线仿真电路ICE和凌阳公司的在线串行编程技术，PROBE工作于凌阳IDE集成开发环境软件包下，其5芯的仿真头直接连接到目标电路板上。SPCE061相应管脚接在目标电路板上的CPU2SPCE061调试、运行用户编制的程序，PROBE的另一头是标准25针打印机接口，直接连接到计算机打印口与上位机通讯，在计算机IDE集成开发环境软件包下完成在线调试功能。μ’nSPIDE使用流程如图2所示：
　　6、结束语
　　本文所述基于凌阳SPCE061A单片机控制的公交车报站器，经过测试，公交车报站器的性能达到了设计目标，使用SOC方式设计，大大提高了系统的稳定性，减少了外围器件降低了成本。随着无人售票车逐渐增多，公交车报站器就越显得重要了，完善公交报站系统，会给人们的出行带来方便。
　　参考文献：
　　[1]康华光，陈大钦.电子技术基础（模拟部分）[M].高等教育出版社.
　　[2]李学海.16位语音型单片机SPCE061A实用教程—基础篇[M].北京：人民邮电出版社，2007.
　　[3]李学海.PIC单片机实用教程—基础篇[M].北京航空航天大学出版社， 2002.
　　[4]Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scale[J]. Powder and Bulk Engineering. 1995.

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