目 录
一、 引言 1
（一） 公交车汉字显示系统发展背景 1
（二） 公交车汉字显示系统技术方案比较 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 控制系统的主控芯片对比与选择 3
（二） AT89C51单片机 3
（三） LED点阵简介 4
（四） ISD4004型OTP语音芯片概述 6
三、 硬件系统设计 9
（一） 硬件结构框图设计 9
（二） 单片机最小系统设计 9
（三） LED点阵电路设计 10
（四） 16×32点阵电路设计 11
（五） ISD4004语音芯片电路原理图设计 12
四、 软件系统设计 13
（一） 软件系统流程图设计 13
（二） 点阵驱动工作流程图 14
（三） ISD4004语音芯片工作流程图设计 17
五、 实物制作与调试 18
（一）实物制作 18
（二）功能测试 18
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
引言
研究背景
近年来，随着我国城市化进程脚步的大幅推进，城市公交系统越来越完善，有学者认为一个城市的公交系统是反映这个城市发展成度的一个重要标志。在公交发展的早期，其给人们的工作和生活带来的快捷性和方便性使得它快速赢得人们的青睐，最近几年又出现了无人售票车，也就是售票工作全由一个刷卡机来完成，全车的乘务人员只有司机一个人。为了能够完成公交的报站工作，设计人员首先想到的是将报站系统的控制盘移到司机旁边，司机对控制按钮触手可及后，就可以在公交进站前按下按钮播报站台信息并将站台信息显示在屏幕上共乘客查看，大大方便了人们的日常出行，同时也促进了城市交通的发展。
技术方案比较
公交车汉字显示系统是目前国内外诸多厂家及学
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
了无人售票车，也就是售票工作全由一个刷卡机来完成，全车的乘务人员只有司机一个人。为了能够完成公交的报站工作，设计人员首先想到的是将报站系统的控制盘移到司机旁边，司机对控制按钮触手可及后，就可以在公交进站前按下按钮播报站台信息并将站台信息显示在屏幕上共乘客查看，大大方便了人们的日常出行，同时也促进了城市交通的发展。
技术方案比较
公交车汉字显示系统是目前国内外诸多厂家及学者研究的热点，由于这种系统在公交车、地铁上等一些拥挤以及空间狭隘的地点使用，因此显示屏的体积不会做到很大，必须要考虑怎样尽可能的在相同时间、相同面积的屏幕下显示更多有效信息给乘客。据一份调查显示，国内相关生产厂家每年要生产一百万套显示系统进入市场，主要用于发展城市的新型公交系统，用于改善目前拥挤和恶劣的城市交通。
方案一：采用ARM系列的32为处理器来控制显示系统。采用该方案优势是高性能、低功耗；其缺点则是价格高。
方案二：采用单片机结合LED点阵来控制显示系统。采用该方案优势是显示器的动态更新速度快，显示效果好，不会出现跳屏等不良现象，价格低廉。
经过对上述方案的比较，考虑到成本方面的问题，故本设计拟采用单片机结合LED点阵来控制显示系统。
主要研究内容
本次设计的主要研究内容包括：
1. 完成公交车汉字显示系统的方案设计；
2. 完成51最小系统、LED点阵电路、语音芯片的硬件设计；
3. 完成51单片机驱动点阵以及语音芯片的软件设计；
4. 完成实物制作及功能调试。
预期设计目标：
能实现汉字与站台不对应时自动纠错功能；
能实现中英提示语音的自动播报；
能实现LED点阵电路进行汉字显示；
4. 能实现汉字显示与语音播报同时进行。
方案选择及元器件介绍
控制系统的主控芯片对比与选择
方案一：若以使用经验和成本为第一考虑要素，那么51单片机将是一个不错的选择。目前市面上51单片机具有广泛的市场，无论是在高校教学还是工业控制场合，都能看到51单片机的身影。大学期间的单片机课程主要对51单片机（如AT89C51、STC89C51等）的内部结构、使用方法等有过全面的教学，并且其内部寄存器数量较少，相比于其他类型的单片机更容易进行程序构建，选择51单片机作为主控核心，能够使得顺利完成毕业设计具有保障。另外在成本方面，51单片机芯片根据其内部资源情况价格不一，但价格都相对较低廉；51单片机的程序烧写方式采用两根线形式的串口来完成，这样相对于其他厂家的单片机来说，无需配置价格昂贵的仿真器。在单片机性能上，所有51单片机都采用同一种内核——MCS—51作为CPU，外部都集成了计时器、中断以及串口等模块，这样极大方便了系统软件系统的构建；不但如此，51单片机的处理速度也能够胜任大多数应用场合。
方案二：若从单片机处理速度、性能、稳定度以及内置资源等方面考虑，意大利ST公司的STM32单片机是最佳选择。在处理速度上，其主频达到72MHz以上，内部高稳定度的PLL锁相环模块能够将外部时钟倍频到工作频率，这样就大大提高了指令的处理速度。STM32单片机芯片内部大多集成了ADC、DAC、IIC、SPI以及DMA等常用模块，这点是51单片机所不具有的，这样往往通过一片STM32芯片就能完成一个复杂系统的设计。其内部程序储存器（FLASH）空间大小达到64k以上，而51单片机只有4k或者8k左右，这样在进行庞大系统的构建时，就无需进行片外FLASH的配置了。虽然STM32单片机相对于51单片机有这么多的优点，然而其在本课题中的缺点也是不可小觑的，第一STM32的寄存器高达上百个，如果没有相关开发经验，那么将无从下手；第二STM32单片机芯片的管脚也多达上百个，并且是贴片式芯片，对于PCB的布局要求相当高；第三是目前网上关于STM32单片机的资料还不是很丰富，不能够保证毕业设计的顺利进行。
通过两个方案的分析和比较，可以发现51单片机虽然没有很丰富的内部资源，但是其能够极大地保证毕业设计各指标的完成，而STM32单片机虽然性能卓越，但是并不熟悉它的使用，因此本课题最终决定使用51单片机作为主控核心芯片。
AT89C51单片机
AT89C51单片机是一种常用的51内核单片机，它由半导体制造大商ATMEL公司于上世纪开发并推向市场，进入市场后迅速赢得了各界的一致好评，尤其是在高校的单片机类课程中，直到目前，它仍是教学的重点。AT89C51单片机是一种40管脚双排直插式FLASH器件，也就是说它内部的程序存储器件为FLASH型，这不同于掩膜型和RAM型，掩膜
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