公交車自動報站器設計與實現

摘要：本文主要介紹一種基于凌陽十六位單片機精簡開發板的簡易公交車報站系統，以單片機SPCE061A為控制芯片，外擴SPR4096存儲芯片進行語音存儲擴展，用鍵盤對報站系統進行控制，使其完成報站功能，并用LED顯示日期和時間。該公車報站系統結構簡單、操作簡單、可靠性高，具有很好的實用價值。

關鍵詞：SPCE061A SPR4096 自動報站器

1、設計思路及主要步驟

1.1設計思路

選用SPCE061A單片機作為主控芯片，利用鍵盤顯示模塊、電源模塊，語音資源存儲模塊，實現公交車的手動報站。通過PC機等設備錄制需要播放的語音資源，將錄制好的語音資源燒寫到SPR4096 FLASH存儲器中，然后根據鍵盤執行對應的報站等功能。基本功能有：每站只需按一次鍵即可播報全部報站內容（前方將要到達的站名，上下車提示服務語）；具有跳站、上行、下行切換控制功能。設計過程中，主要用C語言編程。

1.2主要步驟

（1）通過查找相關資料了解目前報站器的現狀，發展方向，確定自己的設計方案和一些改進方法；

（2）對報站器的原理，實現步驟進行分析，設計外圍電路及各個系統模塊；

（3）以凌陽SPCE061A為主機，對各個模塊進行詳盡規劃，列出流程圖，編寫相應的程序；

（4）對報站器功能進行調試、完善；

（5）根據設計方案完成撰寫論文，裝訂并提交。

2、系統設計方案

根據設計要求，選用SPCE061A單片機作為主控芯片，因為該芯片是SOC使用較少的外圍器件就能實現最小系統。配合語音函數庫可以實現語音功能。外圍擴展鍵盤，顯示器件，擴展SPR4096 FLASH芯片存儲語音資源。框圖如圖1所示：

3、系統工作原理

通過麥克風由音頻輸入電路將外部音頻輸入到凌陽芯片中，將錄制好的語音資源燒寫到SPR4096 FLASH存儲器中，然后根據鍵盤執行對應的報站等功能，并且在數碼管上顯示信息。

4、凌陽SPCE061A單片機簡介

SPCE061A是臺灣凌陽科技公司推出的一款16位SoC（片上系統）的單片機，它采用高性能的μ’nSPTM內核，具有豐富的硬件資源，并集成了ICE（在線仿真）電路接口，可以直接利用該接口對芯片進行下載（燒寫）、仿真、調試等操作。凌陽科技公司為SPCE061A芯片配備的指令系統，具有易學易用，代碼效率較高等特點，在μ’nSPTM集成開發環境（IDE）的支持下，可采用匯編語言和標準C語言開發各種應用程序，還可以實現C語言與凌陽匯編語言的相互調用。

SPCE061A芯片內部以μ’nSPTM16位微控制器為核心，集成了ICE（在線仿真）、Flash存儲器（閃存）、SRAM（靜態內存）、通用I/O端口、定時器/計數器、中斷控制、CPU時鐘、鎖相環（PLL）振蕩器、雙16位定時器/計數器、時基控制器、中斷控制器、7通道10位ADC、單通道ADC+AGC、雙通道10位DAC、UART通信接口、SIO端口、低電壓監測/低電壓復位等模塊。

SPCE061A 是凌陽科技研發生產的性價比很高的一款十六位單片機，使用它可以非常方便靈活的實現語音的錄放功能，該芯片擁有 8 路 10 位精度的 ADC，其中一路為音頻轉換通道，并且內置有自動增益電路。這為實現語音錄入提供了方便的硬件條件。兩路 10 位精度的 DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成語音的播放（這兩點是此芯片相對于51芯片的優勢所在）。另外凌陽十六位單片機具有易學易用的效率較高的一套指令系統和集成開發環境（unSP IDE）。SPCE061A 片內還集成了一個 ICE（在線仿真電路）接口，使得對該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而 ICE 接口不占用芯片上的硬件資源，結合凌陽科技提供的集成開發環境（unSP IDE）用戶可以利用它對芯片進行真實的仿真；而程序的下載（燒寫）也是通過該接口進行下載。主控板模塊主要由電源電路模塊、音頻輸入MIC電路和音頻輸出DAC電路等模塊組成。

5、SPCE061A的開發方法與環境

SPCE061的開發是通過在線調試器PROBE實現的，它既是一個編程器（程序燒寫器），又是一個實時在線調試器，用它可以替代在單片機應用項目的開發過程中常用的兩件工具—硬件在線實時仿真器和程序燒寫器。它利用了SPCE061片內置的在線仿真電路ICE和凌陽公司的在線串行編程技術，PROBE工作于凌陽IDE集成開發環境軟件包下，其5芯的仿真頭直接連接到目標電路板上。SPCE061相應管腳接在目標電路板上的CPU2SPCE061調試、運行用戶編制的程序，PROBE的另一頭是標準25針打印機接口，直接連接到計算機打印口與上位機通訊，在計算機IDE集成開發環境軟件包下完成在線調試功能。μ’nSPIDE使用流程如圖2所示：

6、結束語

本文所述基于凌陽SPCE061A單片機控制的公交車報站器，經過測試，公交車報站器的性能達到了設計目標，使用SOC方式設計，大大提高了系統的穩定性，減少了外圍器件降低了成本。隨著無人售票車逐漸增多，公交車報站器就越顯得重要了，完善公交報站系統，會給人們的出行帶來方便。

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