基于单片机公交车语音报站与提示系统设计

基于单片机公交车语音报站与提示系统设计英国的沃尔特・汗考为他的国家制造出了世界上第一辆装载发动机的公共汽车，至今，公交车已经经历过近 200年的发展过程。从刚开始“闷罐头”样式到如今配套空调系统；从专人售票至无人售票；从人工报站至半自动语音报站，公交车朝着越来越人性化、越来越简洁的方向设计。可是就目前的公交车存在一个问题，半自动化的语音播报系统需要司机在车子进出站的时候进行人工操作。由于这两个时间往往都是路面情况复杂的时刻，因此容易给行驶中的车辆造成安全隐患。此设计的目标就是根据GPS定位，在单片机的控制下，进行可替代人工操作来实现在指定位置自动语音播报到站信息，并兼容半自动的手动播报功能。随着国民经济的飞速发展，公交系统也日新月异。报站也由原来的由随车售票员报站改为司机按键报站了。但是由于公交司机又要开车又要兼顾按键报站，所以常常出现误报、漏报等现象，不能够满足公交系统的要求；另一方面，由于司机开车时为报站分散精力，也对公交的安全运行埋下了隐患。因此，对自动报站系统的需求也日益强烈。应用自动报站系统即可以节省员工开支，增强公司效益。又可以利用报站器播报标准的普通话站名，使各城市更利于交流和发展。近年来，GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系统在各种行业广泛运用，特别是车辆监控与定位系统的应用中蓬勃发展。随着经济与科技的持续发展，公交运输系统的要求越来越高。目前我国各大城市公交公司都在进行减员，整体上实行是在每辆公交车上只配备了一个司机，实行无人工报站与售票。为了公交系统的管理现代化与安全考虑，需要对原有系统更新使其更智能化，公交自动语音报站系统符合这一要求。目前现有公共汽车自动报站器，到站时LCD点阵文字提示仅显示本站和下站，由此，很多乘客并不清楚该车当前行驶的方向以及某站点在整条线路中的具体位置，特别是报站系统故障时。往往不能提前做好下车准备，甚至很多要走回头路；本文设计一种利用GPS系统与凌阳单片机、LCD显示行车方向、车处位置，并能够实现自动报站与手动报站之间的切换。能够显示多条站点信息、并能够进行相关站点信息提醒，保证乘客尽可能小的下错或者上错站。以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足众多的应用领域，使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个 IT经济新增长点。虽然具有GPS定位功能的公交车市场潜力颇为看好，就现阶段而言仍有几项障碍亟待克服：首先，不论公交车采用的是内建 GPS芯片或是用外接GPS奠块作为解决方案，将无可避免地提高公交车成本，也影响消费者购买的意愿；最后，目前具有提供整合GPS芯片与无线通信技术的公司仍屈指可数，且公交车制造大厂是否愿意采用现有的解决方案，或是另外自行开发仍是未定之数。通过近20年的发展，GPS产品已逐渐转变为消费电子产品，且所能应用的范围已扩展到日常生活中的通信、 PDA定位信息等。不过，以现阶段来看，由于GPS接收机的单芯片化技术、价格以及市场应用服务等仍未臻成熟，因此，在乐观地看待此市场发展时，诸如GPSIC设计的技术是否能达到公交车或PDA所需的最小体积、成本是否能降低以及内建GPS的新公交车系统是否能引起消费者的青睐等问题，仍必须审慎地深入评估。国内GPSSf场呈现出两个重点发展趋势。(1)以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统。在GPS应用领域，车辆应用所占的比例较大。最初 GPS^辆应用一般分为车辆跟踪和车辆导航两大系统。但当摩托罗拉公司推出集车辆导航与跟踪于一体的车辆信息系统后，它就成了发展的方向。GPS车辆定位监控系统主要有自导航应用和中心监控两种方式。车辆监控系统是集GPS技术、无线通信技术和地理信息系统技术于一体的综合车辆管理系统。一般行业用户的车船队监控都采用中心监控方式，系统由监控中心、位于监控中心的主站和安装在移动车辆上的子站等3部分构成。系统的工作原理是：安装在车辆上的 GPS接收机根据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，通信控制器从 GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度和时间信息，结合车辆身份等信息形成数据包，然后通过无线信道发往控制中心。控制中心的主站接收子站发送的数据，并从中提取出定位信息，根据各车辆的车号和组号等，在监控中心的电子地图上显示出来。同时，控制中心的系统管理员可以查询各车辆的运行状况，根据车流量合理调度车辆。（2）面向个人消费者的GP索端产品。芯片的小型化技术、生产成本的降低、体积与耗电量的减小等有利因素，使 GPS产品走下神坛、深入到人们的日常生活中。目前面向个人消费者的产品主要有车载自主导航系统、移动监控终端以及消费类电子产品。有集成了GPS芯片和地理信息系统数字地图的移动通信手机、 GPS手持机、GPS手表，也有基于掌上电脑和笔记本电脑等移动设备的插卡 （CF卡式GP或收机）式、外接（GPS接收机）式等集成产品。利用全球定位系统进行公交车自动报站系统是近几年的一个热门课题。 GPS卫星定位语音报站系统具有定位精度高、语音自动播报等特点。此系统设计要求车辆的定位精度要高于50m如遇外界影响GPSW号还可恢复成手动操作进行报站。本设计主要是制作出一款基于51单片机的GPS自动报站公交车，根据设计需求，硬件部分应该具有的功能有， GPS定位、语音播报、液晶显示、按键操作以及相应的指示灯提示，所以本次设计采用了 STC89C58RCL片机作为主控芯片、GPS模块采用了VK2828U7G5LF液晶显示部分采用了 LCD12864液晶、音频播放部分采用了Miniplay模块，以及按键电路、指示灯提示电路还增加了时钟显示电路。整体硬件框图如下：单片机是STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash程序存储器、SRAMUARTSPkPW畴模块。.增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统 8051..工作电压：5.5V〜3.3V（5V单片机）/3.8V〜2.0V（3V单片机）.工作频率范围：0〜40MHz相当于普通8051的0〜80MHz实际工作频率可达48MHz.用户应用程序空间为8K字节5.片上集成512字节RAM.通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专 用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片.共3个16位定时器/计数器。即定时器 T0、T1、T2.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒.通用异步用行口（UART,还可用定时器软件实现多个UART.工作温度范围：-40〜+85C（工业级）/0〜75c（商业级）VCC（40引脚） ：电源电压VSS（20引脚） ：接地P0端口（P0.0〜P0.7,39〜32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口作为输出端口，每个引脚能驱动 8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低 8位地址和8位数据的复用总线。此时，P0口内部上拉电阻有效。在FlashROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时要求外接上拉电阻。P1端口（P1.0〜P1.7,1〜8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流。P2端口（P2.0〜P2.7,21〜28弓I脚）：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流P3口引脚复用功能 引脚号复用功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（用行输出口）P3.2（外部中断 0）P3.3（外部中断 1）P3.4T0（定时器 0的外部输入）P3.5T1（定时器 1的外部输入）P3.6（外部数据存储器写选通）P3.7（外部数据存储器读选通）RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后， RST弓唧输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EHH上的DISRTOB可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALE/（30引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在 Flash编程时，此引脚（）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址位8EH的SFR勺第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVXEMOV旨令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址位8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。VPP（31弓唧）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接GND注意加密方式1时，将内部锁定位RESET为了执行内部程序指令，应该接VCC在Flash编程期间，也接收12伏VPP电压。XTAL1（19引脚） ：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18引脚） ：振荡器反相放大器的输入端。2.1.3定时器/计数器89单片机至少有两个 16位内部定时器 /计数器（T/CTimer/Counter）。分别是定时器/计数器0（T/C0）和定时器/计数器1（T/C1）,另外一个是定时器/计数器2（T/C2）。它们既可以编程为定时器使用，也可以编程为计数器使用。T/C是加1计数的，不支持减1计数。当T/C工作在定时器时，对振荡源 12分频的脉冲计数，即每个机器周期计数值加 1，计数频率 =当前单片机工作频率 /12。当单片机工作在12MHz寸，计数频率=1MHz单片机每1us计数值加1。当T/C工作在计数器时，计数脉冲来自外部脉冲输入引脚 T0(P3.4)T1(P3.5)。当T0或T1引脚上负跳变时计数值加 1。识别引脚上的负跳变需要 2个机器周期，即24个振荡周期。所以T0或者T1输入的可计数外部脉冲的最高频率为当前单片机工作频率 /24。当单片机工作在12MHz时，最高计数频率500KHz高于该频率将计数出错。TMO而内存RAMfr位于特殊功能寄存器区的89H处，其高4位用于设置定时器/计数器T1的工作方式，低 4位用于设置定时器 /计数器T0的工作方式。由于 T0和T1的用法很相似，所以，在此只结合TMODH氐4位讲解定时器/计数器T0的用法。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0T1控制字 T0控制字当GATE=0时，定时器/计数器开始工作或停止工作不受GATE®的控制，而只受TCONJ存器中的TR0位控制，TR0=0时定时器/计数器T0停止工作，而当TR0=1时定时器/计数器T0开始工作。当GATEM寸，定时器/计数器T0工作的起停除了受TCONJ存器中的TR0位控制外，还受单片机外部引脚P3.2的控制，只有该引脚为高电平且TR0=1这两个条件同时满足时，定时器 /计数器才开始工作，一般这种用法通常用来测量P3.2引脚上正脉冲的宽度。对于控制T1方式字段中的GATEB和T0中的用法完全一样，只是当GATEKl为1时受单片机外部引脚P3.3和TCON中TR1的控制。C/T位决定T0工作在定时方式还是计数方式。当C/T=0时，T0工作在定时方式，此时由TH0和TL0组成的16位计数容器，这个容器会对晶振产生的脉冲再12分频后的脉冲进行计数，如果单片机外部接的是 12M晶振，则TH0和TL0组成的16位计数容器中的数据就会每隔1微妙自动加1；当C/T=1时，T0工作在计数方式，由TH0和TL0组成的16位计数容器会对从单片机外部引脚P3.4输入单片机的脉冲进行计数，每输入一个脉冲，则TH0和TL0组成的16位计数容器中的数据会自动加1。如果TMOD高4位中的C/T=0,表示T1工作在定时方式，而当C/T=1表示T1工作在计数方式，计的是来自单片机外部引脚传入单片机的脉冲数。M1和M0两位都可以设置成0或1,因此这两位有4种组合，这4种组合决定了T0的计数容器TH0和TL0共同构成的16位计数容器中所计的脉冲数的变化规律。M1M0 工作模式 TH0和TL0构成的16位计数容器的计数方式的描述0 0 模式0此时TH0和TL0构成16位计数容器，最大计数范围0〜65535共65536个数0 1 模式1此时TH0和TL0构成16位计数容器，最大计数范围0〜65535共65536个数1 0 模式2TH0和TL0成为两个8位计数器，TH0中的数据固定为开始设定的值不变，TL0中数据按晶振 12分频后速度自动加 1至溢出， TH0中数据自动拷贝给TL0,在此基础上自加，TL0如此循环自加1模式3只有T0可用于本模式，T1不可以，此时T0的TH0和TL0成为两个独立的8位计数器，且TH0只能用于定时方式；TL0可以工作与定时方式也可以工作与计数方式定时器/计数器控制寄存器TCONfc下表所示，其中高4位和定时器/计数器T0及T1有关。TCON1一个八位寄存器，用于控制定时器的启动/停止及标志定时器溢出中断申请，既可以进行字节寻址也可以进行位寻址。TOC\o"1-5"\h\zTCONTF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0位地址8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88HTF1—T1溢出标志为。当定时器 /计数器发生溢出时，该位由硬件置 1，表示计数容器已经计满溢出，所谓溢出就是计数容器中的数从最大变成 0的现象。向CPU中请中断进入终端服务程序，TF1又由硬件清零 0，也可以软件清零 0。TF0-T0溢出标志。其功能操作与TF1相同。TR1—T1运行控制位，可通过软件置 1或0来启动关闭定时器 1。TRO-T0运行控制位，其功能操作与TR0相同1。IED7D6D5D4D3D2D1D0EA ET2ESET1EX1ET0EX0当ET0=1(SETBET0)时，单片机的CPU能够在定时器/计数器T0的计数容器发生溢出时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序；当ET0=0(CLRET0)时，单片机的CPU不能够在定时器 /计数器T0的计数容器发生溢出时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序。当ET1=1(SETBET1)时，单片机的CPU能够在定时器/计数器T1的计数容器发生溢出时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序；当 ET1=0(CLRET1)时，即使定时器/计数器T1的计数容器发生了溢出，单片机也不能中断主程序而去执行相应的中断服务子程序。EA为总中断允许控制位，将 EA位设置成0关中断。单片机正在主程序里无穷无尽的循环的时候，突然发生了一个紧急事件，程序就“飞”到了另一处(发生突发事件的地方)执行，处理完突发事件后又自己“飞”回到主程序中继续执行。表6-5中断允许寄存器 IED7D6D5D4D3D2D1D0EA ET2ESET1EX1ET0EX08051系列单片机有 5个事件可以中断单片机正在执行的主程序，分别是定时器/计数器T0和T1计数容器溢出、外部引脚P3.2和P3.3上的信号以及串口通讯中断；8052系列单片机比 8051单片机多一个引起中断的事件就是定时器 T2，中断允许寄存器IE就是用于设置单片机，当相应的事情发生时是否通知单片机的CPU中断当前执行的任务并“飞”出去做相应的处理的。下面分别介绍中断允许寄存器 IE中各位的功能。当EX0=1(SETBEX0)同时在单片机P3.2引脚上出现中断信号时，单片机会中断主程序的执行“飞”往中断服务子程序去执行，执行完中断程序后通过中断返回指令RETI自动返回主程序继续执行。当EX0=0(CLREX0),即使单片机P3.2引脚上出现中断信号，程序也不会从主程序“飞”出去执行。因为此时单片机的CPU相当于被“堵上了耳朵”，根本接收不到P3.2引脚上的中断信号。当ET0=1(SETBET0)时，单片机的CPU能够在定时器/计数器T0的计数容器发生溢出时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序；当 ET0=0(CLRET0)时，单片机的CPU不能够在定时器 /计数器T0的计数容器发生溢出时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序。当EX1=1(SETBEX1M,并且外部P3.3引脚上出现中断信号时，单片机的CPU会中断主程序而去执行相应的中断服务子程序；当EX1=0(CLREX1)时，即使外部P3.3引脚上出现中断信号，单片机的CPU也不能中断主程序转而去执行中断服务子程序。当ET1=1(SETBET1)时，单片机的CPU能够在定时器/计数器T1的计数容器发生溢出时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序；当ET1=0(CLRET1)时，即使定时器/计数器T1的计数容器发生了溢出，单片机也不能中断主程序而去执行相应的中断服务子程序。当ES=1(SETBES)时，单片机的CPU能够在用口发送完或接收完一个字节数据时中断主程序而去执行相应的中断服务子程序；当ES=0(CLRES)时，即使单片机的用口发送完或接收完一个字节数据也不会产生中断。EA为总中断允许控制位，将 EA位设置成0关中断。一条信息的各位数据被逐位顺序传送的通信方式成为串行通信。根据信息的传送方向，串行通信可以可以进一步划分为单工、半双工和全双工 3种。信息只能单方向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送为半双工；信息能够同时双向传送则成为全双工。8051系列单片机有一个全双工串行口，全双工的串行通信只需要一根输出线和输入线。串行通信又有异步通信和同步通信这两种方式。异步通信用起始位“ 0”表示字符的开始，然后从低位到高位逐位传送数据，最后用停止位“1”表示字符结束。一个字符又称作一帧信息，一帧信息包括 1位起始位、8位数据位、1位停止位，若数据位增加到第 9位，在8051系列单片机中，第九位数据可以用作奇偶校验位，也可以用作地址 /数据帧标志。8051系列单片机串行 I/O接口的工作原理就是：当要发送数据时，单片机自动将SBUF内的8位并行数据转换为一定格式的串行数据，从TXD引脚按规定的波特率来输出；当要接收数据时，要监视RXD引脚，一旦出现起始位“ 0”，按规定的波特率将外围设备送来的一定格式的串行数据转换成8位并行数据，等待用户读取SBUF寄存器，若不及时读取，SBUF中的数据有可能被刷新。8051系列单片机上有通用异步接收 /发送器用于串行通信，发送时数据由TXD引脚输出，接收时数据从 RXD引脚输入。有两个缓冲器(SerialBuffer)，一个作发送缓冲器，另外一个作为接收缓冲器。UART是可编程的全双工的串行口。SBUF是可以直接寻址的专用寄存器。物理上，它对应着两个寄存器，即一个发送寄存器一个接收寄存器，CPU写SBUF就是修改发送寄存器；读SBUFM是读接收寄存器。接收器是双缓冲的，以避免在接收下一帧数据之前， CPU未能及时的响应接收器的中断，没有把上一帧的数据读走而产生两帧数据重叠的问题。对于发送器，为了保持最大的传输速率，一般不需要双缓冲，因为发送时 CPU是主动的，不会产生重叠问题。SCON＞一个逐位定义的8位寄存器，用于控制串行通信的方式选择、接收和发送，指示串口的状态，SCON即可以字节寻址也可以位寻址，字节地址 98H,地址位为98H~9FH。SM2在工作方式2和3中是多机通信的使能位。在工作方式 0中，SM2必须为01在工作方式1中，若SM2=1M没有接收到有效的停止位，则接收中断标志位 RI不会被激活。在工作方式2和3中若SM2=1且接收至IJ的第9位数据(RB3为0,则接收中断标志RB8不会被激活，若接收到的第9位数据(RB3为1,则RI置位。此功能可用于多处理机通信。REN为允许申行接收位，由软件置位或清除。置位时允许串行接收，消除时禁止串行接收。TB8是工作方式2和3要发送的第9位数据。在许多通信协议中该位是奇偶位，可以按需要由软件置位或清除。在多处理机通信中，该位用于表示是地址帧还是数据帧。RB8是工作方式2和3中接收到的第9位数据（例如是奇偶位或者地址/数据标识位），在工作方式1中若SM2=0则RB8是已接收的停止位。在工作方式0中RB8不使用。TI为发送中断标志位，由硬件置位，软件清除。工作方式 0中在发送第 8位末尾由硬件置位；在其他工作方式时，在发送停止位开始时由硬件置位。TI=1时，申请中断。CPU响应中断后，发送下一帧数据。在任彳■工作方式中都必须由软件清除 TIoRI为接收中断标志位，由硬件置位，软件清除。工作方式0中在接收第8位末尾由硬件置位；在其他工作方式时，在接收停止位的中间由硬件置位。RI=1时，申请中断，要求CPU取走数据。但在工作方式1中，SM2=1且未接收到有效的停止位时，不会对RI置位。在任何工作方式中都必须由软件清除 RI。系统复位时，SCON勺所有位都被消除。（1）工作方式0SM0=0且SM1=0时，用口选择工作方式0,实质这是一种同步移位寄存器模式。其数据传输的波特率固定为Fosc/12,数据由RXD引脚输入或输出，同步时钟由TXD引脚输出。接收 /发送的是 8位数据，传输是低位在前，帧格式如下：……..D0D1D2D3D4D5D6D7 ……当SM0=0且SM1=1时，用口选择工作方式1,其数据传输的波特率由定时/计数器T1、T2的溢出速率决定，可通过程序设定。当T2CONJ存器中的RCLKffiTCLKS位时，用T2作为发送和接收波特率发生器，而RCLK=TCLK=0,用T1作为波特率发生器，两者还可以交叉使用，即发送和接收采用不同的波特率。数据由 TXD引脚发送，由RXD引脚接收。发送或接收一帧的数据为 10位，即1位起始位（0）、8位数据位（低位在先）和1位停止位（1）。起始位0D0D1D2D3D4D5D6D7 停止位1类似于工作方式0,当执行任一条SBUF指令时，就启动申行数据的发送。在执行写入SBUF的指令时，也将“1”写入发送移位寄存器的第9位，并通知发送控制器有发送请求。发送过程始于内部的16分频计数器下次满度翻转（全“1”变全“0”）后的那几个机器周期的开始。所以，每位的发送过程与16分频计数器同步，而不是与“写SBUF同步。这两种方式都是 11位异步接收 /发送方式。他们的操作过程都是完全一样的，所不同的是波特率而已。方式3波特率同方式 1（定时器1作为波特率时钟发生器）。方式2和方式3的发送起始于任何一条 SBUF数据装载指令。当第9位数据（TB8）输出之后，TI将被置位（TI=1）。方式2和方式3的接收数据前提条件也是 REN被编程为1。在第9位数据接收到后，如果下列条件同时满足，即RI=0且SM2=0或者接收到的第9位为1,则将已接受的数据装入SBUF缓冲器和RB8,并将RI置位（RI=1）否则接收数据无效。8051串行口的不同寻常的特征是包括第9位方式。它允许把在串行口通信增加的第9位用于标志特殊字节的接收。用这种方式，一个单片机可以和大量的其他单片机对话而不打扰不寻址的单片机，这种多机通信方式必须工作在严格的主从方式，由软件进行分析。单片机最小系统由电源接口，开关，时钟电路，下载接口，复位电路和STC89c5卵片机组成。复位电路：当在89C51单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作（若该引脚持续保持高电平，单片机就处于循环复位状态）复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充放电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。本设计就是用的按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过 RST（9）端与电源 Vcc接通而实现的。按键手动复位电路见下图。时钟频率用12MHz寸C取10uF,R取10k0时钟电路：STC89C52RCI片机的时钟信号通常有两种方式产生：一是内部时钟方式，二是外部时钟方式。内部时钟方式如图3所示。在89S51单片机内部有一振荡电路，只要在单片机的XTAL1（18）和 XTAL2（19）引脚外接石英晶体（简称晶振） ，就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。图中电容 C1和C2的作用是稳定频率和快速起振，电容值在5~30pF,典型值为30pF。晶振CYS的振荡频率范围在1.2~12MHz间选择，典型值为12MHzffi6MHz下载接口：STC89c52系列单片机具有在系统可编程（ISP）特性，ISP的好处是：省去购买通用编程器，单片机在用户系统上即可下载／烧录用户程序，而无须将单片机从已生产好的产品上拆下，再用通用编程器将程序代码烧录进单片机内部。有些程序尚未定型的产品可以一边生产，一边完善，加快了产品进入市场的速度，减小了新产品由于软件缺陷带来的风险。由于可以在用户的目标系统上将程序直接下载进单片机看运行结果对错，单片机出厂时就已完全加密。需要单片机内部的电放光后上电复位（冷起动）才运行系统ISP程序，如从P3.0/RxD检测到合法的下载命令流就下载用户程序，如检测不到就系统复位到用户程序区。DS1302的引脚排列，其中Vcc2为主电源，VCC1为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST俞入驱动置高电平来启动所有的数据传送。 RST俞入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为高电平时，所有的数据彳送被初始化，允许对 DS1302a行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端（双向）。SCL©时钟输入端。MiniMP3模块是一个提供串口的语音模块，完美的集成了 MP&WAVWMA勺硬同时软件支持TF卡驱动，支持FAT16、FAT32文件系统。通过简单的串口指令即可完成播放指定的音乐，以及如何播放音乐等功能，无需繁琐的底层操作，稳定可靠是此款产品的最大特点。在本系统中用第一个按键是设置按键 ,第二个按键是加,第三个是减 ,第四个是切换手动自动的,第5个按键是切换上下行的,第6是播报,第7是采集或删除GPSt位数据,第8个是返回按键.指示灯分别指示手动 .自动.上行.下行2.7.1LCD128X64简介及功能带中文字库的128X64是一种具有 4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128X64,内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8X4行16X16点阵的汉字.也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。基本特性及功能 :（1）、低电源电压（ VDD:+3.0--+5.5V）（2）、显示分辨率 :128X64点（3）、内置汉字字库，提供8192个16X16点阵汉字（简繁体可选）（4）、内置128个16X8点阵字符（5）、2MHZ寸钟频率 （6）、显示方式：STN半透、正显、驱动方式： 1/32DUTY，1/5BIAS（8）、视角方向： 6点（9）、背光方式：侧部高亮白色LER功耗仅为普通LED的1/5—1/10（10）、通讯方式：用行、并口可选（11）、内置DC-DC转换电路，无需外加负压 （12）、无需片选信号，简化软件设计13）、工作温度 :0℃-+55℃,存储温度:-20℃-+60℃。管脚号 管脚名 电平 管脚功能描述VCC3.0+5V电源负V0- 对比亮度调整RS（CS H/L RS="H',表示 DB7DB0为显示数据RS="L"，表示DB7DB0为指令数据R/W（SID） H/L R/W=“H” ， E=“H”，数据被读到 DB7——DB0RW="L"，E="H—>L"，DB7——DB0的数据被写到IR或DRE（SCLK） H/L 使能信号

DB0H/L三态数据线DB1H/L三态数据线101112131415171819DB2DB3DB4DB5DB6DB7PSBH/LH/LH/LH/LH/LH/LH/L/RESETVOUT—AVDD三态数据线三态数据线三态数据线三态数据线三态数据线三态数据线H:8位或4DB0H/L三态数据线DB1H/L三态数据线101112131415171819DB2DB3DB4DB5DB6DB7PSBH/LH/LH/LH/LH/LH/LH/L/RESETVOUT—AVDD三态数据线三态数据线三态数据线三态数据线三态数据线三态数据线H:8位或4位并口方式，L:串口方式H/L复位端，低电平有效LCD^动电压输出端背光源正端（ +5V）2.7.2控制器接口信号说明：1、RSR/W勺配合选择决定控制界面的4种模式：L L MPU1指令到指令暂存器（IR）L H 读出忙标志（BF）及地址记数器（AQ的状态H L MPU!入数据到数据暂存器（DRH H MPUA数据暂存器（DR）中读出数据E状态执行动作 结果高一一＞低 I/O缓冲一一＞DR配合/W进行写数据或指令高DR＞I/O缓冲配合R进行读数据或指令低/低高高 ＞高无动作忙标志:BFBF标志表明内部工作情况 .BF=1时才能对模块进行内部操作 ,此时模块不接受外部指令和数据 .BF=0时,模块为准备状态 ,能够接受外部指令和数据 .每次操作之前最好先进行状态字检测，只有在确认BF=0之后,才能访问模块。字型产生ROM（CGRQM 字型产生ROM（CGRQ则供8192个此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。 DFF=1为开显示（DISPLAYON）,DDRAMj内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAYOFF）DFF的状态是指令DISPLAYON/OF摩口RST信号控制的。显示数据RAM（DDRAM模块内部显示数据RAMS供64X2个位元组的空间，最多可控制4行16字（64个字）的中文字型显示，当写入显示数据 RAM寸，可分别显示CGROMTCGRAMJ字型；此模块可显示三种字型，分别是半角英数字型（16*8）、CGRAW型及CGROMU中文字型，三种字型的选择，由在DDRA呻写入的编码选择，在0000HH0006H的编码中（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）将选择CGRAM6自定义字型，02H-7FH的编码中将选择半角英数字的字型，至于A1以上的编码将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组的编码形成中文字型的编码BIG5（A140—D75F），GB（A1A0-F7FFH）。字型产生RAM（CGRAM）字型产生RAM提供图象定义（造字）功能，可以提供四组16X16点的自定义图象空间，使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到CGRAMP,便可和CGROM的定义一样地通过DDRA隈示在屏幕中。地址计数器AC地址计数器是用来贮存DDRAM/CGRAM-的地址，它