摘要：對車輪軸的轉角的脈沖進行計數，將計數值與預置值對比，即可確定報站時刻，達到準確自動的目的。以AT89C51為CPU在中斷處理程序中對外來脈沖計數，結合語音芯片ISD4004輸出語音。 關鍵詞： 距離控制 計數 C51 ISD4004 編程 0 引言 目前公交報站有三種方式，一種是利用GPS全球衛(wèi)星定位系統的公交車報站系統，目前美國部分城市投入使用，國內也有此類產品的研制開發(fā)，其功能強大，系統穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無法承受。目前我國部分城市采用手動電子報站和人工報站的方式，而它們都離不開司務人員，加大司乘人員的工作強度。手動電子報站一般由司機或者乘務員控制，經常出現錯報，誤報的情況，基于上述情況的不足，結合公交車輛的使用特點及實際營運環(huán)境，研制開發(fā)了市內公交智能報站系統。技術關鍵是對車輪轉軸的轉角的脈沖進行計數，將計數值與預置值對比，即可確定報站時刻，達到準確自動的目的。以AT89C51為CPU在中斷處理程序中對外來脈沖計數，利用ISD4004輸出語音。 一 組成原理 系統由脈沖檢測、脈沖計數、比較判斷、控制信號、語音芯片、輸出顯示等組成。 1.1 脈沖檢測 該系統關鍵是對轉軸所轉過的圈數進行計數，考慮到車輛將在復雜的 環(huán)境中運行，故采用可靠的霍爾元件DN6848作為信號的采集裝置，再經光電耦合器4N25輸入給單片機。 1.2 脈沖計數 光電耦合器的信號進入C51后，采用中斷方式對脈沖計數。外部晶振12MHz。 1.3 在比較判斷程序中將計數值于預置值進行比較，當數值到時就輸出信號控制語言芯片進行報站。 1.4 控制按鍵 用于手動控制、手動調整、預置值的輸入等 1.5 語言芯片 由專用語音芯片ISD4004組成，可擦寫，便于在不同公交線上使用。 1.6 復位控制 安裝在車門上的微動開關在到站后給C51一個信號，使其自動開始下一段的計數。 1.7 輸出顯示 由兩位七段數碼管組成，由C51采用動態(tài)掃描方式顯示。 1.8預置存儲 采用兩種方式存儲，一種是在燒寫器上將數據寫入，另一種是在車上，單片機處于輸入狀態(tài)，車輛行駛一遍，將站與站之間的脈沖數寫入片內。 二 硬件設計 系統電路圖如下： 2.1 C51通過P0.0到P0.3與外部的語言芯片ISD4004進行連接。其中ISD4004為PDIP封裝，引腳功能為：片選(SS): 此端為低，即向該ISD4000芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平；串行輸入(MOSI): 此端為串行輸入端，主控制器應在串行時鐘上升沿之前半個周期將數據放到本端，供ISD輸入；串行時鐘(SCLK): ISD的時鐘輸入端，由主控制器產生，用于同步MOSI和MISO的數據轉輸。數據在SCLK上升沿鎖存到ISD，在下降沿移出ISD；中斷（INT）: 漏極開路輸出,ISD在任何操作(包括快進)中檢測到EOM或OVF時，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時清除。語音由AUDOUT輸出給功放，放大后輸出。 2.2 P1.0到1.4組成按鍵組，完成前后選擇、狀態(tài)選擇、手動控制。并預留P1.4到P1.7做為功能擴展口。 2.3 霍爾采集的信號經光耦4N25進入P3.2。此腳為外部中斷O的輸入腳，一旦有脈沖進入就會觸發(fā)單片機中斷，調用處理程序。 2.4 安裝在車門上的微動開關在到站后給C51一個信號，使其自動開始下一段的計數。 2.5 P2.0到P2.6直接驅動數碼管，P3.6 P3.7為片選端，采用動態(tài)掃描方式輸出到站情況。 2.6 ISD4004的供電電壓為3V，還需要一個電壓變換電路，在此不給出。報站器還有其他功能如乘員話筒，報警提示等由于本文只簡述計數功能的核心，便不再累述。 三 軟件設計 采用C語言開發(fā)，包括初始化、中斷處理、自動運行、手動運行、讀寫EEPROM、以及主程序模塊。在XAC環(huán)境下進行開發(fā)，并仿真，最好即可上車調試使用。 四 調試與應用 系統完成后就可以上機調試，使用時可用配套的燒寫器將站與站之間的距離寫入單片機內，如果不知道距離可以在機上采用手動方式輸入，使裝置處于輸入狀態(tài)，出站時按下錄入鍵，到站時按下確定鍵，就可以將站與站之間對應的數據寫入單片機。使用中如果出現粗報，采用手動調整即可。 五 結束語 該方式應用89C51單片機的高速計數器端口進行脈沖計數，以距離來控制報站時刻，首次實現了模糊控制，改變現有設備的不足。做到簡單實用自動化程度高。傳感器在公交車上的應用極大的提高了設備功能。 參考資料 [1] 李朝青 單片機原理及接口技術 北京：北京航空航天大學出版社1999 [2] 梁合慶等 從C到嵌入式C編程語言 北京：北京航空航天大學出版社2000