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基于avr单片机的语音计费显示系统设计本科毕业论文.doc
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基于avr单片机的语音计费显示系统设计本科毕业论文.doc
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长春理工大学本科毕业设计
I
摘 要
本文通过对传统语音计费显示系统的系统分析以及对语音芯片的研究,结合
对后续信号处理系统的设计,给出了一套新型方便快捷的数字型语音计费显示系
统的设计方案。
论文介绍了语音计费显示系统前端各个芯片的设计,后端电路设计以及相关
的理论分析等,详细说明了电路设计的方法及原理、电路实现的功能以及数据处
理的方法。在软件设计部分,介绍了软件总体设计的工作流程、液晶显示的程序
设计方法以及语音芯片的软件设计的过程。通过软硬件设计,完成了一个完整的
由语音播报系统和液晶显示部分组成的语音计费显示系统。
关键词: 语音计费显示系统 ATmega16 单片机 LCD1602 ISD1760
长春理工大学本科毕业设计
II
ABSTRACT
Through analyzing the LCD display system of the traditional voice and billing
and investigating the voice chip and principle of detection, combined with designing
the subsequent signal processing system, the paper gives a set of design solutions
about the convenient and efficient digital electronic level.
This paper introduces the LCD display system of the voice and billing design,
back-end circuit design, and relevant theoretical analysis and so on. The paper details
the method and principle of the circuit design, the functions of the circuit and the
methods of the data processing. In software design, it introduces the work flow of the
software design, the program design of the LCD display and the voice chip software
design. Through the software and hardware design, a complete LCD display system of
the voice and billing had completed by a speech broadcast system and a liquid crystal
display parts.
Keywords: the LCD Display System of Voice and Billing; ATmega16
Microcontr-
-oller; LCD1602; ISD1760
长春理工大学本科毕业设计
I
目 录
摘 要 ..........................................................................................................................I
ABSTRACT ..................................................................................................................II
目 录 ............................................................................................................................I
第 1 章 绪 论..........................................................................................................1
1.1 课题研究的目的和意义...................................................................................1
1.2 语音计费显示系统简介...................................................................................1
1.3 国内外语音计费显示系统研制生产现状.......................................................2
1.3.1 国外语音计费显示系统研制生产现状.................................................2
1.3.2 国内语音计费显示系统研制生产现状.................................................2
1.4 本文的主要研究内容.......................................................................................3
第 2 章 系统硬件设计..............................................................................................4
2.1 微控制器...........................................................................................................4
2.1.1 微控制器的选型.....................................................................................4
2.1.2 ATmega16 单片机..................................................................................5
2.2 MAX232 通信串口芯片...................................................................................7
2.3 语音播报部分...................................................................................................7
2.4 供电电源电路设计...........................................................................................9
2.5 显示模块设计...................................................................................................9
2.6 数据存储芯片.................................................................................................10
2.7 本章小结.........................................................................................................11
第 3 章 语音计费显示系统接口电路设计..............................................................12
3.1 MAX232 与 ATmega16 接口电路设计.........................................................12
3.1.1 MAX232 与 ATmega16 接口电路的功能...........................................12
3.1.2 MAX232 与 ATmega16 接口电路设计...............................................12
3.1.3 MAX232 与 ATmega16 接口电路布线布局特点...............................13
3.2 ISD1760 语音芯片与 ATmega16 接口电路设计 .........................................13
3.2.1ISD1760 语音芯片与 ATmega16 接口电路的功能 ............................13
3.2.2ISD1760 语音芯片与 ATmega16 接口电路的设计 ............................13
3.3ATmega16 与 LCD1026 液晶显示器的接口电路设计.................................14
3.3.1 ATmega16 与 LCD1602 液晶显示器的接口电路的功能..................14
3.3.2 ATmega16 与 LCD1602 液晶显示器的接口电路设计......................14
3.4ATmega16 与 AT24C02 存储芯片的接口电路设计.....................................14
3.5 供电电源的接口电路设计.............................................................................15
3.6 本章小结.........................................................................................................15
第 4 章 系统软件设计..............................................................................................15
4.1 主控单元软件设计.........................................................................................15
4.2 显示界面设计.................................................................................................15
4.3 语音部分软件设计.........................................................................................15
4.4 本章小结.........................................................................................................15
第 5 章 结束语..........................................................................................................15
5.1 总结.................................................................................................................15
5.2 展望.................................................................................................................15
长春理工大学本科毕业设计
II
参考文献......................................................................................................................15
致 谢..........................................................................................................................15
附 录........................................................................................................................15
长春理工大学本科毕业设计
1
第 1 章 绪 论
1.1 课题研究的目的和意义
随着社会的快速发展,计算机应用越来越普及,很多企业和单位、甚至是公
共场所已经实现了电脑来代替日常繁忙的工作,进行科学有效的管理。语音计费
显示系统就是配合电脑收费系统而研发的高科技产品,该产品的应用范围很广泛,
可以应用于医院窗口、出租车、收费站等,这些应用减少了各项劳务性工作的强
度,提供了工作效率和质量。本文是基于收费站研究的语音计费显示系统,它代
替收费员来自动完成报价工作,并将其显示出来,这样就可大大地提高了收费效
率。
基于 AVR 单片机语音计费显示系统,适应现代电子系统向集成化、大规模
和高速度的方向发展的趋势,具有反应速度快、安全可靠、功能多样、易于扩展
升级等特点。此系统显著提高了整个系统的可靠性,并且简化了系统的设计难度。
1.2 语音计费显示系统简介
1.MCS251 系列单片机的语音计费显示系统
传统的计费器常以 MCS251 系列单片机为其核心主控部件,如 89C51RC2,
LPD78F0034 等,该系列的单片机工作频率一般不大于 24MHz,而且可扩展的
资源有限,最大能够扩展的程序空间和内存空间一般都只有 64KB,很难胜任出
语音计费显示器的不断升级要求。传统的计费器通常采用硬件模块化的设计结构,
主要包括主控模块,电源模块,按键显示模块,防作弊及脉冲输入模块以及税控
模块等。在主控模块中又包括 CPU 子模块,语音识别子模块,串口通信子模块,
复位、看门狗及电源监控子模块,打印子模块等,硬件电路复杂,不利于系统功
能升级,容易在运营过程中产生干扰,影响系统的使用;并且由于分立器件多,
必然造成电源功耗大,芯片易发热,影响芯片的使用寿命。
2.FPGA 系列单片机的语音计费显示系统
基于 FPGA 的语音计费显示器不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高
可靠性等问题,而且其开发周期短、开发软件投入少、芯片价格不断降低,特别
是对小批量、多品种的产品需求,基于 FPGA 的语音计费显示器已成首选。计费
系统在各大、中城市出租车中使用越来越广泛。 针对现有计费系统通用性差的
缺陷,本文采用 ISP 器件和 VHDL 语言开发了一套出租车计费系统;该计费系
统的可靠性高、成本低、通用性强;该系统在不改变硬件电路的前提下,具有可
以重构系统的功能,采用完全相同电路结构,只要根据各地区的需求在 VHDL
程序中设置各参数,就可以适应各地区出租车不同计费标准的需要,还可根据各
地区需求增加其他功能。
3.ISD1760 的语音计费显示系统
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