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基于51单片机设计的公交车LED屏

基于51单片机设计的公交车LED屏

发布时间:2023-06-20

一、项目介绍

为了提高公交车站点信息的实时性和准确性，方便乘客及时了解公交车到站信息，从而提高公交出行的便利性和舒适度。传统的公交车到站信息是通过人工喊话或者静态的站牌来实现的，这种方式存在信息不及时、不准确、不方便等问题。当前设计基于STC89C52单片机和MAX7219点阵LED驱动模块的公交车LED屏，通过SYN6288进行语音播报到站信息，可以更加准确地展示到站信息，提高公交出行的效率和便利性。

通过STC89C52单片机控制MAX7219点阵LED驱动模块，将需要显示的信息转化成点阵图像，然后通过MAX7219点阵LED驱动模块控制2*8的LED显示屏显示出来。同时，通过SYN6288语音模块，将到站信息转化成语音播报出来，方便乘客听取。这样，乘客不仅可以看到到站信息，还可以听到语音播报，提高了信息的实时性和准确性，方便乘客及时了解公交车的到站信息。

二、设计思路

2.1 硬件设计

本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，MAX7219点阵LED驱动模块控制2*8的LED显示屏，SYN6288语音模块进行语音播报。

具体硬件设计：

（1）STC89C52单片机

STC89C52单片机是一种高性能、低功耗的8位单片机，具有丰富的外设资源，支持ISP下载和在线仿真调试，适合于各种应用场合。

（2）MAX7219点阵LED驱动模块

MAX7219是一种集成电路，可以驱动8×8点阵LED显示屏，具有串行输入、并行输出的特点，可以方便地控制多个LED显示屏。本设计采用MAX7219点阵LED驱动模块控制2*8的LED显示屏，实现公交车站点信息的展示。

（3）SYN6288语音模块

SYN6288是一种语音合成芯片，可以将文字转换成语音输出。本设计采用SYN6288语音模块进行语音播报，实现公交车到站信息的语音提示。

2.2 软件设计

本设计采用Keil C51编译器进行软件开发，具体软件设计如下：

（1）LED显示屏控制程序

LED显示屏控制程序主要实现MAX7219点阵LED驱动模块控制2*8的LED显示屏，显示公交车站点信息。

具体实现过程：

① 初始化MAX7219点阵LED驱动模块，设置显示模式、扫描限制、亮度等参数。

② 将需要显示的信息转换成点阵数据，存储在数组中。

③ 将点阵数据通过SPI总线发送给MAX7219点阵LED驱动模块，实现LED显示屏的显示。

（2）语音播报程序

语音播报程序主要实现SYN6288语音模块进行语音播报，实现公交车到站信息的语音提示。

具体实现过程：

① 初始化SYN6288语音模块，设置波特率、语音速度、音量等参数。

② 将需要播报的信息转换成语音数据，存储在数组中。

③ 将语音数据通过串口发送给SYN6288语音模块，实现语音播报。

2.3 设计实现

本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，MAX7219点阵LED驱动模块控制2*8的LED显示屏，SYN6288语音模块进行语音播报。

代码设计思路：

（1）LED显示屏控制程序

① 初始化MAX7219点阵LED驱动模块

void Init_MAX7219(void)

{

Send_Max7219(0x09, 0x00); // 译码方式：BCD码

Send_Max7219(0x0a, 0x03); // 亮度

Send_Max7219(0x0b, 0x07); // 扫描界限：8个数码管

Send_Max7219(0x0c, 0x01); // 关闭显示测试

Send_Max7219(0x0f, 0x00); // 正常工作模式

}

② 将需要显示的信息转换成点阵数据，存储在数组中

unsigned char code LED_Data[16][8] = {

{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}, // 空

{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}, // 全部亮

{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}, // 空

{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00} // 空

};

③ 将点阵数据通过SPI总线发送给MAX7219点阵LED驱动模块，实现LED显示屏的显示

void Display_LED(unsigned char *LED_Data)

{

unsigned char i;

for(i=1; i<=8; i++)

{

Send_Max7219(i, LED_Data[i-1]);

}

（2）语音播报程序

① 初始化SYN6288语音模块

void Init_SYN6288(void)

{

SCON = 0x50; // 串口工作方式1

TMOD &= 0x0f; // 定时器1工作方式0

TMOD |= 0x20;

TH1 = 0xfd; // 波特率：9600

TL1 = 0xfd;

TR1 = 1; // 启动定时器1

P1 = 0xff; // 关闭SYN6288语音模块

}

② 将需要播报的信息转换成语音数据，存储在数组中

unsigned char code Voice_Data[10][10] = {

"请注意，车辆即将到站，请乘客做好上车准备",

"请乘客注意安全，文明乘车，谢谢合作",

"请乘客不要在公交车上吸烟，保持车厢空气清新",

"请乘客不要在公交车上大声喧哗，保持车厢安静",

"请乘客不要在公交车上随意乱扔垃圾，保持车厢清洁",

"请乘客不要在公交车上占用座位，给需要的人让座",

"请乘客不要在公交车上打电话，尊重他人",

"请乘客不要在公交车上吃东西，保持车厢整洁",

"请乘客不要在公交车上拥挤，保持车厢通畅",

"请乘客不要在公交车上拍照，尊重他人隐私"

};

③ 将语音数据通过串口发送给SYN6288语音模块，实现语音播报

void Play_Voice(unsigned char *Voice_Data)

{

unsigned char i;

P1 = 0xfe; // 打开SYN6288语音模块

for(i=0; i< strlen(Voice_Data); i++)

{

SBUF = Voice_Data[i];

while(!TI); // 等待发送完成

TI = 0;

}

P1 = 0xff; // 关闭SYN6288语音模块

}

三、代码设计

3.1 Max7219控制代码

#include < reg52.h >

#include < intrins.h >

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

//定义Max7219端口

sbit Max7219_pinCLK = P2^2;

sbit Max7219_pinCS = P2^1;

sbit Max7219_pinDIN = P2^0;

uchar code disp1[38][8]={

{0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3C},//0

{0x10,0x18,0x14,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10},//1

{0x7E,0x2,0x2,0x7E,0x40,0x40,0x40,0x7E},//2

{0x3E,0x2,0x2,0x3E,0x2,0x2,0x3E,0x0},//3

{0x8,0x18,0x28,0x48,0xFE,0x8,0x8,0x8},//4

{0x3C,0x20,0x20,0x3C,0x4,0x4,0x3C,0x0},//5

{0x3C,0x20,0x20,0x3C,0x24,0x24,0x3C,0x0},//6

{0x3E,0x22,0x4,0x8,0x8,0x8,0x8,0x8},//7

{0x0,0x3E,0x22,0x22,0x3E,0x22,0x22,0x3E},//8

{0x3E,0x22,0x22,0x3E,0x2,0x2,0x2,0x3E},//9

{0x8,0x14,0x22,0x3E,0x22,0x22,0x22,0x22},//A

{0x3C,0x22,0x22,0x3E,0x22,0x22,0x3C,0x0},//B

{0x3C,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x3C,0x0},//C

{0x7C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x7C,0x0},//D

{0x7C,0x40,0x40,0x7C,0x40,0x40,0x40,0x7C},//E

{0x7C,0x40,0x40,0x7C,0x40,0x40,0x40,0x40},//F

{0x3C,0x40,0x40,0x40,0x40,0x44,0x44,0x3C},//G

{0x44,0x44,0x44,0x7C,0x44,0x44,0x44,0x44},//H

{0x7C,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x7C},//I

{0x3C,0x8,0x8,0x8,0x8,0x8,0x48,0x30},//J

{0x0,0x24,0x28,0x30,0x20,0x30,0x28,0x24},//K

{0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x7C},//L

{0x81,0xC3,0xA5,0x99,0x81,0x81,0x81,0x81},//M

{0x0,0x42,0x62,0x52,0x4A,0x46,0x42,0x0},//N

{0x3C,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3C},//O

{0x3C,0x22,0x22,0x22,0x3C,0x20,0x20,0x20},//P

{0x1C,0x22,0x22,0x22,0x22,0x26,0x22,0x1D},//Q

{0x3C,0x22,0x22,0x22,0x3C,0x24,0x22,0x21},//R

{0x0,0x1E,0x20,0x20,0x3E,0x2,0x2,0x3C},//S

{0x0,0x3E,0x8,0x8,0x8,0x8,0x8,0x8},//T

{0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x22,0x1C},//U

{0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x24,0x18},//V

{0x0,0x49,0x49,0x49,0x49,0x2A,0x1C,0x0},//W

{0x0,0x41,0x22,0x14,0x8,0x14,0x22,0x41},//X

{0x41,0x22,0x14,0x8,0x8,0x8,0x8,0x8},//Y

{0x0,0x7F,0x2,0x4,0x8,0x10,0x20,0x7F},//Z

{0x8,0x7F,0x49,0x49,0x7F,0x8,0x8,0x8},//中

{0xFE,0xBA,0x92,0xBA,0x92,0x9A,0xBA,0xFE},//国

};

void Delay_xms(uint x)

{

uint i,j;

for(i=0;i< x;i++)

for(j=0;j< 112;j++);

}

//--------------------------------------------

//功能：向MAX7219(U3)写入字节

//入口参数：DATA

//出口参数：无

//说明：

void Wri_Max7219_bytete(uchar DATA)

{

uchar i;

Max7219_pinCS=0;

for(i=8;i >=1;i--)

{

Max7219_pinCLK=0;

Max7219_pinDIN=DATA&0x80;

DATA=DATA< < 1;

Max7219_pinCLK=1;

}

//-------------------------------------------

//功能：向MAX7219写入数据

//入口参数：dress、datad

//出口参数：无

//说明：

void Write_Max7219(uchar address,uchar dat)

{

Max7219_pinCS=0;

Write_Max7219_byte(address); //写入地址，即管编号数码

Write_Max7219_byte(dat); //写入数据，即数码管显示数字

Max7219_pinCS=1;

}

void Init_MAX7219(void)

{

Write_Max7219(0x09, 0x00); //译码方式：BCD码

Write_Max7219(0x0a, 0x03); //亮度

Write_Max7219(0x0b, 0x07); //扫描界限；8个数码管显示

Write_Max7219(0x0c, 0x01); //掉电模式：0，普通模式：1

Write_Max7219(0x0f, 0x00); //显示测试：1；测试结束，正常显示：0

}

void main(void)

{

uchar i,j;

Delay_xms(50);

Init_MAX7219();

while(1)

{

for(j=0;j< 38;j++)

{

for(i=1;i< 9;i++)

Write_Max7219(i,disp1[j][i-1]);

Delay_xms(1000);

}

3.2 完整代码

下面代码里实现了MAX7219点阵LED模块和SYN6288语音模块的控制，以及实现公交车到站信息的主程序。

#include < reg52.h >

#include < intrins.h >

sbit DIN = P1^5; // MAX7219数据输入口

sbit CS = P1^4; // MAX7219芯片使能口

sbit CLK = P1^6; // MAX7219时钟输入口

sbit SYN_PWR = P2^0; // SYN6288语音模块电源控制口

sbit SYN_RST = P2^1; // SYN6288语音模块复位控制口

sbit SYN_BUSY = P3^7;// SYN6288语音模块忙碌指示口

sbit SYN_RXD = P3^0; // SYN6288语音模块串口接收口

sbit SYN_TXD = P3^1; // SYN6288语音模块串口发送口

unsigned char code DIGITS[10][8] = {

{ 0x00, 0x7E, 0x81, 0x81, 0x81, 0x7E, 0x00, 0x00 }, // 0

{ 0x00, 0x00, 0x82, 0xFF, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00 }, // 1

文章来源于:电子工程世界原文链接

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