电梯自动语音提示系统本科.doc

电梯自动语音提示系统院 系：信息科学与工程学院专 业 班：电子科学与技术1102班姓 名： 学 号：指导教师： 2015年5月电梯自动语音提示系统 The Elevator Automatic Voice Prompt System 摘 要电梯自动语音提示系统是现代所有电梯的大脑和神经中枢。自电梯问世以来，电梯不断高端化美观化只能化，老式单纯的升降电梯已经成为了历史，现代建筑中无论在什么场合安装的电梯都是智能化、自动化的，它们大多数都是由单片机或者嵌入式系统控制的。本设计首先确定的目标是实现对八层电梯语音提示系统模型的设计，主要通过单片机(89C52)、八个分别代表楼层的按键、LED数码管显示屏、VS1003语音模块四个部分协调工作，实现电梯的自动语音提示功能。本设计的电梯自动语音提示系统以单片机（AT89C52）作为核心，然后通过矩阵键盘按键是否按下而引起电平高低的变化，然后将该电平变化的信号送入到单片机中，单片机通过相应楼层按键按下与否的检测结果和上下行检测的结果做出相应的处理和判断，然后将该信号发送到语音模块，最后语音模块播报楼层变化和最终到达的楼层以及电梯的上下行状态。软件编程语言选用的是C语言，利用查询的方式来检测电梯用户按下的按键信息。本设计是模拟一个简单的电梯自动语音提示系统，将按键代表楼层，当相应楼层按键按下是引起电平高低的变化，然后将相应的电平信号传入到单片机中，然后单片机计数来确定楼层数，最后将信号输出到LED显示模块和语音播报模块分别进行楼层显示和语音播报。关键词：自动语音提示 单片机 语音模块 上下行状态 AbstractThe elevator automatic voice prompt system is the modern all the brain and the nerve center of the lift. In addition to those who stay in order to protect the historical old elevator,no matter in what occasion of installation of the elevators are automatic, they are basically controlled by single chip microcomputer, advanced elevator also used the embedded system. First determine the design goal is to achieve the eight design of elevator voice prompt system model, through the single chip microcomputer, eight floors respectively from the buttons, LED digital tube display, VS1003 voice module four parts coordination work, realize the automatic voice prompt function . Hardware part is mainly composed of single chip microcomputer module, elevator button circuit simulation testing module,floor broadcast voice module, elevator has LED display module and floor broadcast voice module four parts. The system USES single-chip computer (AT89C52) as the core, using the keys pressed or not caused by the change of the level, as users request information sent to the single-chip microcomputer, single-chip microcomputer according to the detected signal control floor speech broadcast and up and down the floor. Software part using C language, the use of a query to the detection of the key information, the user requests the operation of the elevator to the floor, simulate keystrokes level change, sent to the single-chip microcomputer count to determine the floor number, and sent to the display module and speech module for display and speech broadcast respectively.Key words: automatic vioce prompt voice module single chip microcomputer voice module the status of up and down目 录摘要IAbstractII绪论11 课题研究的背景21.1 电梯自动语音提示系统研究的背景与意义21.2 电梯自动语音提示系统的发展现状21.3 电梯自动语音提示系统终端节点设计的主要内容22 系统总体设计42.1 系统构成框图42.2 总体设计思路53 系统硬件结构设计63.1 AT89C5263.2 LED显示模块103.3 语音模块113.4 按键中断模块133.5 电源电路模块133.6 电路总图144 系统软件设计154.1 软件流程图164.2 语音模块的数据流程174.3 软件的设计原则184.4 软件开发环境准备185 系统调试与结果195.1 系统调试195.2 系统结果20结论21致谢22参考文献23附录1程序源代码2433绪 论电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。从1854年第一部升降梯问世以来，历经161个年头的发展，电梯早已被广泛应用于世界各大建筑中。从最开始的钢丝绳安全升降梯，到19世纪中期开始出现的液压电梯、摩擦轮传动电梯，再到80年代的电动机电梯，最后到现代的高端智能电梯，人们对电梯的需求已经不仅仅满足于单纯的室内交通了。电梯的制造商们也针对各种乘客的需求开始从电梯的材质和样式上进行突破，圆柱形、弧形、扇形的各种观光电梯被广泛应用于各大建筑中。我国最早的一部电梯的出现是在1902年，是由美国奥的斯公司设计的并安装的。电梯在国内的出现立马引起了轰动，由于电梯的便捷性，人们越来越离不开电梯。意识到电梯的必不可少和未来的发展趋势，为了推动国内电梯行业的发展，1951年党中央提出要在天安门安装一台由我国自行研发并制造的电梯。这在当时的国内是一项不小的挑战，天安门是中国具有代表意义的大门，天安门里的电梯将作为各国友人跨进中国大门的直接交通工具。天津从庆生电机厂光荣接此任，通过长达三个月的不懈努力，国人自主研发并设计的第一部电梯问世了。十一届三中全会后，在改革开放的推动下，我国电梯业进发展迅速。在世界任何一个国家任何一个城市，电梯都在被广泛应用着。电梯让人们在室内上下楼层之间点交通变得方便顺畅，解决了曾经楼层之间只能靠步行上下楼梯的困扰。高层建筑楼层较多如果单纯靠楼梯肯定不切实际，电梯的出现为高层建筑中安全、垂直上下的交通提供了保障，大大的减小了人们劳动量，为人们的生活提供了便捷。在现代社会中，电梯已成为人类必不可少的室内垂直运输交通工具。电梯的发展也势必将更加高端化、智能化、人性化。1 课题研究的背景1.1 电梯自动语音提示系统研究的背景与意义 社会在进步，科技在发展，单片机技术的问世无疑推动了电梯行业进入新一波的发展潮流。单片机技术与各种语言芯片以及显示器的相结合使用，可以实现电梯的自动显示化、智能语言化。自动显示楼并播报上下行状态、关门信号、当前楼层。电梯的设计也因此而加人性化，人们的生活因此而更加多姿多彩。电梯是室内交通必不可少的设备，随着电梯使用的普及，电梯已经不单单将运载作为唯一的目的了。人们对电梯的智能语言化提出了要求，拥有自动语音提升的功能，能够播报上下行状态、楼层、关门信号，甚至还能插播广告宣传语或者对某层进行特色说明。如“欢迎您光临某某商场、某某公司”、“请不要倚靠电梯门”等等。目前大部分电梯厂家生产的电梯都只是以运载为目的，并没有配置相应的自动语音提示功能。因此，开发一种适用于各大建筑中，拥有自动语言提示功能的电梯是十分有必要的，它势必将占据未来的电梯市场。1.2 电梯自动语音提示系统的发展现状电梯作为室内的交通工具，已经成为重要的建筑设备而不可或缺。随着计算机技术和电力电子技术的发展，现代电梯语音报站系统逐渐走向机电一体化。针对人们普遍对电梯自动语言提示系统高端化、智能化的要求，目前国内的电梯公司自己制造和安装的电梯系统还不能完全实现这一目的。高端化、智能化电梯自动语言提示系统的研发迫在眉睫。近些年来，关税的降低推动了国外电梯自动语音提示系统产品的进口，但同时也给国产电梯以及我国自主研发的一些高性能的、高质量的电梯零部件的出口提供了机会。在国内，具有自动语言提示功能的电梯势必将会很有前景，不论是在国内还是在世界范围内也都将会有着很强的市场竞争力。1.3 电梯自动语音提示系统设计的主要内容本课题需要研究的内容有： （1） 根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计；（2） 学习单片机的相关知识，并且加以运用； （3） 选择适当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用； （4） 进一步熟悉单片机C语言编程相应知识，并制定电梯自动语音提示系统的软件框图，最后用C语言编程加以实现； （5） 对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。本次设计的电梯自动语言提示系统可分为单片机模块、矩阵键盘模块、语音播报模块、LED模块四大主要模块。矩阵键盘通过按下按键引起电平的变化实现工作参数的输入。语音模块主要是播报电梯上下行状态和到达的楼层信息，LED数码管显示器用于显示楼层的变化和最终到达的楼层数。系统通电初始化，当键入触发命令后，系统会按照相应程序运行执行，完成对应功能，设定相应按键代表相应楼层，当代表相应楼层的按键按下引起电平的变化，电平信号输入到 AT89C52， AT89C52经过处理后向语音模块发送当前语音段地址，进而调用语音播报子程序进行相应的楼层播报，同时调用LED的显示子程序显示相应的楼层变化以及最终到达的楼层。本设计预想结果是接通电源后，系统进行重置复位：采用矩阵键盘键入输入信号到 AT89C52，AT89C52通过信号采集，进行信号处理对LED模块和语音模块同时分别输出信号，实现自动语音提示的功能。本次设计采用单片机（AT89C52）作为核心元件，利用VS1003语音模块和LED显示来模拟电梯自动语音提示系统，实现电梯的自动语音提示功能。具体内容如下：（1） 接通电源，系统复位。（2） 将矩阵键盘按键按下与否引起的电平变化信号输入到 AT89C52， AT89C52通过信号采集，进行信号处理。（3） AT89C52对LED模块和语音模块同时分别输出信号。（4） 协调器能够接收控制平台发送的指令信息，并进行数据处理，判断需要完成的各种动作。（5） 采用AT89C52单片机处理信号向语音芯片发送当前语音段地址，采用语音模块的SPI串行接口进行串行通信，利用软件部分找出楼层的信号和电梯上/下行状态并进行语音播报。2 系统总体设计2.1 系统构成框图 电源 89C52语音播报板块信号采集LED显示模块 键盘 复位图2-1 系统构成框图结构功能图说明：通过接通电源后，进行重置复位；通过将矩阵键盘按键按下与否引起的电平变化信号输入到89C52单片机，单片机通过信号采集，进行信号处理，然后输出信号到LED模块和语音模块，实现相应功能。本次设计的电梯自动语言提示系统是通过按键按下控制实现电梯的上下行和指定的目标楼层。LED显示模块是显示当代表目标楼层的按键按下时，从当前楼层到指定楼层的楼层数变化并最终显示指定到达的楼层数。系统上电后，LED显示器初始显示1。这里，我们将分别代表l楼到8楼的8只按键开关K1K8依次接到本次所要用到的单片机Pl口的8只引脚上。当按下代表某一楼层数的按键时，例如按下按键8，LED数码管显示屏将从当前位置1向上的变动显示到指定楼层的位置8。并且语音模块也会相应的播报从一楼到八楼的上行的状态和最终到达的楼层八楼。音频设备的音频输出为“电梯上行，电梯已到八楼”。如果再次按下按键3，同理，音频设备的音频输出则为“电梯下行，电梯已到3楼”。用P2口做8*8点阵的行选通，Pl口完成按键的读取及确认。2.2 总体设计思路单片机系统具有集成度高、体积小、控制能力强、成本低、高可靠性、灵活的结构、超强的抗干扰能力等显著的特点，同时在结构和指令的设置上均有独特之处，异于产品化；VS1003语音芯片是一个高质量的、完全集成、单片多消息语音记录和重放装置，能单独的模拟、数字和IO供电电源；串行的数据和控制接口（SPI），使用于各种电子系统。目前世界上单片机产品多达50个系列，300多种型号。有Intel公司的MSC-51系列，PIC系列等八位的单片机，还有Intel公司的MCS-96系列的16单片机系统。作为学习阶段的设计者在选取MCS-51系列单片机芯时，应当不仅要考虑成本，还应当考虑到单片机的集成度问题，应选用集成度较高的微型处理器。89C52是一款低电压、高性能的8位单片机，片内含有4KB的反复擦写程序，还含有一个大小约为128B随机存取数据存储器（RAM)。由于本次设计的电梯自动语音提示系统的软件部分主要是实现控制操作和过程提示，并没有很大的数字计算职能，所以本设计的电梯系统软件部分编程采用C语言，单片机89C52拥有8K的程序存储区间，可以满足软件存储空间需求。本设计最终选取89C52作为核心中央控制模块，VS1003 MP3语言芯片作为语言模块，LED数码管显示器作为显示模块，通过以上三大模块协调作用来模拟电子自动语言提示系统，实现电梯上/下状态播报、楼层播报、楼层数变动显示和指定楼层数显示的最终结果。3 系统硬件结构设计 硬件的设计主要围绕电梯的自动语音提示功能实现，在保证整个系统在运行过程中的稳定性、安全性的基础上考虑一下生产的经济性。系统硬件组成包括操作部分（独立键盘、复位电路）；执行部分（LED显示电路、语音播报电路）组成。 （1） 显示电路：主要显示所要到的楼层和楼层变化，用来模拟电梯运行情况。（2） 按键键入：八个楼层按键操作控制整个电梯自动语言提示系统并作为系统的信号输入。（3） 语音播报：用来负责播报所到达的楼层号及相关提示信息。（4） 复位电路：上电自动复位。3.1 单片机系统 单片机简称微型计算机，现代生活中，从通信设备、家用电梯、办公应用到工业控制、仪器仪表、汽车电子、航空航天，单片机的应用几乎涵盖于整个电子电工行业，自单片机问世以来，单片机的用量在短短几十年间逐渐呈现天文数字的增长。现如今，单片机技术仍在不断发展，现在单片机市场上拥有种类繁多、功能各异的各种单片机。Intel公司的MCS-51系列8位单片机结构完善、功能丰富、体系开发，因而一直被人们所看好。众多半导体厂商（如Atmel、Dallas、Semi、Infineon、Philips/Signetics等）获得Intel公司的授权后，在保持代码兼容性的前提下，融合各自先进技术，针对不同市场需求，在时钟、存储器、定时器/计数器、I/O接口、串行总线控制等方面进行了改进、裁剪；使其可以被应用于任何实际产品中，而不受其外形的限制。本设计采用AT89C52单片机作为系统的主控制芯片，它拥有4K字节闪烁存储器，128字节随机存取数据存储器，32个I/O口，2个16位定时/计数器，1个5向量两级中断结构，1个串行通信口、片内震荡器、时钟电路。AT89C52引脚图如图3-1所示：图3-1 AT89C52引脚图VCC：电源电压； GND：接地；RST：复位输入；ALE/ ：ALE的主要功能是输出脉冲用于锁存地址的低8位字节；EA/VPP：外部访问允许； P0口：P0口为地址/数据总线复用口；P1口：8位双向I/O口，内部包含一个上拉电阻；P2口：P2口接收高位地址和其它控制信号；P3口：为一个I/O口，更重要的用途是它的第二功能； XTAL1：既可以作为反相放大器的输入端也可以作为时钟发生线路的输入端；XTAL2：可以作为反相放大器的输出端；本次设计用到的单片机模块图如图3-2所示： 图3-2单片机最小系统模块图单片机系统由主芯片，复位电路和晶振脉冲电路三大部分组成。本次设计用到的单片机芯片（AT89C52)拥有一个64kb的外部数据存储器寻址空间、双列封装，由3节1.5V干电池串联组成的+5V电源直接供电。CPU：中央处理器，由运算器、控制器、中断系统和部分外部特殊功能寄存器组成。CPU是单片机的核心，用于实现运算和控制功能。内部RAM：低128个字节作为内部数据储器，用于存放运行期间的数据。高128个字节为特殊功能寄存器。一般得计算机系统中，外部接口电路的寄存器是分布在各电路本身，而在单片机系统中，由于把接口电路也在集成到一个芯片内部，所以可采取统一编址、集中控制的方法。内部ROM：MCS-51系列中的8051芯片有4KB的掩膜ROM，可以存放程序、常数或表格，称为程序存储器。当前，常用的单片机内部ROM的容量在1到64KB之间，而且多为Flash存储器。I/O口：由四个8位的并行I/O口组成，既可用作输入，也可用于输出；T/C：由两个定时/记数器组成，拥有定时和记数两种工作模式；本次设计的开关控制模块如图3-3所示：图3-3开关控制模块本次设计的电梯自动语言提示系统是模拟一个八层建筑中升降电梯，故采用八个按键依次用于代表显示建筑中的1到8楼。系统上电后默认为电梯在1楼，也就LED显示初始值为1，当按下代表某一楼层的按键，如按下按键5，LED显示屏上的楼层数字会从1变化到8，并且最终停留在8楼。语言模块播报电梯上行状态，并播报电梯已经到达8楼。89C52实物图如图3-4所示：图3-4 89C52实物图3.2 LED显示模块显示模块主要显示的是从当前楼层数到指定楼层数之间的变动过程以及最终到达的指定楼层数。LED显示器是利用二极管的发光原理来显示所设定的内容。LED显示屏显示醒目、价格便宜、动态简洁、重点突出，被人们广泛应用，几十年来一直被人们所追捧和喜爱。LED点阵外观图如图3-5所示：图3-5 LED点阵外观 本次设计用到的LED显示屏是由64个发光二极管严格排列按照8*8的行列规则组成的点阵显示屏体。如图3-6：图3-6 LED点阵内部结构如图3-6所示的发光二极管，64个发光二极管都是放置在行和列相交的节点上，行接高电平即行置0电平，列接低电平即列置1电平，二极管导通发光。3.3 语音模块本设计主要选用VS1003 MP3芯片作为语音模块的核心。VS1003是一个多功能的从MP3和WMA解码芯片，更换终止VS1002。它可以记录宽带语音质量的音并且播放MIDI。它具有如下特点：（1） 解码MP3（MPEG 1&2音频层III）（CBR + VBR + ABR），WMA 4.0/4.1/7/8/9的所有配置文件（5-384kbit / s的），WAV（PCM + IMA ADPCM）; MIDI / SP-MIDI文件。 （2） 对输入的音频信号进行IMA ADPCM编码。（3） 从麦克风或线路输入编码IMA ADPCM。（4） 流媒体支持。（5） 低音和高音控制。（6） 使用一个12 - 13 MHz的时钟。（7） 内部PLL时钟倍频器。（8） 低功耗运行。（9） 高性能。（10） 独立的工作电压和独立的I/O口。（11） 自带一个片上RAM、串行控制和数据接口VS1003性能良好、价格实惠，还带有高品质的片上立体声DAC，没有通道之间的相位误差。可以用来作为一个从属协处理器，针对特殊应用的SPI闪存启动，特殊应用的SPI Flash引导，UART用于调试目的，新的功能可被添加与软件和GPIO引脚。VS1003实物如图3-7所示：图3-7 VS1003芯片实物图本设计中AT89C51接收按键键入信号经过处理转换为声音信号传递到VS1003语音芯片上，然后通过外接一个音频设备就可以播报相关楼层信息以及上/下行状态了。3.4 按键中断检测模块按键中断检测模块原理图如图3-8所示：图3-8中断检测模块原理图 因为单片机在检测电平时是通过检测按键的方式来实现的，本次设计的电梯语音系统是模拟显示8层建筑中的电梯，所以需要检测8个按键，至于检测方式则由多种，综合从简原理，本次设计采用的是2个四输入端与门和一个二输入端与门联合检测按键是否按下的情况。3.5 电源电路模块电源电路如图3-9所示。整个系统采用的电源电压只需+5V电压的直流输出。考虑到实际情况下的携带行和毕业答辩时候的方便性，本设计采用3节1.5V干电池串联的方式作为电源为系统供电。电源电路模块原理图如图3-9所示：图3-9 电源电路模块原理图3.6 电路总图本次设计系统电路原理图如图3-10所示：图3-10系统电路原理图4 系统软件设计作为整个电梯自动语音系统设计的核心，系统的功能都是靠软件部分提供并且实现。系统的软件设计要求能根据系统的要求而变化，因为系统的输出是变化的，所以要求系统能在输出不断变化的情况下仍然能够正常运转并且得到最终结果，另外设计过程中硬甲结构一旦确定就很难更改，这个时候要想更改系统的功能就只能改软件方面了，这就要求系统的软件具有充分的灵活性。现有的编程语言特别多，也各具特色，但是我个人偏好C语言，因为C语言不仅关键字少、语言规模小、简洁明了、书写形式自由多变，而且具有可移植性、表达能力强、方式灵活、能进行结构化程序设计、能直接操作计算机硬件、高质量的生成的目标代码。使用相当容易，适合用于学生阶段简单的单片机系统设计。综上所术，故此次设计的软件部分就采用C语言来编写电梯自动语音提示系统相关的程序。此次设计得软件分为4个模块： （1） 主机模块：主要负责系统的初始化和对矩阵键盘按键的具体数值的处理，并且根据该值控制LED显示器显示楼层变化和楼层数、语音模块播报上下行状态以及到达的楼层。 （2） LED显示模块：主要负责在按键键入楼层信号后经主机模块的处理，然后显示从当前楼层到目标楼层的楼层数得变化以及所到达的楼层。 （3） 按键扫描模块：主要负责对矩阵键盘按键键入的识别，并且以软件的方式输入高低电平来控制主机模块输出语音信号到语音播报模块播报电梯上下行状态和到达的楼层数。 （4） 语音播报模块：主要负责接收主机模块传递过来的语音信号播报电梯的上下行状态以及最终达到的楼层。4.1 软件流程图 本次设计软件流程图如图4-1所示：开始 系统初始化 语言模块初始化扫描电梯面板并量化存储 排序YYN是否有效楼层信号YN是否有关门信号上行下行上/下行判断保存比当前楼层小且最高的楼层保存比当前楼层大的且最低的楼层调用语音播放子程序保存放音楼层为当前楼层 图4-1 软件流程图软件流程包括以下步骤：（1） 初始化，取定当前楼层； （2） 扫描按键按下的电平信号，并确定目标楼层； （3） 为存储的目标楼层数据排序； （4） 判断按键的按下与否即是否存在有效的目标楼层信息，若判断结果为否，则返回步骤(2)； （5） 若(4)中检测的结果为是，判断电梯是上行还是下行； （6） 保存判断所述的电梯最近目标楼层； （7） 调用选音播放子程序； （8） 保存已经播放语音的距离电梯最近目标楼层为当前楼层。 详细程序见附录1。4.2 语音模块的数据流程 首先，数据流从SDI总线接收并解码，解码之后，应用代码从寄存器所指向的地址开始执行。然后数据流经过低音，高音增强器。接着，数据流向音量控制单元，同时拷贝数据进音频。最后前往音频输出设备。4.3 软件设计原则 本次设计的系统中的软件是根据此系统功能要求而设计的，应该要正确无误的实现系统的各种功能。在本系统中，对软件设计的要求有以下5点：（1） 软件结构清晰，有一个软件流程图，并且熟悉各个环节的流程。（2） 各功能程序尽量实现模块化，子程序化。如此这般的话再修改和调试某一模块程序时将会更加简便。（3） 利用C语言编程的过程中要认真仔细，不要粗心马虎，因为编程的时候一个粗心引起的小错误可能引起整个系统的运行结果报错，最终还很难找出来错误的地方。（4） 应规范化经过调试修改后的程序，除去修改过的痕迹，方便用语交流和借鉴，也为以后的软件模块化、标准化打下夯实的基础。（5） 利用一定的手段增强软件的抗干扰力，以免一些很小的故障或者错误就能影响整个系统的正常运行和最终结果。4.4 软件开发环境准备 在确定选用的编程语言为C语言后，由于C语言中同一种功能可以用多种不同的语句来实现，所以在编程过程中首先要符合从简的原则，然后再考虑是否能进行拓展。其次就是选用编程软件的问题，这里我们选用的编程软件是keil_uVison4。keil_uVison4是一款能兼容单片机C语言软件开发的软件。也是现在业内使用最广泛，也是被最多编程者喜欢的一款软件编程软件。keil_uVison4也是我们在大学期间学习过并且多次被用到的一款软件，特别适合学生群体的软件编程。Keil C51是美国Keil Software公司出品的，从keil_uVison4问世到现在以其完善的功能，漂亮大方的界面设计得到众多公司和软件工程师的认可。Keil提供了一个功能强大的仿真调试器，通过一个集成开发环境（Vision）将不同的部分相结合。支持各种不同软件开发公司的MCS51和ARM架构的芯片。因此都是作为编程者编程软件的首选。另外它集编辑，编译，仿真等于一体，在调试程序，系统仿真方面功能全面、完整，使用起来非常方便。5 系统调试与结果按照设计的要求写好代码后，下一步需要进行的是调试工作。焊接过程要按照相关规定的焊接过程。首先焊电源、单片机，其次是焊接下载口，最后焊接LED显示器、八个按键。焊接过程和调试工作不能分开而做，要相互伴随而行，焊接完某一模块立马调试该模块，不要等到所有焊接模块焊接完成了之后再去调试，这样的话调试过程中出现错误就不容易找到错误的原因是出在哪一个模块上，边焊接边调试可以保证电路最后的顺利完成。其次，本次设计最后的调试工作大部分是硬件调试，主要用到的调试工具为：万能表等模拟电路调试工具。有硬件调试自然会有软件部分的调试，软件部分调试比较少，但是却非常重要。各模块程序段需要不断调试直到程序完整的运行正确无误才行。最后所有程序需要一起协调运行，无论外部给定了什么命令，程序运行结果都必须是正确无误。当然在保证本次设计的电梯自动语音提示系统正确运行的情况下，还要保护单片机芯片。因为程序在调试过程会出现各种各样未知的错误，有些错误比较复杂，需要重复调试，不断地删除和烧写程序会使单片机的寿命缩短，甚至坏掉。在硬件都焊接完成后我们便可以下载调试好的C语言程序进行整个系统的调试了。程序下载成功后，电梯自动语音提示系统就可以正常运行了，但是要注意LED点阵显示器的引脚初始化置0。5.1 系统调试本课题的主要任务是完成一个电梯的自动语音提示功能，系统正常方式运行，当键入触发命令后，系统会按照相应程序运行执行，完成对应功能，矩阵键盘上键入按钮，就是楼层信号，经过AT89C51的处理后向语音模块发送此次人为按下按键情况下的语音段地址，AT89C51检测到语音信号后判断电梯的上下行状态，再调用语音播报子程序然后再将语音播报信号送到VS1003 MP3语音芯片中进行相应的上/下行状态播报和楼层信号播报，同时将显示信号送入到LED显示模块中，调用LED的显示子程序显示相应的楼层。最后就是对硬件电路的调试和对软件部分的调试工作了，调试完成后得到调试成功的基于单片机的电梯自动语音提示系统。在设计过程中曾遇到过程序无问题的情况下，用实验室电源供电时候系统正常运行，但是换上干电池后，当按键选择楼层后，LED显示屏能够正常显示楼层变化以及最终到达的楼层，但是音频设备无声音提示。开始以为是音频设备问题，然而换了几个音频设备之后还是一样。后来又去检查接线口，全部检查完了之后也发现没有任何问题，程序也没有问题。最后同学提示说有可能是电压的问题。于是去实验室借来了一个万用表，测了电压，发现只需要4,65V左右电压就行。把4节1.5V干电池换成3节最终解决了此问题。5.2 系统结果本次设计的预期结果是:（1） 当按键键入相应代表楼层时,LED显示屏上正常显示楼层变化以及最终到达的楼层数。（2） 相应的VS1003所接的音频设备正常播报上下行状态以及电梯到达楼层数。语音播报大概内容为“电梯上/下行，电梯已到（18)楼。系统运行结果图如图5-1所示：图5-1 系统运行结果图结 论通过此次电梯自动语音提示系统的设计，我学到了不少东西。首先我知道了设计一个系统首先得建立一个合理的系统框架，然后根据框架结构一步一步的将整个系统模块化，一个模块一个模块的进行设计与调试，并且设计与调试的过程不能分开，不能先设计然后电路板焊接完后再调试，这样的话系统最后出现问题，就很难找到问题的根源。就算找到了，修改的过程可能还会拆除多个电路，非常麻烦。在这次设计过程中，我更加熟练掌握了keil_uVison4的用法，对C语言编程能力有了很大的提高，相信下次再设计某个系统时会更加得心应手。毕业设计不仅仅只是一个单纯的知识检测，它其实就相当于一个小的项目。我们即将步入社会，将来我们在公司还有遇到更多更复杂的项目，走完这次毕业设计的整个流程，也为将来做项目开发打下基础。这次毕业设计对我们这些即将毕业走入公司的大四学生来说是一场生动的生活课。在此次设计中，我得到以下体会： （1） 对keil_uVison4的使用更加熟练，对VS1003系列MP3语音芯片有了一个全面的了解。对C语言的运用更加熟练。 （2） 通过这次毕业设计，重新复习并进一步学习了MCS-89C52微处理器的使用方法，明确了研究目标。（3） 在系统的设计过程中，要结合实际生活中的电梯运行情况进行系统模型的设计，编些程序代码时要抱以认真仔细的态度。由于本人水平有限，本次设计还存在一些不足之处，请评阅与答辩的各位老师批评指正。 致 谢在最后，我十分的感谢我的指导老师XXX，是他给了我这个机会去实现这个较为复杂的任务，同时还感谢X老师在我的毕业设计阶段给了我许多的帮助，他也为此倾注了大量的心血。X老师敏捷的思维、丰富的经验给了我许多的启发。在他的悉心指导下我信心满满地完成了毕业设计，在这个过程中独立地解决了不少问题，增强了我的创造性思维，使我成功的完成了本论文的工作。黄向宇老师的真诚、热心和严肃使我印象很深，所以在这次的设计过程中我才学到了很多知识，再次表示对黄老师深深的谢意！同时我也非常的感谢我的室友们，是他们的包容和协助让我能够顺利的完成调试和验证，在碰到问题时，是他们帮我一起想办法解决的，所以我由衷的感谢他们。从2011年9月份入学到现在，我从一个稚嫩青少年成长成为一名合格的毕业生，老师的教导，辅导员的督促，同学的意见都帮助了我对自我的完善。在大学四年，我不仅学到了电子科学方面专业知识的同时也学会了如何去做一个社会人，即增长了我的知识，又丰富了我的人生。在此，我向我的同学和各位老师表示诚挚的感谢！参考文献1 John Markus.电子电路大全M.北京：计量出版社，1995.2 阎 石.数字电子技术基础（第五版）M . 北京：高等教育出版社，2009.3 吴镇扬.数字信号处理M.北京：高等教育出版社,2004.4 王学龙.嵌入式Linux系统设计与应用M.北京：清华大学出版社,2002.5 周立功等.ARM嵌入式Linux系统构建与驱动开发范例M.北京：北京航空航天 大学，2006.6 王贤勇.单片机原理与应用M.北京：科学出版社，2001.7 胡学海.单片机原理及应用系统设计M. 西安：电子工业出版社，2005. 8 马明建.数据采集与处理技术M.西安：西安交通大学出版社，2005. 9 史信芳.电梯技术M.北京：电子工业出版社，1989.10 余锡存.单片机原理及接口技术M. 西安：西北电子科技大学出版社，2000. 11 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