基于单片机的公交报站系统的设计毕业论文

毕业设计用纸

共 39页 第 1页

基于单片机的公交报站系统的设计毕业论文

目 录

第一章. 绪论 (1)

1.1 公交报站系统的现状与发展方向 (1)

1.2 公交报站系统设计的意义 (1)

1.3 公交报站系统设计的任务及要求 (1)

1.4 公交报站系统设计研究内容 (2)

第二章.公交报站系统方案设计 (2)

2.1 公交报站系统设计思路 (2)

2.2 公交报站系统方案比较和选择 (2)

2.2.1 方案一 (2)

2.2.2 方案二 (3)

2.2.3 方案选择 (3)

第三章.公交报站系统硬件设计 (5)

3.1 主控电路设计 (5)

3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (5)

3.1.2 振荡器电路设计 (7)

3.1.3 复位电源电路设计 (8)

3.2 语音输出电路脉设计 (10)

3.3 LCD1602液晶显示电路设计 (14)

3.3.1 LCD 液晶显示器件介绍 (14)

3.3.2 LCD 液晶显示流程图 (16)

3.3.3 LCD1602液晶显示电路设计 (17)

第四章 软件设计 (18)

4.1 系统程序流程图 (18)

4.2 程序子函数模块代码 (20)

第五章 系统仿真与调试 (25)

5.1 系统的仿真 (25)

5.2 系统调试 (27)

结束语 (28)

参考文献 (29)

附录 程序清单 (30)

致谢 (37)

第一章绪论

随着科学技术的日益发展和进步，城市化进程的加快，公共交通作为城市的基础设施之一，是绝大多出行者的首选交通方式。为了使得人们特别是为外来旅游、出差、就医、工作等急需了解本地的公交路线的人提供高效、方便、快捷的公交系统，使他们能够方便的获得自己所需要的各种信息，以此来减少各种不必要产生的交通流量，缓解交通压力，提高公交车的运作效率，由此公交车自动报站系统便得到了快速发展。在计算机还未普及之前公交车报站管理都是有工作人员人工报站的方式来操作的。随着社会的进步和计算机的快速发展，便有了公交车自动报站系统的出现。语音报站系统在公交车上的广泛使用，这在相当大的程度上免除了乘务人员沿途报站的麻烦，防止了错报、漏报，给许多不熟悉公交线路的乘客带来了方便。

1.1 公交报站系统的现状与发展方向

公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，在司机座位后面隔板上，安装了一台15英寸的液晶电视和 GPS信号接收器，安装了这套设备后，公交车在语音报站的同时，通过液晶电视还可以显示到站站名的字幕，这样如果没听清报站的话，通过显示屏，乘客也可以一目了然。当出现紧急情况时，调度中心将会给公交车发出相应的信息，以短信的形式传送到显示屏上，同时车载台会发出相应的提示音；驾驶员也可以通过相应的工具进行回复。目前在美国部分城市GPS卫星定位系统已经投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵，尤其是一些中小城市无法承受。另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况。城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。提供舒适，安全、便捷的乘车环境，对于公交企业来说，不仅是应尽的责任，亦是不断追求的目标。

1.2 公交报站系统设计的意义

近年来单片机技术迅猛发展，广泛应用于诸多领域，在公交事业上已经运用单片机来实现公交报站这项功能。但由于现在的公交车大部分还是采用的人工手动控制的报站器，这不但影响了公交司机的正常驾驶，分散了驾驶员的注意力，同时也加重了他的工作的负担。不过这相对于以前的人工报站已经有了大的提高，但同时由于人工控制就存在着差错，给人们的出行带来不便。

为了使大家的生活更加便捷，让公交车驾驶员的工作量能有效减轻，减少报站出错等的问题，故运用单片机技术、语音芯片技术、无线收发技术以及液晶显技术溶于一体设计出既能手动又能自动报站的公交语音自动报站系统，使每辆公交车都能准确无误的实现报站，让每位乘客准确知道自己的位置。

1.3 本设计的任务及要求

本设计主要设计一种用单片机设计公交车报站系统。利用AT89C51单片机控制语音芯片ISD1700语音芯片模块来控制播报站点信息，站点信息则通过LCD液晶屏显示出来。该设计可以模拟人声音进行报站和预报站；能准确报站，可及时更新。本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、LCD显示电路、电源电路等。

共37页第2 页

1.4 设计研究内容

根据对公交报站器的调研，本设计主要研究一种采用单片机来设计既能手动又能自动报站的公交语音自动报站系统。此设计主要采用AT89C51单片机、LCD显示模块、ISD1700语音芯片来设计本公交报站系统。

共37页第3 页

第二章系统方案设计

2.1 系统设计思路

本系统采用两种工作模式，分别为自动模式和手动模式。本次设计采用一个AT89C51单片机作为接收端的控制器。在每个站台上安装上无线发射装置，信号由无线发射头通过编码芯片不断向一定半径范围内发射无线信号。而公交车上则安装主体器件。包括LCD液晶显示模块、无线接收识别模块以及语音播报模块等。无线接收识别模块由无线接收头通过解码芯片解码接收到的信号。C51对无线接收模块的端口进行扫描，当公交车即将到站进入信号范围时，端口电平发生改变，C51识别到后先调用语音芯片内部播放指针，让其指向预置的数据段，并进行播报。同时改变LCD的显示内容，将下一站的站名进行更新。接着下车指示灯亮起，通知到站乘客下车。车子离站台后信号消失，指示灯熄灭。

2.2 系统方案比较和选择

2.2.1 方案一

公交车站自动报站器的设计，对车轮轴的转角的脉冲进行计数，将计数值与预置值对比，即可确定报站时刻，达到准确自动的目的。以AT89C51为主控芯片，对外来脉冲计数，结合语音芯片ISD1700输出语音。系统由脉冲检测、脉冲计数、CPU控制、控制信号、语音芯片、输出显示等组成。原理框图如图2－1所示。

图2－1原理框图

1. CPU控制：程序中将计数值于预置值进行比较，判断是否到站，当到站时就输出信号控制语言芯片进行报站。

2. 控制按键：用于手动控制、手动调整、预置值的输入等。

3. 语言芯片：由专用语音芯片ISD1700组成，可擦写，便于在不同公交线上使用。

4. 输出显示：LCD液晶屏显示。

5. 预置存储：采用两种方式存储，一种是在烧写器上将数据写入，另一种是在车上，单片机处于输入状态，车辆行驶一遍，将站与站之间的脉冲数写入片内。

2.2.2 方案二

利用8031单片机作为CPU来进行总体控制，当汽车到达某站时，汽车司机通过键盘来控制本系

共37页第4 页