公交车自动报站系统
公交车自动报站系统毕业设计
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公交车内：实时显示车辆位置、到 站信息等，提高乘客乘坐体验
城市交通管理部门：大数据分析， 优化公交线路，提高城市交通效率
技术发展趋势
集成化：自动报站系统将与 其他车载系统进行集成，实 现信息共享和协同工作。
智能化：自动报站系统将更 加智能化，能够根据乘客需 求进行个性化服务。
GPS模块
工作原理：接收卫星信号， 计算位置、速度等信息
功能：定位、导航、测速
特点：高精度、实时性、稳 定性
在公交车自动报站系统中的 应用：实时获取公交车位置，
为自动报站提供数据支持
语音模块
功能：接收语音指 令，进行语音识别 和语音合成
组成：麦克风、语 音识别芯片、语音 合成芯片
工作原理：麦克风 接收语音信号，语 音识别芯片进行语 音识别，语音合成 芯片进行语音合成
测试方法：黑 盒测试、白盒 测试、灰盒测
试
测试内容：系 统稳定性、准 确性、响应速
度、安全性
测试工具：自 动化测试工具、 性能测试工具、 安全测试工具
测试结果与分析
测试环境：公交车模拟环境 测试方法：手动测试、自动测试 测试结果：系统运行稳定，准确率高 优化建议：增加语音提示功能，提高用户体验
系统优化建议
数据库设计
数据库类型： SQL Server
数据库结构： 包括站点信息、 线路信息、车
辆信息等
数据库操作： 包括查询、更 新、删除等操
作
数据库安全： 包括用户权限 管理、数据备
份等措施
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基于GPS的公交自动报站系统设计毕业设计 精品
基于GPS的公交自动报站系统设计摘要公共车辆作为广大市民出行的主要工具，是城市肌体的动脉，交通系统虽然日益发展，但目前的智能交通系统大都用于商业运营车，尚未成功地应用于公交车辆，传统的公交系统依然占主要市场。
本论文研究并设计了一种基于GPS(Global Positioning System)定位的智能公交服务系统。
车辆利用GPS技术得到自身的定位信息来触发车载终端进行自动报站等服务，它取代了传统的人工按键报站的方式，并将这些定位信息通过GPRS传与调度中心并保持实时的联系，完成向调度中心汇报位置和车辆状况信息，接收和响应中心下发的命令。
调度中心再将定位信息分发给相应的电子站牌，电子站牌接到信息及时更新其显示信息，从而实现完整的自动化服务，它与广大驾驶员及乘客的生活息息相关。
首先智能公交服务系统是以GPS定位技术作基础来实现自动定位，从而实现智能自动化服务，本文详细介绍了GPS的定位原理等基础知识，但由于GPS定位受到一些地理环境等因素的影响，GPS有时会发生丢失，研究了一些补偿的方法。
然后对车载终端的硬件与软件进行了研究与设计。
它以C51微处理器为核心进行设计。
介绍了重要模块的硬件功能，阐述了选用器件的原则及本系统选用的重要器件，对单片机控制系统作了详细的电路设计。
软件设计采用C语言编程，根据实际的需要分析了系统的功能，介绍了主程序、重要模块及中断程序的设计，考虑了当自动报站失效时的传统按键报站方式，而且系统实现了机器自我学习的功能。
最终完成了系统的调试及安装，实现了软件平台，其操作方便。
关键词：GPS定位/单片机/报站/触发GPS BASED BUS-STOP AUTO-ANNOUNCE SYSTEMABSTRACTThe transportation system in China is experiencing rapid development．Even the IntelligentAutomaticTransportationSystemhasbeenappliedincommercialtransportationBut the public transportation system.which plays a major part in thecitytransportation service，is still running in the traditional way．In this thesis，an Intelligent Public Transportation Service System based on GPS(Global Positioning System)Technology is studied and designed, including the in-bus terminal and electronic stop board．In the system, a bus locates its position through GPS technology and triggers the in-bus terminal to work automatically, for instance，In this way, the system completes its work automatically．It close relates with the life most of drivers and passengers．Firstly, GPS technology as the basis of to implement automatic positioning and other intelligent automatic services．This part introduces in detail about GPS positioning mechanism，and also proposes some common ways of compensation for the possible loss when GPS is affected by geographic circumstance factors.Secondly, the study and design of the hardware and the software of in-bus terminal in IPTSS．key module and Interrupt program，which keeps traditional keystroke stop Reporting in case the automatic stop reporting system fails to work, and the design of the system which bears the capacity of self-learning．The final completion of the commissioning and installation of the system to achieve a software platform, it’s easy to operate.KEY WORDS：GPS positioning, SCM, news station, trigger.毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
公交车报站器原理
公交车报站器原理
公交车报站器，又称为公交车站播报系统，是一种通过电子设备实现自动报站功能的系统。
它的原理主要基于GPS定位技术和语音合成技术。
首先，公交车报站器通过GPS接收机接收GPS工作卫星的导航信息，从而解算出车辆的经纬度等位置信息。
这些信息被实时传输到控制中心，经过处理后与预设的站点坐标进行比对，从而判断公交车与各个站点之间的距离和相对位置。
当公交车驶入站点一定距离范围内时，报站器会自动触发语音播报功能，通过语音合成技术将预设的语音内容播放出来，向乘客播报站点信息。
这些语音内容可以是中文、英文或其他语言，以满足不同地区和乘客的需求。
除了自动报站功能，公交车报站器还具备其他辅助功能。
例如，它可以与公交车的调度系统相连，实时上传车辆的位置和状态信息，帮助调度员更好地管理车辆和调整运营计划。
此外，报站器还可以与车载显示屏相连，将站点信息和广告等内容显示在显示屏上，为乘客提供更加丰富的信息。
公交车报站器的应用不仅提高了公交车的运营效率和服务质量，也提升了乘客的出行体验。
它能够自动、准确地播报站点信息，避免了人工报站可能出现的误差和延误。
此外，报站器还可以为乘客提供其他有用的信息，如车辆到站时间、天气情况等，方便乘客更好地安排行程。
总之，公交车报站器是现代科技在公共交通领域的应用之一，它的工作原理基于GPS定位技术和语音合成技术，通过自动播报站点信息和其他辅助功能，提高了公交车的运营效率和服务质量，为乘客提供了更加便捷和舒适的出行体验。
公交车自动报站系统设计
目录1 概述 (1)2 系统的硬件设计 (2)2.1编码数据发射系统（车站系统） (2)2.1.1 单片机小系统 (2)2.12 编码设置电路 (3)2.1.3 无线数据收发模块 (3)2.2数据接收、语音报站系统（车载系统） (3)2.2.1无线数据接收模块 (4)2.2.2单片机小系统 (5)2.2.3语音录放电路 (5)2.2.4功放电路 (7)2.2.5显示电路 (8)3 系统软件设计 (9)3.1程序流程图 (9)3.2系统的程序 (11)4 总结与展望 (11)致谢 (12)参考文献 (12)附录1：系统程序 (13)附录2：电路图 (28)公交车自动报站系统设计摘要：随着科技的不断进步，人们对事物的认知程度已经得到了广泛的提升，在实际生活中，大家都希望能使用简便、智能、人性化的产品。
在公交车自动报站方面，由于我国现状，人口众多，口音复杂，对于乘客而言，原来的人工报站存在着很多的问题。
为了跟随科技发展，提高公交系统的服务质量，提升城市形象。
开发一种能够节省人力和物力，而又能让乘客方便快捷的知道站台报站器就成为一种必然。
因此本次设计重点介绍单片机在公交报站中的应用，实现高效、准确的城市公交无线自动报站系统。
关键字：单片机AT89S51；无线数据收发模块；语音录放芯片ISD40041 概述随着科技的不断进步，人们对事物的认知程度已经得到了广泛的提升，在实际生活中，大家都希望能使用简便、智能、人性化的产品。
在公交车自动报站方面，由于我国现状，人口众多，口音复杂，对于乘客而言，原来的人工报站存在着很多的问题。
为了跟随科技发展，提高公交系统的服务质量，提升城市形象。
开发一种能够节省人力和物力，而又能让乘客方便快捷的知道站台报站器就成为一种必然。
现今，自动报站方式有以下两种： 1.GPS定位系统报站。
这种报站方式非常精确但制作及运行成本也高不适合推广。
相反的，利用无线电技术的公交车车站自动识别、自动报站的技术方案，由车载无线接收机接收安装在公交车站站台上的无线发射机发出的编码信号, 进行识别, 并控制车载广播系统报站, 实现了真正意义上的车站自动识别和自动报站。
城市公交车自动报站系统的研究
城市公交车自动报站系统的研究摘要本系统是实现城市公交车自动报站，控制系统采用AT89S51单片机作为中央处理芯片，ISD4004作为语音处理芯片，结合2262/2272芯片实现车站的自动识别，自动报站，和LED点阵屏幕显示等。
同时还配备了键盘，可以在自动报站发生故障时手工报站。
关键词单片机；自动报站；语音录放；LED点阵公交车是目前最提倡的交通工具之一，它对应的服务也应该更人性化，比如报站系统，就是最基本也是要求最高的服务，报站服务的好坏，直接影响乘客对这路公交车印象的好坏。
目前的报站是由司机每到一个站点就人工按下报站键报站，这样的方式对驾驶员是一个挑战而且有很多弊端，比如司机工作强度大，分散了开车的注意力，存在交通事故隐患，同时还会发生漏报、误报的情况，造成乘客不能正确下车，耽误其行程等。
本研究就是为实现更智能、更人性化的服务而出现的。
在本系统中，提供了LED大屏幕显示牌，用于显示站点等相关信息；提供电子语音报站服务，代替司机手动按键报站，解决了对乘客造成的不便；用基于无线广播的形式实现自动识别站点，自动播放语音。
1 系统创意及功能说明这个系统中，最关键的是实现车站的自动识别。
GPS系统能实现这样的功能，不过价格昂贵。
这里提供一种用无线感应实现站点识别的方法。
基本原理是：整个系统分为车载系统和车站系统。
前者安装在公交车上，监听无线信号。
后者固定安装在站点里，并且每个站点安装一个，形成多发一收的模式。
站点系统的发射功率要求很小，50 m-100 m之间就可以了。
公交车进入距站点100 m的范围，就可以接受到站点发射的信号，从而就知道已经到达站点，由单片机控制LED屏幕显示站点信息，同时通知语音模块播放语音，提醒要下车的乘客做好准备。
更简单的说，就是用站点的无线信号触发车载系统报站，代替手工报站。
本系统最大程度上提高公交系统报站的准确性，可靠性，提高了公交系统的服务质量，促进城市经济发展和交通变化的和谐发展。
基于公交车自动报站系统的分析与设计
目录
01 一、引言
03
三、公交车自动报站 系统可行性分析
02
二、公交车自动报站 系统需求及问题
04
四、公交车自动报站 系统设计与实现
目录
05 五、测试与评估
07 参考内容
06 六、结论
一、引言
随着科技的快速发展，智能化已成为城市公共交通发展的重要趋势。其中，公 交车自动报站系统作为一种先进的智能化技术，能够显著提高公交车的运营效 率和服务质量。本次演示将对公交车自动报站系统的分析与设计进行详细探讨。
本次演示对公交车自动报站系统的分析与设计进行了详细探讨。通过需求分析、 可行性研究、系统设计与实现以及测试与评估，充分证明了公交车自动报站系 统的可行性和重要性。然而，本次演示的研究仍有局限性，例如未能考虑系统 在实际运行中可能遇到的多种复杂情况。未来研究方向可以包括进一步优化系 统设计、提高系统稳定性和可靠性，以及探讨如何与其他智能化公交系统集成， 以更好地提高公交车的运营效率和服务质量。
三、公交车自动报站系统可行性 分析
现代科技的快速发展为公交车自动报站系统的实现提供了有力支持。例如，全 球定位系统（GPS）可用于获取公交车位置信息；无线通信技术（如蓝牙、 Wi-Fi）可以实现车站与公交车之间的无线通信；此外，嵌入式系统和云计算 技术可提高系统的稳定性和可靠性。
四、公交车自动报站系统设计与 实现
参考内容
随着科技的快速发展，许多行业都引入了自动化技术以提高效率和减少人力成 本。公交车报站系统也不例外。下面我们就来讨论一下公交车自动报站系统的 设计。
一、需求分析
1、1自动化报站：公交车在到达每一站时，都需要自动报站。包括该站的名字、 上下车位置、到站时间等信息。
公交车自动报站系统
1 前言1.1课题的研究背景在一些兴旺城市〔如**〕,公交车网已经比拟完善，给人们的生活和工作带来了很多的便利。
可以说城市的人们已经离不开它了，在这样的前提下,公交车效劳的质量也应该要不断的提高。
坐过公交车的人或许都会遇到这样一种情况——公交车经常会报错站或漏报站，这是因为现在的公车报站是由司机来完成的〔每到一个站都要按一次报站按钮〕,人手操作难免会出错。
1.2公交车报站方式分类随着社会的不断开展，人们对公交系统的效劳质量要求越来越高。
而目前大中城市公交车报站方式主要有以下几种：(1)手动电子报站：车辆每到一个站点，司机需要按下相应的按钮来启动语音报站系统；这种报站方式需要靠驾驶员控制，不仅增加了驾驶员的操作，还存在一定的平安隐患；(2)利用GPS 定位系统报站：该报站方式是全自动报站，根据GPS 的定位数据〔经纬度信息〕计算出车辆所处确实定位置，报站非常准确，但是其生产及运行本钱非常昂贵，而且需要专业人员进展维护，在现今条件下难以推广〔*戈等，2007〕；(3)利用车辆行驶特征进展自动报站：该报站方法根据起步后的行驶距离、开关门信号和进站打转向灯的方式综合起来判断车辆是否到站。
这种方法要求驾驶员一定要按标准驾驶,如果驾驶员操作不标准或者遇到特殊情况，例如中途停车等,就有可能引起报站错误。
针对上述报站方式的弊端，设计一种基于nRF905 的公交车自动报站系统，能有效提高了公交系统的效劳质量，方便乘客乘车。
1.3基于nRF905的公交车自动报站系统本工程以自动报站为核心，主要采用语音芯片、无线电遥控、液晶显示、单片机等技术，功能实用强大，设计思路符合人性化。
我们立足于在应用中降低司机的工作强度，提高车辆运行的平安性，具有广泛的应用性，适合推广使用。
2总体方案确定2.1无线模块的比拟与选择以下是选择无线模块的总体建议：(1)如果需要较远的传输距离，可用433MHz模块，如果需要传输较大数据量，选择2.4GHz模块；(2)如果应用场合是空旷环境，根据标称距离选择模块即可〔最好留一点余量〕，如果使用环境比拟复杂，如有较多障碍物、穿墙、强电环境、电磁波干扰等，可以选择穿透性较强的模块或带功放的中大功率模块；(3)Nordic/TI系列模块，如nRF905/CC1101微功率模块，相对来说开发比拟简单；(4)为了降低研发人员开发投入，可以选择无线透传模块，串口通信无需编程即可使用，目前以UTC1212，UTC903，UTC4432为代表的第三代无线模块，由于性能优异，已经逐渐替代早期的SPI无线模块，得到大规模应用；(5)以TI的CC1101为代表的无线模块，价格低，性价比高；(6)如果想组建以PC为中心的无线监控系统，可以考虑USB接口的无线模块和SPI 模块〔接单片机〕配合使用；(7)无线模块的传输距离，和天线的关系很大，一是天线的增益〔一般是天线越大增益越高〕，二是天线和射频电路的匹配。
GPS公交车智能报站系统的实现
ＧＰＳ公交车智能报站系统的实现全球定位系统（ＧＰＳ）已经广泛应用于各个领域。
ＧＰＳ可以确定公交车的地理位置．只要把公交站点的位置数据（经、纬度）记录下来，就可以知道公交车是否到达站点。
利用ＧＰＳ实现公交车的智能报站，是公交智能化的重大改进。
．垡门豸酉ｉ丽目前，国内公交车报站的方式已经有了很大的改善，由以前的售票员喊话报站改变为驾驶员使用报站器手动报站。
虽然使用手动报站器有了很大的进步，但是因为驾驶员需要在保证安全驾驶的前提下进行报站，所以经常出现错报、漏报的现象。
而且让驾驶员在驾驶过程中进行报站，也存在安全隐患。
采用自动报站的方式可以大大减轻驾驶员的工作量．促进公交系统的现代化进程。
要实现自动报站，需要知道公交车的位置．以确定公交车是否已经到达站点。
ＧＰＳ可以确定公交车的地理图１ＧＰＳ系统组成示意图杨瑞霞位置，只要把公交站点的位置数据（经、纬度）记录下来，就可以知道公交车是否到达站点。
ＧＰＳ技术原理全球定位系统（ＧＰＳ，ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）是美国从上世纪７０年代开始研制、历时２０年、耗资２００亿美元、于１９９４年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
ＧＰＳ由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。
ＧＰＳ系统组成如图１所示。
万方数据 万方数据趋弱嫡戳圜廑旦遮盐个状态的切换是由按键来实现的。
ＧＰＳ信息的处理ＧＰＳ信息的接收和处理是在串行中断程序中实现的。
图２系统原理框图ＬＣＤ显示可以让驾驶员掌握机器的工作状态。
系统的原理框图如图２所示。
设置一秒发送一次ＧＰＩｔＭＣ数据帧Ｗｈｉｌｅ（１）∥主循环｛Ｋｅｙ＿ｓｃａｎＯ；／／查询是否有按系统软件设计键要求Ｉｆ（ｓｔａｔｅ—ＡＵＴＯ）／／自动报系统软件主要是在主程序中检测ＧＰＳ信息．确定公交车当前地理位置．然后决定是否播放语音信息。
同时还需要实现按键所要求的功能，如切换到手动播报等。
基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计
基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计前言从1831英国人沃尔特?汉考克为他的国家制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车起，到今天，公交车已经历经了将近200年的发展过程。
从最初的“闷罐头”到如今配套的空调系统;从专人售票到无人售票;从人工报站到半自动语音报站，公交车向着越来越人性化的方向发展。
可是目前存在的一个问题，半自动语音报站系统需要由司机在车子进出站的时候人工操作，由于这两个时间点往往是路面情况最复杂的时刻，因此也给行驶中的车辆带来了安全隐患。
论文的目标就是彻底抛弃人工操作，实现公交进出站的全自动语音报站。
利用AT89C51单片机、ISD1700系列语音芯片、JHD162A LCD液晶模块来实现所需要的功能。
单片机体积小，重量轻，具有很强的灵活性而且价格便宜，得到越来越广泛的运用，例如工业控制领域、家电产品，智能化仪器仪表，计算机外部设备，特世纪80年代中期，Intel公司将8051别是机电一体化产品中都有重要的用途。
20内核使用权以专利互换或出售的形式转给世界许多著名IC制造厂商，这样8051就变成有众多制造厂商支持的，发展出上百个品种的大家族。
到目前为止，其它任何一个单片机系列均未发展到如此的规模。
正因为51单片的运用是如此广泛，因此学习单片机的运用是非常重要的。
学好单片机也是学习其他嵌入式控制器如ARM、DSP的基础，任何嵌入式控制器都离不开单片机种所涵盖的如中央处理器，定时器、中断控制器，IO口控制器，串行通讯控制器，I2C总线控制器，片内外存储控制器，汇编语言，C语言，操作系统的概念。
因此说学好单片机，再去学习其他嵌入式控制器如ARM、DSP是比较简单的。
可以说学好单片机是其它进阶微处理器的一个台阶。
本次设计的课题是“基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计”，设计中利用无线收发模块及编解码芯片实现站台的自动识别，通过单片机对液晶模块及语音模块的综合控制实现全自动语音报站的功能。
公交车自动报站系统的设计_毕业设计
公交车自动报站系统的设计摘要根据AT89C51单片机的特点和公交车报站器的特点，本文提出了一种用单片机控制语音芯片进行公交车语音自动报站的方法。
同时给出了软硬件设计的方法，设计过程中包括硬件电路设计和软件程序编写两个方面，解释了单片机在应用过程中的方法和可能出现的问题。
本文主要介绍硬件电路设计部分。
利用AT89C51作为控制器，通过ISD4004语音芯片建立语音信息库，形成变化多样的语音信息，利用其功放播放语音信息以及提示语音，同时运用LED数码管进行站数显示。
当公交车到达某站点，用键盘控制本系统工作，通过语音电路输出语音信息和提示，同时站数信息在LED数码管上显示。
整个系统硬件设计包括键盘电路、复位电路、显示驱动电路、显示电路、内存扩展电路模块。
本系统很大程度上提高公交车报站的准确性，可靠性。
提高了公交系统的服务质量。
促进城市经济发展和交通变化的和谐发展。
关键词：AT89S51单片机，ISD4004语音芯片，LED数码管，自动报站目录第一章绪论 11.1 课题研究的背景及意义 11.2 报站器的动态发展趋势 11.3 设计的主要目标任务 21.4 技术指标 2第2章方案的选择与论证 32.1 方案比较 32.1.1 方案一 32.1.2 方案二 42.2 方案选择 4第3章硬件电路的设计 53.1 主控电路的设计 53.1.1 关于AT89C51单片机 53.1.2 振荡器电路的设计 83.1.3 复位电路的设计 103.1.4 电压变换电路的设计 133.2 脉冲检测电路的设计 143.2.1 霍尔器件简介 143.2.2 光电耦合器简介 153.2.3 脉冲检测电路的设计 163.3 语音输出电路的设计 163.3.1 关于语音芯片 163.3.2 录音、放音电路的设计 213.4 LED显示电路的设计 243.4.1 LED显示器件简介 243.4.2 6116芯片简介 273.4.3 LED点阵汉字显示电路的设计 28 3.5 总电路图设计 29第4章软件设计 304.1 主控程序的设计 304.1.1 流程图 304.1.2 程序清单 314.2 语音报站程序的设计 344.2.1 流程图 344.2.2 程序清单 354.3 LED汉字显示程序的设计 40第1章绪论随着科学技术的日益发展和进步,无人售票公交车在街头多起来了，语音报站器也被广泛使用，这在相当大的程度上免除了乘务人员沿途报站的麻烦，给许多不熟悉公交线路的乘客带来了方便。
微机控制的公共汽车自动报站系统课件
实际应用与推广价值
实际应用
该系统已经在实际运营的公共汽车上进行了测试和应用，取得了良好的效果。
推广价值
该系统具有广泛的应用前景，可以在城市公共汽车系统中广泛应用，提高公共交通的智能化水平和服务质量。
研究不足与展望
研究不足
在研究过程中，对系统的某些细节问题尚未进行深入探讨，如数据传输速率、系统容错处理等方面需 要进一步完善。
研究现状和发展趋势
研究现状
目前，国内外对于微机控制的公共汽车自动报站系统已经有 一定的研究基础，一些城市也开始逐步推广和应用。
发展趋势
未来，随着技术的不断进步和应用范围的不断扩大，微机控 制的公共汽车自动报站系统将更加成熟和普及。同时，随着 物联网、人工智能等新技术的应用，该系统也将更加智能化 、高效化和人性化。
电稳定可靠。
电源保护
02 为电源设计保护电路，防止电源过压、过流等异常情
况对系统造成损害。
接口设计
03
根据系统各部件的接口需求，设计接口电路，包括
RS232、RS485、CAN等通信接口。
03
系统软件设计
主程序设计与实现
程序初始化
对系统进行初始化，包括内存分配、变量设置等。
传感器数据读取
通过串口通信读取传感器数据，包括车速、GPS定位信息等。
展望
未来可以对系统进行进一步优化和完善，如增加更多功能、提高系统稳定性和可靠性等，为公共交通 系统的发展提供更好的技术支持和服务。
THANK YOU
硬件设备检查
检查所有硬件设备是否正常工作，包括微机、显示器、键盘、扬 声器等。
电源稳定性测试
测试电源的稳定性和可靠性，确保系统在运行过程中不会出现断电 或电源波动等问题。
基于单片机的公交车自动报站系统
基于单片机的公交车自动报站系统基于单片机的公交车自动报站系统随着科技的不断发展，智能化成为了各个领域的重要发展方向。
在公共交通领域，基于单片机的公交车自动报站系统正逐渐成为一种新型的技术手段，为公交车的智能化管理提供了有力支持。
本文将介绍一种基于单片机的公交车自动报站系统，该系统结合了单片机技术、传感器技术以及语音提示技术，实现了公交车到站自动报站的功能。
首先，我们需要选择合适的单片机作为主控制器。
考虑到系统的性价比和易用性，我们选择具有丰富的外设资源和灵活控制能力的单片机作为主控制器。
同时，为了方便调试和测试，我们还需要选择一款适合初学者的单片机。
在硬件设计方面，我们需要考虑传感器的选型和安装。
为了准确检测公交车是否到站，我们需要选择具有较高检测精度的传感器。
同时，为了方便安装和维护，我们需要设计一个结构简单、易于拆卸的传感器安装装置。
在电路连接方面，我们需要根据单片机的资源和传感器的工作原理进行合理设计。
考虑到单片机的I/O端口有限，我们需要通过串口或并口扩展外围设备。
同时，为了降低系统的功耗，我们需要设计一个合理的电源管理方案。
在软件设计方面，我们需要编写单片机控制程序和语音提示程序。
为了实现公交车到站自动报站的功能，我们需要编写程序控制单片机读取传感器数据，并在公交车到站时触发语音提示程序。
同时，为了提高系统的可靠性和稳定性，我们还需要设计相应的异常处理程序。
在实验验证方面，我们需要在不同的天气条件和交通状况下进行测试。
通过测试，我们可以验证系统的稳定性和准确性，并针对存在的问题进行优化和改进。
基于单片机的公交车自动报站系统具有以下优点：首先，该系统能够实现公交车到站自动报站的功能，提高了公交车的智能化水平；其次，该系统具有较低的成本和较高的可靠性，易于推广和使用；最后，该系统能够减少公交车上的误操作和晚点情况，提高了公交车的运行效率和服务质量。
然而，基于单片机的公交车自动报站系统也存在一些不足之处，例如系统的稳定性和准确性有待进一步提高。
基于单片机的公交车自动报站系统
基于单片机的公交车自动报站系统在现代城市的公共交通中，公交车是人们出行的重要工具之一。
为了给乘客提供更加便捷和准确的服务，公交车自动报站系统应运而生。
基于单片机的公交车自动报站系统以其成本低、可靠性高、易于实现等优点，得到了广泛的应用。
一、公交车自动报站系统的需求分析公交车自动报站系统的主要目的是在车辆到达每个站点时，能够准确、及时地向乘客播报当前站点的名称，并提供相关的提示信息，如下一站的名称、换乘线路等。
这样可以方便乘客了解行程，避免坐过站或提前下车。
此外，系统还需要具备以下功能：1、实时定位功能：能够准确获取公交车的当前位置。
2、数据存储功能：存储各个站点的相关信息，如站点名称、经纬度等。
3、语音播报功能：清晰、准确地播报站点信息。
4、显示功能：在车内显示屏上显示当前站点和下一站的信息。
5、可扩展性：能够方便地添加新的站点和线路信息。
二、基于单片机的公交车自动报站系统的硬件组成1、单片机单片机是整个系统的核心控制单元，负责处理各种数据和控制信号。
常见的单片机型号有 STM32、Arduino 等。
2、定位模块用于获取公交车的实时位置信息，常见的定位技术有 GPS 和北斗卫星定位。
定位模块将位置数据传输给单片机进行处理。
3、存储模块存储各个站点的相关信息，如站点名称、经纬度、语音文件等。
存储模块可以采用闪存芯片或 SD 卡等。
4、语音模块实现站点信息的语音播报功能。
语音模块可以将预先录制好的语音文件进行播放，或者通过文本转语音技术实时生成语音。
5、显示模块在车内显示屏上显示当前站点和下一站的信息，方便乘客查看。
显示模块可以采用液晶显示屏或 LED 显示屏。
6、按键模块用于司机手动控制报站、切换线路等操作。
三、基于单片机的公交车自动报站系统的软件设计1、系统初始化在系统启动时，进行单片机的初始化设置，包括端口配置、时钟设置、中断设置等。
同时，读取存储模块中的站点信息和相关设置。
2、定位数据处理不断接收定位模块传来的位置数据，并与存储模块中的站点经纬度信息进行比较，判断公交车是否到达站点。
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1 前言1.1 课题的研究背景在一些发达城市（如广州）,公交车网已经比较完善，给人们的生活和工作带来了很多的便利。
可以说城市的人们已经离不开它了，在这样的前提下,公交车服务的质量也应该要不断的提高。
坐过公交车的人或许都会遇到这样一种情况——公交车经常会报错站或漏报站，这是因为现在的公车报站是由司机来完成的（每到一个站都要按一次报站按钮）,人手操作难免会出错。
1.2公交车报站方式分类随着社会的不断发展，人们对公交系统的服务质量要求越来越高。
而目前大中城市公交车报站方式主要有以下几种：(1)手动电子报站：车辆每到一个站点，司机需要按下相应的按钮来启动语音报站系统；这种报站方式需要靠驾驶员控制，不仅增加了驾驶员的操作，还存在一定的安全隐患；(2)利用GPS 定位系统报站：该报站方式是全自动报站，根据GPS 的定位数据（经纬度信息）计算出车辆所处的确定位置，报站非常准确，但是其生产及运行成本非常昂贵，而且需要专业人员进行维护，在现今条件下难以推广（孙戈等，2007）；(3)利用车辆行驶特征进行自动报站：该报站方法根据起步后的行驶距离、开关门信号和进站打转向灯的方式综合起来判断车辆是否到站。
这种方法要求驾驶员一定要按规范驾驶,如果驾驶员操作不规范或者遇到特殊情况，例如中途停车等,就有可能引起报站错误。
针对上述报站方式的弊端，设计一种基于nRF905 的公交车自动报站系统，能有效提高了公交系统的服务质量，方便乘客乘车。
1.3基于nRF905的公交车自动报站系统本项目以自动报站为核心，主要采用语音芯片、无线电遥控、液晶显示、单片机等技术，功能实用强大，设计思路符合人性化。
我们立足于在应用中降低司机的工作强度，提高车辆运行的安全性，具有广泛的应用性，适合推广使用。
2 总体方案确定2.1 无线模块的比较与选择以下是选择无线模块的总体建议：(1)如果需要较远的传输距离，可用433MHz模块，如果需要传输较大数据量，选择2.4GHz模块；(2)如果应用场合是空旷环境，根据标称距离选择模块即可（最好留一点余量），如果使用环境比较复杂，如有较多障碍物、穿墙、强电环境、电磁波干扰等，可以选择穿透性较强的模块或带功放的中大功率模块；(3)Nordic/TI系列模块，如nRF905/CC1101微功率模块，相对来说开发比较简单；(4)为了降低研发人员开发投入，可以选择无线透传模块，串口通信无需编程即可使用，目前以UTC1212，UTC903，UTC4432为代表的第三代无线模块，由于性能优异，已经逐渐替代早期的SPI无线模块，得到大规模应用；(5)以TI的CC1101为代表的无线模块，价格低，性价比高；(6)如果想组建以PC为中心的无线监控系统，可以考虑USB接口的无线模块和SPI 模块（接单片机）配合使用；(7)无线模块的传输距离，和天线的关系很大，一是天线的增益（一般是天线越大增益越高），二是天线和射频电路的匹配。
nRF24L01是由NORDIC出品的工作在2.4GHz-2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片。
无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。
输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。
几乎可以连接到各种单片机芯片，并完成无线数据传送工作。
nRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片，工作电压为1.9-3.6V，32引脚QFN封装（5mm×5mm），工作于433/868/915MHz3个ISM频道（可以免费使用）。
nRF24L01工作频率是2.4GHz-2.5GHz，适合传输较大的数据量，例如传输图像数据；nRF905工作频率是433/868/915MHz，适合传输较远的距离。
显然，本设计需要传输较远的距离，再加上nRF905相对来说开发比较简单，因此最终选择nRF905作为本设计的无线模块。
2.2实现原理要同时实现车上语音报站和站上液晶显示车号的功能，则必须分别设计车上语音系统和站上液晶显示系统。
报音和报号都需要各自系统接收到相应的信号才能启动，而要二者的通讯不受对方干扰则要选择两对不同频段的发射与接收模块。
车上和站上系统分别有不配对的发射与接收模块——车上接收芯片与站上发射芯片配对，站上接收芯片与车上发射芯片配对。
对应的发射与接收模块要事先把地址设置相同，由于频段的不同两对发射与接收模块可各自通讯完成报音与报号功能。
通讯模块的工作距离范围有限，只有当公交车进入有限范围时各自的接收模块才能接收到对应发射模块的信号，此时启动报站功能，为防止车上语音不断报站本设计限定了每一个站的报站时间，此后车上系统即使继续接收到信号也不会启动语音芯片工作。
本设计采取的语音芯片操作简便，采用并行方式时最多可自动平均分配地址为8段，每段可长达8秒的录音与放音，适当进行芯片级联便可满足整条线路的报站要求。
采用单片机进行编码与解码，程序设计简单，只需把站号和车号分别与通讯芯片数据对应好即可，当需要其他线路的公交车增援或车站名改动时，只需在程序方面简单重新编码与解码时即可投入工作。
2.3系统总体结构整个报站系统由车载设备和电子站牌两大部分组成。
车载设备主要通过单片机读取射频收发电路收到的数据，判断是否应该向语音录放芯片发送语音信息地址播放预先录制好的语音信息，并向站牌发送该路车即将到站的信息和显示行车方向，而电子站牌主要用于发送站牌数据和接收并显示从车载设备发来的信息，实现与车载设备间的双工通信。
系统总体设计框图如下页图1 所示。
本系统的硬件主要由以单片机AT89S52为核心的控制器、nRF905组成的射频通信电路、语音芯片APR9600组成的语音功放电路。
3图1 系统总体框图3硬件设计本系统主要由语音芯片、液晶显示、通讯（发射与接收）、单片机控制等几部分构成。
语音部分采用APR9600模拟语音录放芯片，液晶部分选用RT1602c字符型显示模块，通讯则选择稳定实用的nRF905。
控制电路由AT89S52及外围电路组成。
3.1 控制模块电路为满足设计要求，系统采用ATMEL 公司生产的低功耗、高性能的8 位CMOS 单片机AT89S52 作为系统的主控制器（王卫星等，2009），负责对射频收发芯片、语音芯片的初始化工作，单片机通过SPI(串行外设接口)端口与射频收发芯片进行通信，实现公交车与站台间的无线数据通信，完成接收、发射、显示和语音报站等各项操作。
3.2 通讯（发射与接收）模块电路采用nRF905无线通讯模块，实现公车与站台的信息通讯，是本系统的核心模块。
nRF905是一款收发一体的单片无线通讯模块，可以自动完成处理字头和CRC（循环冗余码校验）的工作，可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码，使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便，其功耗非常低，以-10dBm的输出功率发射时电流只有11mA，在接收模式时电流为12.5mA。
nRF905单片无线收发器工作由一个完全集成的频率调制器，一个带解调器的接收器，一个功率放大器，一个晶体震荡器和一个调节器组成。
以下是nRF905的详细参数：(1) 433Mhz开放ISM频段免许可证使用(2) 最高工作速率50kbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合(3) 125频道，满足多点通信和跳频通信需要(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制(5) 低功耗1.9 - 3.6V工作，待机模式下状态仅为2.5uA(6) 收发模式切换时间 < 650us(7) 模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示)，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便(8) TX Mode: 在+10dBm情况下，电流为30mA; RX Mode: 12.2mA(9) 标准DIP间距接口，便于嵌入式应用ShockBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC，可以很容易通过SPI接口进行编程配置。
通讯距离远，而且误码率低，因此采用nRF905作为通讯模块的设计。
nRF905芯片共有32个引脚，重要的引脚有十五个，如下图所示：图2 nRF905管脚图5表1 nRF905管脚说明名称管脚功能说明VCC 电源电源+3.3-3.6V DCTX_EN 数字输入TX_EN=1写TX_EN=0读TRX_CE 数字输入使能芯片发射或接收PWR_UP 数字输入芯片上电uCLK 时钟输出本模块该脚废弃不用CD 数字输出载波检测AM 数字输出地址匹配DR 数字输出接收或发射数据完成MISO SPI接口SPI输出MOSI SPI接口SPI输入SCK SPI时钟SPI时钟CSN SPI使能SPI使能GND 地接地GND 地接地与单片机的数据通信采用SPI接口，管脚MISO为SPI输出,MOSI为SPI 输入,CSN为SPI使能端，SCK为SPI时钟信号，分别与单片机的P1.6、P1.7、P3.3、P3.4引脚连接，而CD、AM、DR三个管脚分别为载波检测输出、地址匹配输出、数据就绪输出引脚与单片机的P1.3、P1.4、P1.5引脚相连，使能芯片发射或接收引脚TRX_CE与P1.0相连，芯片上电引脚PWR_UP与P1.1相连，P1.2与uPLCK时钟输出引脚连接，其中ANT1与ANT2外接PCB环形天线（杨伟平等，2009）。
单片机只需将要发送数据送给nRF905发送缓存器中,nRF905就会自动产生前导码和CRC校验码,发送数据；在接收数据时，当nRF905监测到有效的载波和相匹配的地址时,将开始接收数据,并自动移去字头和校验码,将接收数据存储到接收缓存器中，等待微处理器读取数据。
图3 nRF905模块接法nRF905模块VCC引脚接电压范围为3.3V——3.6V之间，不能在这个区间之外，超过3.6V将会烧毁模块。
推荐电压3.3V左右（胡文明等，2007）。
3.3V电压可以用AMS1117系列的3.3V稳压器得到，该稳压器可以从大于4V的电压稳定得到3.3V，可以将小于20V 的电压稳压到3.3V，若大于20V稳压器将处于闭锁（就是不工作的意思）。
7图4 AMS1117稳压器的接法3.3语音模块电路采用台湾公司推出的APR9600语音录放芯片，是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路，单片电路可录放32－60秒，串行控制时可分256段以上，并行控制时最大可分8段（周湘竣，1998）。
芯片扩展外围电路如下，其中M1、M2、M3、M4从单片机处接收控制信号。
图5 APR9600语音模块接法本设计采用并行控制下的4段模式即可满足要求。
并行控制时操作简便，每段都有对应的键控制，按哪一键就录、放哪一段，而且可以方便地对任意一段重新录音不影响其他段、对任意一段循环放音等。