公交车语音报站系统
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公交车语音报站系统
原理
• 通过GPS卫星定位系统和GPRS无线通信网络，公交监控调度中心可实 时监控各条线路公交车位置的分布情况，并根据监控情况向有关公交 车发出调度通知。
总体结构
• 系统由公交车内各终端(信息屏、腰牌等)、自动报站器、 GPRS／GSM通信网络、公交监控调度中心组成。自动报站 器主要由主控芯片、GPS／GPRS通信模块、LCD、SD卡、 MP3解码芯片组成
系统硬件
• 公交车自动报站器主要以LM3S1601主芯片、GPS 模块和GPRS模块为核心，搭建终端平台，他们之 间通过串行通信方式连接，其余还包括电源模、 MP3播放接口和SD卡接口等
主控芯片
• LM3S1601单片机作为控制主芯片，该芯片采用ARM Cortex-M3内核，Cortex-M3是ARM公司最新推出的基于 ARMv7体系架构的处理器核，具有高性能、低成本、低功 耗的特点。 • 是联系各个设备之间的桥梁，也是 控制设备运行工作的大脑。
E2PROM和SD卡存储模块
• E2PROM（电可擦可编程只 读存储器），用来存放报站 器的站号、线路、上下行、 模式等必要数据，防止掉电 数据丢失。SD卡存储中文站 名、经纬度信息、MP3 音频 文件等，SD卡与单片机通过 SS10接口进行通信，采用 FAT16格式的文件系统，支 持最大2 GB的SD卡。
• 由单片机LM3S1601编程实现GPS信息的接收处理，GPRS上 网、建立连接、接收数据，MP3语音文件的播放，读写SD 卡的内容，LCD屏的显示等功能。
主程序
• 程序接收到 信息后语音 将自动播报 到站信息， 液晶显示频 显示下一站
语音模块子程序
• 语音模块子程序主 要是接收主芯片发 送过来的音频信号， 然后输出一个负脉 冲信号，语音芯片 内部指针指向本站 点的语音段头，再 输出一个负脉冲信 号，经过音频放大， 通过扬声器播放当 前指针指向的语音 段。
单片机控制GPRS模块
• 1）首先要编写串口的通信程序，串口的初始化，读写数 据等，提前要确定你的串口接收数据是中断方式还是查询 方式，这要根据你的GPRS模块来决定，国内的很多GPRS 模块，都只支持中断的方式，西门子的可以用查询，其实 用查询比较简单，中断的话调试起来相对较麻烦； • 2）根据串口通信程序和使用的GPRS模块的手册，编写 GPRS的通信程序，包括GPRS模块的硬件和软件初始化， GPRS的接收和发送数据等函数； • 3）根据实际需要编写GPRS的整体通信程序，通信的数据 协议可以自行设计
MP3解码芯片
• MP3解码芯片的作用顾名思义 就是将存储在介质上的MP3文 件解码。它是MP3工作中最重 要的一环，很大程度上影响最 终的音质表现。拥有优秀的解 码芯片就能够更好地还原音频 信号的质量，很大程度上弥补 音频信号的损失。相反的话， 低端的解码芯片会令MP3的编 码信息迚一步损失。
系统软件
液晶显示子程序
• 液晶显示屏主要作为语 音报站的补充，且加入 了广告，当有按键按下 是，显示相应的站名； 当无按键按下时，且有 信号时，显示相应的站 名。
总结
• 通过对公交车语音报 站系统的各个组成分 析，和上课老师所讲 的，我们认识了微机 控制系统。了解了微 机控制系统的组成。 知道微机控制系统由 硬件和软件组成。 • 通过自找资料。让我 们心中能对微机系统 有一个概念，在以后 的学习中，就能更好 的理解。
• • • •
MP3player_Init(); //MP3解码器初始化 FAT_Info(); //FAT文件系统初始化 Find_MP3(); //获得MP3文件个数 Cmp(); //比较GPS实时接收信息与站台固定信息 MP3_Player(); //获得MP3文件信息,配置播放器迚行播放
工作过程
• 利用自学习功能存储站点的经纬度信息 到SD卡，当公交车行驶到某站点时， 接收的经纬度信息与存储的某站点经纬 度信息一致，就可以。自动播报相应站 点的站名。 • 同时在LCD屏上显示相应的站号及站名， 并通过GSM网络发送当前的经纬度信息 到公交监控调度中心，从而实现自动报 站的功能；中心主动连接自动报站器， 自动报站器根据接收的通信协议的不同 进行不同的操作(如实时监控、车内信 息更新等)。
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SIM300C GPRS模块
• 1.GPRS模块和单片机通过UART 交互AT命令和传输的数据。最 普通的单片机也有串口吧，430 当然可以实现。 • 2.GPRS模块的作用就是附着 GPRS网络，获得网络IP，连接 进程PC机的IP和端口。独立工 作不需要射频发射模块，需要 天线。 • 3.进程PC机的IP和端口通过AT 设置命令配置到GPRS模块中， 通过AT连接命令控制GPRS模块 连接进程PC。
电源模块（1）
• 电源系统对自动报站器的可靠性运行影响很大，好的电源 电路能够过滤掉很多通过电源电路传人的干扰信号。
电源模块（2）
• 控制器输入电压为24 V，由于GPRS上网时的峰值电流可达 2 A，所以电源芯片选用LM2596-5.0，输出电流可达3 A。 采用LM1117-3.3芯片给LM3S1601、SD卡等供电，LM11172.5芯片给MP3解码芯片供电，MIC29302芯片输出4 V电压 给GPRS模块。 • LM2596-5.0：输出电压可在1.2-37V，输出电流3A。 • LM1117-3.3：输出电流1A,，输出电压3.3V。 • LM1117-2.5：输出电流1A,，输出电压2.5V。 • MIC29302： 输出电压 最大:12V 输出电流 最大:3A
微机控制系统硬件组成
• 1：主机 • 2：I/O接口与输入/输出 通道 • 3：外围设备 • 4：检测元件 • 5：执行机构 • 6：操作台
微机控制系统软件组成
• 软件是完成各种功能的计算机程序的总和，是计算机 系统的神经中枢，指挥、协调整个计算机系统的动作。 • 1：系统软件 • （专门用来使用和管理计算机的程序） • 2：应用软件 • （用户自己编写的程序） • 3：数据库
原理
• 通过GPS卫星定位系统和GPRS无线通信网络，公交监控调度中心可实 时监控各条线路公交车位置的分布情况，并根据监控情况向有关公交 车发出调度通知。
总体结构
• 系统由公交车内各终端(信息屏、腰牌等)、自动报站器、 GPRS／GSM通信网络、公交监控调度中心组成。自动报站 器主要由主控芯片、GPS／GPRS通信模块、LCD、SD卡、 MP3解码芯片组成
系统硬件
• 公交车自动报站器主要以LM3S1601主芯片、GPS 模块和GPRS模块为核心，搭建终端平台，他们之 间通过串行通信方式连接，其余还包括电源模、 MP3播放接口和SD卡接口等
主控芯片
• LM3S1601单片机作为控制主芯片，该芯片采用ARM Cortex-M3内核，Cortex-M3是ARM公司最新推出的基于 ARMv7体系架构的处理器核，具有高性能、低成本、低功 耗的特点。 • 是联系各个设备之间的桥梁，也是 控制设备运行工作的大脑。
E2PROM和SD卡存储模块
• E2PROM（电可擦可编程只 读存储器），用来存放报站 器的站号、线路、上下行、 模式等必要数据，防止掉电 数据丢失。SD卡存储中文站 名、经纬度信息、MP3 音频 文件等，SD卡与单片机通过 SS10接口进行通信，采用 FAT16格式的文件系统，支 持最大2 GB的SD卡。
• 由单片机LM3S1601编程实现GPS信息的接收处理，GPRS上 网、建立连接、接收数据，MP3语音文件的播放，读写SD 卡的内容，LCD屏的显示等功能。
主程序
• 程序接收到 信息后语音 将自动播报 到站信息， 液晶显示频 显示下一站
语音模块子程序
• 语音模块子程序主 要是接收主芯片发 送过来的音频信号， 然后输出一个负脉 冲信号，语音芯片 内部指针指向本站 点的语音段头，再 输出一个负脉冲信 号，经过音频放大， 通过扬声器播放当 前指针指向的语音 段。
单片机控制GPRS模块
• 1）首先要编写串口的通信程序，串口的初始化，读写数 据等，提前要确定你的串口接收数据是中断方式还是查询 方式，这要根据你的GPRS模块来决定，国内的很多GPRS 模块，都只支持中断的方式，西门子的可以用查询，其实 用查询比较简单，中断的话调试起来相对较麻烦； • 2）根据串口通信程序和使用的GPRS模块的手册，编写 GPRS的通信程序，包括GPRS模块的硬件和软件初始化， GPRS的接收和发送数据等函数； • 3）根据实际需要编写GPRS的整体通信程序，通信的数据 协议可以自行设计
MP3解码芯片
• MP3解码芯片的作用顾名思义 就是将存储在介质上的MP3文 件解码。它是MP3工作中最重 要的一环，很大程度上影响最 终的音质表现。拥有优秀的解 码芯片就能够更好地还原音频 信号的质量，很大程度上弥补 音频信号的损失。相反的话， 低端的解码芯片会令MP3的编 码信息迚一步损失。
系统软件
液晶显示子程序
• 液晶显示屏主要作为语 音报站的补充，且加入 了广告，当有按键按下 是，显示相应的站名； 当无按键按下时，且有 信号时，显示相应的站 名。
总结
• 通过对公交车语音报 站系统的各个组成分 析，和上课老师所讲 的，我们认识了微机 控制系统。了解了微 机控制系统的组成。 知道微机控制系统由 硬件和软件组成。 • 通过自找资料。让我 们心中能对微机系统 有一个概念，在以后 的学习中，就能更好 的理解。
• • • •
MP3player_Init(); //MP3解码器初始化 FAT_Info(); //FAT文件系统初始化 Find_MP3(); //获得MP3文件个数 Cmp(); //比较GPS实时接收信息与站台固定信息 MP3_Player(); //获得MP3文件信息,配置播放器迚行播放
工作过程
• 利用自学习功能存储站点的经纬度信息 到SD卡，当公交车行驶到某站点时， 接收的经纬度信息与存储的某站点经纬 度信息一致，就可以。自动播报相应站 点的站名。 • 同时在LCD屏上显示相应的站号及站名， 并通过GSM网络发送当前的经纬度信息 到公交监控调度中心，从而实现自动报 站的功能；中心主动连接自动报站器， 自动报站器根据接收的通信协议的不同 进行不同的操作(如实时监控、车内信 息更新等)。
Leabharlann Baidu
SIM300C GPRS模块
• 1.GPRS模块和单片机通过UART 交互AT命令和传输的数据。最 普通的单片机也有串口吧，430 当然可以实现。 • 2.GPRS模块的作用就是附着 GPRS网络，获得网络IP，连接 进程PC机的IP和端口。独立工 作不需要射频发射模块，需要 天线。 • 3.进程PC机的IP和端口通过AT 设置命令配置到GPRS模块中， 通过AT连接命令控制GPRS模块 连接进程PC。
电源模块（1）
• 电源系统对自动报站器的可靠性运行影响很大，好的电源 电路能够过滤掉很多通过电源电路传人的干扰信号。
电源模块（2）
• 控制器输入电压为24 V，由于GPRS上网时的峰值电流可达 2 A，所以电源芯片选用LM2596-5.0，输出电流可达3 A。 采用LM1117-3.3芯片给LM3S1601、SD卡等供电，LM11172.5芯片给MP3解码芯片供电，MIC29302芯片输出4 V电压 给GPRS模块。 • LM2596-5.0：输出电压可在1.2-37V，输出电流3A。 • LM1117-3.3：输出电流1A,，输出电压3.3V。 • LM1117-2.5：输出电流1A,，输出电压2.5V。 • MIC29302： 输出电压 最大:12V 输出电流 最大:3A
微机控制系统硬件组成
• 1：主机 • 2：I/O接口与输入/输出 通道 • 3：外围设备 • 4：检测元件 • 5：执行机构 • 6：操作台
微机控制系统软件组成
• 软件是完成各种功能的计算机程序的总和，是计算机 系统的神经中枢，指挥、协调整个计算机系统的动作。 • 1：系统软件 • （专门用来使用和管理计算机的程序） • 2：应用软件 • （用户自己编写的程序） • 3：数据库