下载文档原格式
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的公交报站系统设计1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）单片机（MCU）是一种集成在电路芯片上，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
有时可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路 [1]。
现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统)，而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。
它生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，FLASH的使用使MCU技术进入第四代，发展到现在技术已相当成熟，应用十分广泛[2]。
单片机渗透到我们生活的各个领域，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等……随着人们生活水平的不断提高,智能化、数字化控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。
运用单片机技术，将我们带入智能化、数字化和自动控制的新领域。
作为一个城市的公交企业，它既要代表政府体现当地城市的形象，又要尽一切力量减少政府投资，创造良好的社会效益和经济效益。
而传统的公交运营系统的装备和管理模式较难达到这两者的完美结合。
最初的公交车一般需要两个人，即一个司机和一个售票员，这个售票员不仅需要负责售票的工作，还要准确的为乘客报站。
作为一个地区的公交站行业，有一定的地方特色，他们报站时多采用地方口音，作为一个外地人有时候很难听懂报站，从而引起很多的麻烦；还有一个难以避免的麻烦，那就是一天下来，售票员都会在公交车上不停的招呼大家，还要准确的为乘客们报站，他们是非常劳累与辛苦。
现在是一个高科技发达的时代，人们不必要再做那样枯燥的事情，现在都提倡的是智能设备，用科技来改变人们原有的生活水平与方式。
基于无线射频识别技术的公交车自动报站系统李妍【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》【年(卷),期】2013(000)004【摘要】Nowadays,human errors do exist in bus station manual reporting,which brings a lot of inconvenience to public travel and bus running. A new automatic bus stop reporting system is designed by combining Radio Frequency Identification(RFID),Micro ControllerUnit(MCU) control technology,digital voice technology,and Light Emitting Diode(LED) display technology. Both the overall structure of the system hardware and the software design are given. The proposed system can implement intelligent bus stop reporting,which makes the work of drivers easier than before, and improves the security of the bus running as well as the accuracy of the bus stop reporting. The system possesses practical value and wide application prospects due to its simple structure.%现在国内普遍采用的手动公交车报站系统经常出现人为错误，给市民出行和公交车运行带来许多不便。
基于物联网的公交车报站器软件系统设计与实现摘要：优先发展城市公共交通，不仅可以缓解城市交通拥堵的问题，也是改善城市环境，促进城市可持续发展的必然要求。
公共交通必须依靠科技进步来满足日益增长的社会需求，这一点已经成为共识。
因此，公交车报站系统的发展的日趋完善已经成为必然。
本文介绍了公交车报站器的发展以及对集中典型的报站器的介绍与分析。
关键词：报站器门控 GPS 语音报站1.前言随着国民经济的飞速发展，公交系统也日新月异。
不仅公交车的型号不断更新换代，而且为了公司效益目前大半改成无人售票车。
报站也由原来的售票员报站给有司机按键报站了。
但是由于公交司机又要开车，又要兼顾按键报站，所以常常出现误报、漏报等现象，不能满足公交系统的要求；另一方面，由于司机开车时为报站分散精力，也对公交的安全运行埋下了隐患。
因此，对自动报站系统的需求也日益强烈。
自动报站可节省员工开支，又可以利用报站器播报标准的普通话站名。
随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机已经在很多领域得到广泛的应用。
在声学领域，微机技术与各种语音芯片的结合，既可以完成语音的合成技术，又可以使得公交车报站器的实现，从而为市民提供了更加人性化的服务，鉴于公交车报站的具体情况，结合公交车的使用特点及实际运营环境，本课题着手设计一种智能语音报站系统。
2.报站器的简单介绍2.1国内报站器的发展现状我国汽车化水平逐年提高，全国民用汽车特别是小汽车的绝大部分均在城市范围内使用。
城市交通拥挤和阻塞现象日趋严重，交通事故频发与环境污染越来越引起社会的普遍关注。
城市交通问题已严重阻碍了城市居民生活水平的提高和整个城市经济的可持续发展，成为城市发展的瓶颈。
最大限度的提高现有交通资源的利用效率是解决问题的根本出路。
城市公共交通由于具有运载量大、运送效率高(人均占用面积小)、能源消耗低、相对污染少等优点，能实现对交通资源的高效利用，从而有效地缓解城市交通压力。
因此，解决城市交通问题的关键是引导人们在出行时尽量选择公共交通工具。
智能公交系统随着科学技术的不断发展、生活水平的不断提高，gps技术也得到了空前的发展。
gps 主要是不断接收同步卫星的信号并将其信号解析出相应的数据还原成为经纬度信号，根据经纬度信号则可以实现定位功能，传统的导航定位技术也是采用了该原理来实现。
随着gps的普及，成本也不断的降低，可以根据相应的技术来实现其扩展功能，如可以将其技术应用在公交车上。
本文主要介绍根据gps技术实现公交车的自动报站和调度，不需要人为的直接干预达到公交车系统自动运行的目的。
本文主要是将微电子技术、自动控制技术、gps技术、语音技术综合在一起实现一个智能化的系统。
国内外在智能公交车方面的研究早在20世纪初就开始，采用的技术不尽相同功能也各异。
国内一些公交车系统主要采用的是人工干预电脑控制的方式实现智能报站等功能。
其工作方式如下：在系统内部提前设置好上下路线对应站台的相关设置，司机师傅在行驶车辆的同时也必须时刻关注站台的距离，当车辆临近站台时则手动按下相应的按键实现报站功能^该种方式可以实现报站是毋庸置疑的，但是根据站台人员数量的不同、司机师傅的疲意程度、道路的拥挤程度都会造成站台的漏报、错报的现象，影响人们的出行和交通服务的质量，还有可能造成潜在的安全隐患。
因此，新一代的智能报站系统的需求与日俱增。
智能语音报站结构设计：系统的总体方案：目前，太空中一共存有24颗卫星时刻向人类提供更多服务，这24颗卫星分别以55°的角度原产在地球飞过20—km的轨道面上，卫星之所以这样原产的原因是使地球上的任何地方在任何时候都可以确保能发送至至少6颗卫星信号的数据，以保证gps快速精确的定位导航，通常卫星数量越多则gps定位的速度、精度就越高，发生飘移问题就越少。
这24颗卫星可以源源不断的向用户提供更多须要的数据，数据以广播式的方式散发出过来，数据的类型就是全然共享资源的所以能降低非常大的成本，不须要后期续费采用。
系统的硬件设备主要有单片机、电源模块、语音播报模块、gps模块以及液晶显示模块，通过相关的技术来解决个设备之间的相互通信问题即主要是通过单片机来解析gps接收来自卫星的数据来实现确定当前的经炜度、时间、速度等信息并通过液晶电路将其解析的数据及时准确的显示出来即完成自动报站和超速警告任务。
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。
公交自动报站开题报告一、研究背景与意义随着城市化进程的加快和公共交通系统的不断完善，公交车作为城市出行的主要方式之一，其服务质量与效率直接关系到市民的出行体验。
公交自动报站作为提高服务质量的关键环节，其准确性和实时性对于乘客来说至关重要。
传统的公交报站方式依赖于人工操作，不仅效率低下，而且容易出错。
因此，开发一种高效、准确的公交自动报站系统具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究目标本研究旨在设计并实现一种基于GPS定位技术的公交自动报站系统。
该系统能够实时获取公交车的位置信息，并根据预设的站点数据自动进行报站。
具体目标包括：1. 实现公交车位置的实时跟踪和定位；2. 建立准确的站点数据库，包括站点名称、位置等信息；3. 设计并实现自动报站算法，确保报站的准确性和实时性；4. 将自动报站系统与实际公交车进行集成，验证其可行性和实用性。
三、研究方法与技术路线1. 调研与分析：对国内外公交自动报站系统的研究现状进行调研，分析现有系统的优缺点，为本研究提供借鉴和参考。
2. 系统设计：根据研究目标，设计公交自动报站系统的整体架构和功能模块，包括GPS定位模块、站点数据库、自动报站算法等。
3. 开发与实现：利用相关开发工具和编程语言，实现公交自动报站系统的各个功能模块，并进行集成和测试。
4. 实验验证：将自动报站系统安装在实际公交车上，进行实地测试和验证，收集数据并进行分析，评估系统的性能和效果。
四、预期成果与创新点通过本研究，预期能够开发出一种高效、准确的公交自动报站系统，提高公交车的服务质量和效率。
具体创新点包括：1. 利用GPS定位技术实现公交车位置的实时跟踪和定位，提高了报站的准确性；2. 设计并实现了一种基于站点数据库的自动报站算法，能够根据实际情况自动调整报站时间和内容；3. 将自动报站系统与实际公交车进行集成，实现了从理论到实践的转化，验证了系统的可行性和实用性。
五、研究计划与安排本研究计划分为以下几个阶段进行：1. 调研与分析阶段（1个月）：对国内外公交自动报站系统的研究现状进行调研，收集相关资料和数据，为后续研究提供基础。
文献综述
电子信息工程
智能公交无线报站系统（移动端）
前言
公交车的发展历史距今已有180多年了。
早在1831年，英国人沃尔特·汉考克制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车开始，公交车经历了一系列的变化，更新。
目前, 国内公交车比起以前的那报站的方式已经有了很大的改善。
从最初的“闷罐头”到如今配套的空调系统；从最初的单层到现在的多层；从人工报站到半自动语音报站，从无监视系统到有监视系统，公交车向着越来越人性化的方向发展。
以前的售票员喊话报站改变为如今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手动报站，往往需要在车子进出站的同时进行人工操作，由于这两个时间点往往是路面情况最复杂的时刻，经常会出现错报、漏报的现象。
而且让驾驶员在驾驶过程中进行报站，也存在着安全隐患。
公共交通问题显得日益重要，现在的交通系统也有了很大的发展，但现有的智能自动化系统大都用于私家车与商业运营车，在公交车辆尚未成功地应用，试用品也只是在某些城市开通，并为驾驶员和乘客们考虑较小，在一些功能上还有待完善，所以暂时并没有普及市场，但是公交依然还是广大使命出行的主要交通工具。
如何更好地发展与管理城市公交，实现其社会效益最优化，并最大限度地提高公交企业管理水平、减少政府补贴，成为目前面临的现实问题。
现有公共交通的运行状况，找出存在的问题及可能发挥的潜力，把握公交总体发展水平，可以为公交进一步发展提供规划、建设、管理等方面的依据，对整个城市交通系统管理将起到积极的推动作用。
主题
1.总设计思路
本论文的目的就是利用STC89C58单片机、ISD1720系统语音芯片、OCMJ12232C_1液晶模块以及GPS和GSM无线数据收发模块来实现全自动语音报站系统必要的功能。
论文正文主体部分首先介绍GPS的定位原理和基础，介绍GPS定位的优点，GPS的组成，
GPS的一些弊端以及主要误差来源。
其次介绍一些GPS其他方面的应用，突出其优越性和以后的前景。
然后分别来介绍本系统的硬件设计和软件设计，详细的介绍各个模块的构成和特性。
从设备的选择和功能上来阐述它们的优越性。
重点介绍单片机模块，LCD显示模块，语音模块，GPS和GSM模块这四个模块。
2.GPS公交定位系统
全球定位系统（GPS）进行公交车报站系统的设计是近年来的热点课题。
GPS卫星定位语音报站系统不仅具有定位精度高、自动预报、播报等特点，还能给驾驶员限速行驶的提示，能有效的提高公交的服务质量和安全系数。
在公交上安装GPS定位系统和GSM收发系统后使公交总体发展水平更进一步了。
某种程度上对于市民和道路监管部门都有一定的益处，使其社会效益达到最优化。
同时监管部门也可以通过GPS随时随地知道公交车所处的位置以及航线和速度，并可通过GSM短信方式传输数据，实现公交调度与站点进行联系，大大提高了公交管理水平。
虽然我国大部分大中城市道路和某些高速公路装备有部分检测线圈、闭路电视等交通监视设施，但由于种种原因，所发生的交通拥挤和突发交通事件基本上是依靠人工方式发现的，人力、物力消耗大，效果有限。
如北京、上海、广州等城市都建立了交通指挥中心，引进了多种国外的交通信号控制系统，建立了违章监视系统，但交通拥挤和交通事故的
1
发现仍然依靠报警电话、交警、闭路电视等人工手段。
综上所述，现阶段大力支持研究智能化公交系统项目，发展城市智能化交通，将是未来我国大城市客运交通发展的必然选择，也是未来我国大城市可持续发展的保证。
3. 硬件的设计思路
硬件部分主要由主控芯片模块，语音模块，无线收发模块，LCD显示模块四大部分组成。
这四部分缺一不可，尤其是无线收发模块，这块才是智能公交报站系统的主导。
（1）主控芯片模块
主控芯片为STC89C58单片机，单片机体积小，重量轻。
它具有高效性，资源占用率低等特点。
目前51单片机的使用非常广泛，使用C语言编程可以实现非常的功能。
（2）语音模块
ISD1720语音芯片华邦公司推出的单片优质语音录放电路，该芯片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，双运作模式以及可定制的信息操作指示音效。
芯片内包含自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。
（3）无线收发模块
无线收发模块主要由GPS和GSM组成，利用GPS实现车辆的定位，通过端口把定位数据传输到主控芯片，再由主控芯片通过端口以GSM短信方式传输数据到站，实现公交调度与站点进行联系。
GPS由于定位精度高，范围广等特点被用于多领域，深受好评。
（4）LCD显示模块
OCMJ12232C_1该模块是C系列中的一种模块，存储容量大。
主要实现公交下一站的显示。
4.软件的设计思路
本系统主要是由单片机控制，写入单片机可供选择的语言一般为汇编和C语言，因为C 语言兼顾了多种高级语言的特点，并具有汇编的功能，所以本系统采用C语言进行编程写入主控芯片当中，利用中断来助理相关功能模块，系统的执行过程大致如下：系统依据GPS 定位信息和单片机内存储的线路计算位置、报站、等功能，并由单片机控制车内的LCD显示屏进行显示，语音进行播放。
小结
通过查阅大量的文献资料以及归纳总结，尽量使系统的设计从实用性、方便性和经济性上得到最优化。
与此同时，通过从各个渠道搜集文献资料的，本人熟悉了专业文献资料查找和资料积累方法，提高了对文献资料的归纳、分析、综合运用能力，提高了独立工作能力和科研能力，并为科研活动奠定扎实的基础。
本文主要探讨了智能公交服务系统的研究和设计，主要包括对智能公交技术理论全球定位系统GPS定位的相关技术进行了阐述与研究，分析。
准确的进行定位，根据车辆所处的位置进行自动报站。
依据智能公交服务系统的设计原则，对整个系统的硬件结构、功能等进行了详细分析。
以单片机CPU为核心，针对本系统所选用的器件，研究并设计一套电路，并对系统设计中的关键问题进行研究。
系统软件的设计与实现。
主要包括主程序，重要的模块的程序及中断程序的实现，软件设计时应比较完善的考虑。
【参考文献】
[1] 安东,崔中兴,组合INS/GPS系统设计方法及其工程实现航空电子技术.1997.8-22.
[2] 刘斌.全日历LED数字显示屏的设计.电子技术应用.1997.3-8.
[3] 鲍健.单片机系统高可靠性设计.微型机与应用.1997.10-16.
[4] 冯相忠,高禹.C语言程序设计学习指导与实验教程(2).中国农业大学出版社.2008.2.
[5] 严蔚敏,吴伟明:数据结构(C语言版).清华大学出版社.2000.6
[6] 楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例 [M].北京:北航出版社.2003.
[7] 李光飞,楼然苗.单片机课程设计实例指导 [M].北京:北航出版社.2004.
[8] 孙燕,刘爱民.Protel99设计与实例 [M].北京:机械工业出版社.2000.
[9] 先锋工作室.单片机程序设计实例 [M].北京:清华大学出版社.2003.
[10] 陈丽华,汪孔政主编.关于参考椭球平均半径的探讨 [M].测绘通报.2005.
[11] 赵亮,侯国锐编著.单片机C语言编程与实例 [M].人民邮电出版社.2003.
[12] 颜世强,李树广.公交车自动报站系统的设计 [J].工业控制计算机,2004,17(6):60.
[13]周波,冯顽童,胡建龙等.公交车自动报站系统的设计 [J].四川理工学院学报:自然科学版,2008,21(3):79-81.
[14] 孙育才.MCS—51系列单片机微型计算机及其应用 [M].南京:东南大学出版社.2004 .。
