基于单片机的智能公交报站系统

基于单片机的公交车自动报站系统的设计摘要：如今随着科技的发展，人们在科技领域的发展日新月异，智能化对于社会的影响也越来越深。

本次设计主题为智能公交系统，主要通过单片机来进行整个系统的控制，系统中设置了GPS定位功能，可以根据公交车所在的位置进行报站提醒，除了获取车辆具体位置以外，还需要设计一套语音系统，传统的报站系统是司机手动触发报站按钮，但这套系统则不需要通过手动形式来运行，提高了使用效率，也能让报站功能更加精确。

本次所有的系统运行功能都是围绕GPS定位功能而展开，当系统确认了车辆当前的位置以后，就能自动播报当前的站点名称。

关键词：自动报站系统；GPS；单片机AT89C51第一章系统总体方案设计1.1 系统整体设计方案GPS系统可以对当前所处位置的经纬度进行识别，从而获取精准的位置信息，随后把这个位置信息传递给52单片机，单片机识别到信息之后，就会对系统发出指令，为乘客播报站点。

除了启动语音播报系统以外，还会同时把信息传递给显示屏模块，因此，乘客在车上不仅能听到语音报站，还能通过屏幕查看站点名称，这些音频和文字都会提前录入系统芯片当中，等收到GPS提供的信息以后，就会调用这部分信息。

1.2 系统整体框架结构52单片机需要在5伏电压的环境下工作，芯片中会存储所有站点的名称和经纬度信息，当GPS收集到当前的定位以后，就会与系统中保存的信息进行比对，匹配完成后就会把信息传递给单片机，此时单片机会向语音模块、显示模块发送指令，随后车辆内就会开始自动播报站点名称，屏幕上同时展示文字。

第二章系统各部件的选择2.1 单片机的选择方案一：选用凌阳单片机SPEC061A作为主控芯片：凌阳科技公司曾生产过一款16位微控制器，型号为SPCE061A优点：该单片机的内核与各种不同的设备都能兼容，除了内核以外，外部的结构可以自由选择，也可以不外接任何设备，这样的结构就如同积木一般，可以根据实际使用需求来自由组合，能够有效提升系统的运行功能。

本科毕业论文(设计)题目：基于单片机的公交车自动报站系统学院：物理与电子科学学院班级： 08级电子三班姓名：指导教师：职称：助教完成日期：2012 年月日基于单片机的公交车自动报站系统摘要：由于改革开放以来经济的持续发展,人们对社会公共服务的质量要求愈来愈高，对公交系统的要求也是愈来愈高。

出于对社会服务安全、高效方面的考虑,全国各大城市对公交系统报站质量的要求是使之更加自动化、更加智能化。

无线通信研究的出现为公交系统的改进做出了极大地贡献。

本设计给出了基于单片机AT89C51的公交车自动报站系统的总体结构设计和其硬件电路设计。

本系统总体结构为：采用单片机技术和无线遥控技术，通过单片机AT89C51对系统进行总体控制；本系统硬件是以单片机AT89C51为基础，主要是由主控制电路版、无线遥控发射器、红外接收器、语音播放电路、键盘显示模块等组成。

本系统的工作流程是：站台发出到站信息后，公交车及时接收到其准确信息，然后单片机对其进行处理，驱动模块自动报出到站信息。

整个报站系统不需要人为参与，不仅不会对司机增加额外工作，还提高了整个公交服务系统的工作效率。

该设计可对旧的报站系统进行改进，使社会的公共服务更加智能化、高效化。

关键词：公交车，自动报站，单片机，硬件目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的历史背景 (1)1.2 课题意义及发展趋势 (1)2 课题内容 (2)2.1 课题的基本内容 (2)2.2 课题的任务 (2)3 89C51单片机的相关知识介绍 (3)3.1 89C51单片机的基本结构 (3)3.1.1 89C51基本组成 (3)3.1.2 89C51 CPU（8位） (4)3.2 引脚功能 (5)3.3 89C51存储器结构和地址空间 (6)3.3.1 程序存储器 (6)3.3.2 数据存储器（片内存储器） (6)3.4 单片机的工作方式 (8)3.4.1 复位方式 (8)3.4.2 低功耗工作方式 (8)4 系统的总体结构设计 (8)5 公交车自动报站系统的硬件电路设计 (9)5.1 无线遥控发射电路 (9)5.2 红外接收电路 (9)5.3 显示电路 (10)5.4 语音播放电路 (11)6 结束语 (11)参考文献 (12)1 绪论现代社会是科学技术迅猛发展的社会，公交车上的售票员也渐渐被投币箱及自动报站系统所取代，不仅改变了公共交通行业人力资源的分配状况，也节省了一部分有效劳动力。

毕业设计（论文）题目：基于单片机的公交报站系统所属院（系）：电子信息工程学院2012年 5月 30日毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程时间：2012 年 4 月21 日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）目录摘要 (V)ABSTRACT (VI)第一章绪论........................................................................................................... - 7 -1.1近年来国内外公交车报站器的研制状况 .. (7)1.2主要设计内容 (8)1.3技术指标与参数设计 (8)第二章设计方案及论证....................................................................................... - 10 -2.1公交车报站器的硬件框图 (10)2.2公交车报站器工作流程及各部分功能 (11)2.3设计方案的可行性分析和预期目标 (12)第三章系统硬件设计........................................................................................... - 13 -3.1SPCE061A单片机控制系统设计 (13)3.1.1SPCE061A单片机简介..................................................... - 13 -3.1.2 SPCE061A单片机最小系统设计................................... - 17 -3.1.3SPCE061A单片机电源设计 .......................................... - 18 -3.2SPLC501液晶显示屏电路设计 (19)3.2.1 SPCE061A实现SPLC501液晶显示方案.......................... - 20 -3.2.2 SPLC501显示控制线连接设计 ....................................... - 21 -3.3音频输出电路设计 (24)3.4键盘电路设计 (25)3.5SPR4096模组设计 (26)3.5.1 SPR4096芯片简介.......................................................... - 26 -3.5.2 SPR4096硬件连接框图 .................................................. - 27 -3.5.3 SPR4096模组电路原理图 .............................................. - 27 -3.6GPS接收电路设计 (29)3.6.1 GPS系统组成及特点...................................................... - 29 -3.6.2 GPS基本工作原理.......................................................... - 31 -3.6.3 GPS器件的选择 ............................................................. - 32 -3.6.4 HOLUX GR87芯片简介 ................................................ - 32 -3.6.5 GR87的输出语句格式 .................................................... - 35 -第四章系统数据的压缩与处理........................................................................... - 38 -4.1数据的压缩与预存 (38)4.1.1凌阳音频的压缩与存储 .................................................. - 38 -4.1.2显示文字信息的压缩与存储........................................... - 39 -4.1.3 定位信息的压缩与存储 ................................................. - 39 -4.2GPS距离差距的处理与识别 (40)第五章系统软件设计........................................................................................... - 42 -5.1系统主程序设计 (43)5.2初始化程序设计 (44)5.3播放语音程序设计 (45)5.4GPS自动报站流程图 (46)第六章系统可靠性和误差分析........................................................................... - 49 -6.1系统可靠性分析 (49)6.2GPS误差源的分析 (50)6.3车辆行进中产生的偏差 (50)第七章结论及展望............................................................................................... - 51 -参考文献................................................................................................................. - 52 -致谢......................................................................................................................... - 53 -附录......................................................................................................................... - 54 -附录I电路原理图 (54)附录Ⅱ程序清单 (55)基于单片机的公交报站系统摘要近年来，GPS(Global Positioning System)全球定位系统在各种行业，特别是车辆监控与全球定位系统的应用中蓬勃发展。

毕业设计（论文）题目:基于单片机的公交报站系统专业:应用电子技术班级:10223学号: 31姓名:陈剑锋指导老师:高燕成都工业学院二〇一三年五月论文摘要为了提高公交车服务质量，满足各类乘客需求，设计了一个带有语音播放的公交车报站系统。

系统通过4个按键控制实现起始站、上一站、下一站、终点站的控制功能。

系统主要由AT89C51单片机、语音模块ISD4004、按键和LCD12864显示器组成。

ISD4004语音模块存放报站信息，按键控制语音播放，播放的信在液晶上显示。

本系统是以单片机的基本语言C语言来进行软件设计，51的编程语言常用的有二种，一种是汇编语言，一种是C 语言。

汇编语言的机器代码生成效率很高但可读性却并不强，复杂一点的程序就更是难读懂，而C 语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语言，而且C 语言还可以嵌入汇编来解决高时效性的代码编写问题。

对于开发周期来说，中大型的软件编写用C 语言的开发周期通常要小于汇编语言很多。

综合以上C 语言的优点，我在学习时选择了C 语言指令的执行速度快，节省存储空间。

为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

关键词：公交报站 89c51 l cd12864 ISD4004Abstractin order to improve the quality of bus service, meet all kinds of passenger demand, have designed a voice broadcast system of bus stops. Control system with four buttons on the originating station, station, next stop, terminal control functions. System mainly consists of AT89C51, ISD4004 voice module, keys and LCD12864 display. ISD4004 voice modules for the stops information, key control voice broadcast, broadcast letter displayed on the LCD.This system based on single chip microcomputer C language for software design,51 commonly used programming language there are two, one is the assembly language,C language is a kind of. Assembly machine code generating efficiency is very high but is not readable, complicated process is more difficult to read, and the C language in most cases the machine code generating efficiency and assembly language, but the readability and portability is far more than assembly language, and can also be embedded C language compiled to solve the problem of high timeliness of coding. For development cycle, the medium of software written in C language development cycle usually is much less than assembly language. All of the advantages of the C language, I chose when learning C language instruction execution speed, saving storage space. To facilitate the expansion and change, the design of software adopts modular structure, make the program design more concise and clear logical relations, make coordination of hardware under software control.Key Words:The bus stops 89c51 lcd12864 ISD4004目录论文摘要----------------------------------------------------------- I Abstract ------------------------------------------------------------- II 第一章绪论----------------------------------------------------------- 1 ------------------------------------------------------------------ 1 --------------------------------------------------------------- 1--------------------------------------------------------------- 1--------------------------------------------------------------- 2 第二章硬件电路设计--------------------------------------------------- 3 ------------------------------------------------------------------ 3 硬件电路设计 ----------------------------------------------------- 3 ------------------------------------------------------------------ 5 --------------------------------------------------------------- 5 AT89C51管脚说明----------------------------------------------- 5 ×64 -------------------------------------------------------------- 6 第三章系统软件设计-------------------------------------------------- 10 ----------------------------------------------------------------- 10 ISD4004语音模块录放音 ------------------------------------------ 11 LCD12864显示 --------------------------------------------------- 14 ----------------------------------------------------------------- 15 第四章仿真过程、结果分析-------------------------------------------- 16 软件仿真调试过程 ------------------------------------------------ 16 ISIS仿真系统基本知识 -------------------------------------------- 20 -------------------------------------------------------------- 20 ISIS --------------------------------------------------------- 20-------------------------------------------------------------- 21 Proteus绘图流程举例------------------------------------------ 21 KEIL Cx51软件的使用 --------------------------------------------- 24 -------------------------------------------------------------- 24为项目新建文件---------------------------------------------- 26-------------------------------------------------------------- 27-------------------------------------------------------------- 27 51单片机公交车报站系统设计心得体会------------------------------------ 1 致谢----------------------------------------------------------------- 2 附件------------------------------------------------------------------ 3 参考文献------------------------------------------------------------- 14第一章绪论从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。

基于单片机的公交车语音报站系统的设计Design of Voice-Based Bus Stop AnnouncementSystem Based on SCM目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)引言 (1)第一章方案论证与选择 (3)1.1单片机的选用 (3)1.2LCD液晶显示模块的选用 (3)1.3语音芯片的选用 (3)1.4功率放大器的选用 (4)1.5方案确定 (4)第二章公交车报站系统的硬件设计 (5)2.1硬件结构方框图 (5)2.2AT89S52单片机模块 (5)2.2.1AT89S52单片机主要特性 (6)2.2.2AT89S52单片机管脚图 (7)2.2.3AT89S52单片机的中断系统 (9)2.2.4AT89S52单片机的定时/计数器 (9)2.3语音模块 (10)2.4LCD1602显示模块 (13)2.4.1液晶模块简介 (14)2.4.2液晶显示部分与89S52的接口 (16)2.5TDA2822功率放大模块 (16)2.6键盘输入模块 (17)第三章公交车报站系统的软件设计 (19)3.1软件方框图 (19)3.2液晶显示流程图 (19)第4章公交车报站系统电路制作、调试分析 (20)4.1系统电路的制作 (20)4.2电路的调试 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (22)附录 (23)附录A公交车报站系统单片机控制模块原理图 (24)附录B公交车报站系统的主程序 (24)附录C公交车报站系统元器件清单 (30)基于单片机的公交车报站系统的设计摘要：根据AT89S52单片机的特点和公交车报站特点，本文提出一种用单片机控制语音芯片进行公交车语音手动报站的方法。

同时给出软硬件设计的方法，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AT89S52作为CPU进行总体控制，通过ISD4004语音芯片建立语音信息库，对语音信息进行自由组合，形成变化多样的语音信息，同时运用LCD 液晶显示屏进行站数显示。

基于单片机公交车语音报站系统毕业设计单片机公交车语音报站系统是一种将单片机和语音模块结合起来的技术，旨在提供实时的公交车站信息，帮助乘客准确抵达目的地。

本文将详细介绍该系统设计的原理、功能以及实施方案。

首先，本系统的设计基于单片机技术，通过单片机控制公交车站信息的采集和处理。

在公交车上，设立采集装置，用于实时采集车辆所在位置，以及到达下一站点的时间预测。

这些数据将通过串口与单片机进行通信，并进行处理。

其次，本系统中使用的语音模块，用于将处理过的公交车站信息转换为可听的语音报站信息。

通过单片机控制语音模块，将车辆的当前位置和下一站点信息转换为语音，实时播放给乘客。

这样，提供了一种直观、便捷的方式，让乘客了解公交车的行驶情况。

在功能实现方面，本系统具有以下几个关键功能。

首先，实时公交车站信息的采集和处理。

通过采集装置，获取车辆的实时位置和到达下一站点的时间预测，并进行处理。

其次，语音模块的控制和语音播放。

通过单片机控制语音模块，将处理过的公交车站信息转换为语音，并实时播放给乘客。

最后，公交车站信息的更新和管理。

通过网络或其他方式，将公交车站信息更新到系统中，以保证准确性和实时性。

在系统实施方案上，本系统可以采用分布式架构，将采集装置和语音模块分布在公交车上和车站上。

同时，可以使用GPS技术获取车辆的精确位置，并与时间预测结合，提供更准确的公交车站信息。

值得注意的是，本系统还需要考虑可扩展性和安全性。

在可扩展性方面，系统应具有良好的扩展性，可以方便地增加更多的公交车和车站。

在安全性方面，系统应保证数据的安全传输和存储，防止信息泄露和篡改。

总结起来，基于单片机的公交车语音报站系统是一种利用单片机和语音模块实现公交车站信息实时报站的技术。

通过采集装置获取车辆实时位置和到达下一站点的时间预测，并通过语音模块将信息转换为语音，实时播放给乘客。

本系统具有实时性、准确性和直观性的特点，为乘客提供了方便快捷的出行方式。

基于单片机的公交车自动报站系统设计毕业设计目录摘要................................................ 错误！未定义书签。

ABSTRACT.............................................. 错误！未定义书签。

引言 (1)第一章公交车自动报站系统设计的意义及任务 (3)1.1 公交车自动报站系统设计的意义 (3)1.2 设计任务 (3)第二章系统的硬件设计和方案对比选择 (5)2.1系统设计结构图 (5)2.2系统设计方案对比选择 (5)2.2.1 MCU微处理控制器的方案对比选择 (6)2.2.2 LCD液晶显示模块的方案对比选择 (6)2.2.3 语音芯片的方案对比选择 (7)2.2.4．实时时钟电路的方案对比选择 (7)2.2.5 控制方式方案选择 (8)第三章系统的硬件设计电路及元件说明 (9)3.1MCU微控制器电路 (9)3.2LCD液晶显示电路 (11)3.3语音芯片电路 (14)3.3.1 ISD4004引脚的说明 (14)3.3.2 ISD4004的操作模式说明 (16)3.4功放电路 (17)3.5红外无线控制电路及控制说明 (18)3.6按键控制 (20)3.7实时时钟电路 (20)I3.8温度传感模块 (21)3.9晶振电路 (22)3.10系统电源供电电路 (23)第四章系统的软件设计 (25)4.1中断服务程序 (25)4.2录音/放音控制程序 (27)4.3红外遥控解码程序 (28)4.4主程序设计 (29)第五章系统的制作、焊接与调试 (31)5.1系统的制作 (31)5.2系统的焊接 (31)5.3系统的调试 (31)第六章系统的验证及改进 (33)6.1系统的验证 (33)6.2系统的待改进的模块 (33)设计总结 (35)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (41)附录一系统的主程序清单 (41)附录二基本单片机公交车自动报站系统设计的原理图 (50)附录三基本单片机公交车自动报站系统设计的PCB图 (51)附录四基于单片机公交车自动报站系统设计的元器件清单 (52)附录五基于单片机公交车自动报站系统设计的实物图 (53)附录六基于单片机公交车自动报站系统设计的使用说明 (54)II引言引言虽着我国城市建设的发展，对城市服务行业的服务质量要求也越来越高。

内容摘要随着我国经济的飞速发展和城市化进程的加深，城市人口日益膨胀，机动车辆急剧增加，城市交通压力越来越大。

发展公共交通事业是为居民提供安全有序的出行方式不可替代的途径，公共交通管理的高质量和公共服务水平的人性化是吸引居民采用公交出行的有效途径，是中国解决交通问题的重要措施。

公交车报站系统是公共交通系统的一个重要的组成部分，设计先进的报站系统能为广大居民乘车提供优质的服务，提高公交系统的服务水平。

本设计主要研究的是基于AT89C51的公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即在进站、出站时候自动播报语音提示信息，同时利用LCD液晶屏进行站点信息显示。

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。

本设计介绍基于AT89C51单片机实现自动报站功能，该系统能实够实现语音质量好，良好的显示站台信息和站点数，自动报站并及时更新等功能。

在附录中，本文还将给出一些重要的程序设计，供参考之用。

关键词自动报站；AT89C51单片机；语音电路；LCDABSTRACTWith the deepening of China's rapid economic development and urbanization, the urban population swelling, a sharp increase in motor vehicles, the increasing pressure of urban traffic. The development of public transport is an irreplaceable way to provide the residents with a safe and orderly way to travel, public transport management quality and the humanization of the level of public services is an effective way to attract residents using the bus travel is important for China to solve the traffic problems measures. The bus stop announcement system is an important part of the public transport system, the design of advanced stop system for the majority of residents traveling to provide quality services, to improve the transit system's service level.The main study of this design is AT89C51-bus-based automatic stop announcement systems, in order to achieve the voice of the bus stop in the pit stop outbound time automatically broadcast a voice message, while taking advantage of the LCD screen to site information.The design requirements by AT89C51 as the main chip to complete the design of the main control circuit, auxiliary circuit requirements include voice circuits, LCD display circuit, power circuit. This design introduces the automatic stop function, the system can be real enough to achieve good voice quality, good display site information and the number of sites, and automatically stop and promptly update the functionality based on AT89C51 microcontroller.At the supplement, something like program code, dialogs etc will be written. It may be helpful for the future design.KEY WORDSautomatic stop；of AT89C51 microcontroller；voice circuits；LCD目录1. 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 (2)1.3 本设计的任务及要求 (2)1.4 设计研究内容 (2)2. 系统方案设计 (3)2.1 系统设计思路 (3)2.2 系统方案比较和选择 (3)2.2.1 方案一 (3)2.2.2 方案二 (4)2.2.3 方案选择 (4)2.3 系统总体设计 (5)2.3.1 总体结构框图 (5)3. 系统硬件设计 (6)3.1 主控电路设计 (6)3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (6)3.1.2 振荡器电路设计 (7)3.1.3 复位电源电路设计 (9)3.2 语音输出电路脉设计 (13)3.2.1 关于ISD1700语音芯片 (13)3.3 LCD1602液晶显示电路设计 (17)3.3.1 LCD液晶显示器件介绍 (17)3.3.2 LCD液晶显示流程图 (21)3.3.3 LCD1602液晶显示电路设计 (22)4. 软件设计 (22)4.1 系统程序流程图 (22)4.2 程序子函数模块代码 (22)5. 系统仿真与结果 (28)5.1 系统的仿真 (28)5.2 仿真结果 (31)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 (35)附录2 (36)基于单片机的公交车报站系统的设计1. 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。

基于单片机的公共报站系统的设计摘要：随着社会的不断增长，我国的经济也发展的非常迅速，与此同时，城市的交通运输也有了一个非常大的进步，其中公共交通工具是我们城市交通里面最主要的一个交通工具，随着社会人口的不断增长，以及车辆数量的不断提高。

快速发展的同时，也带来了非常多的城市交通问题，例如说拥堵，噪声污染，这些都已经很严重的去影响到了我们人类的生活，城市交通已经给人们带来了非常巨大的危害，当务之急就是要去推动我们城市交通的智能化和信息化。

本文主要是针对我们现在城市公共交通报站系统存在的一些问题去设计了一个可以实现自动报站的系统，首先要利用单片机，然后去仔细的分析系统的需要和每一个的功能，然后在这个基础上给出一个实现的方案。

最后再对系统进行一定的测试和研究得出一个结论。

这个系统在公交车上面可以为乘客去打造一个很舒适，很便捷的体验，也可以提高报站的精度和准确度。

减少了一些司机的麻烦。

和他们的负担，更提高了公共交通的智能化。

关键词：单片机；系统设计；自动报站。

Design of Public Station Announcement System Basedon Single Chip MicrocomputerAbsrtact: With the continuous growth of society, China's economy is also developing very rapidly. At the same time, urban transportation has made a great progress, among which public transport is the most important means of transportation in our urban traffic. With the continuous growth of the social population, as well as the continuous improvement of the number of vehicles. At the same time, the rapid development has also brought a lot of urban traffic problems, such as congestion, noise pollution, which have seriously affected our human life. Urban traffic has brought great harm to people. The urgent task is to promote the intellectualization and informatization of our urban traffic.In this paper, aiming at some problems existing in our urban public transport station reporting system, we design a system that can realize automatic station reporting. First, we need to make use of single-chip computer, then carefully analyze the needs of the system and each function, and then give a realization scheme on this basis. Finally, the system is tested and studied and a conclusion is drawn. This system can create a comfortable and convenient experience for the passengers on the bus, and also can improve the accuracy and accuracy of the station. It reduces the trouble of some drivers. And their burdens have increased the intellectualization of public transport. Key words: single chip computer; system design; automatic station announcement.绪言 (3)1智能交通技术的现状 (4)1.1国外发展现状 (4)1.2国内发展现状 (4)2系统需求分析 (5)2.1系统总体需求 (5)2.2系统功能需求 (5)2.3系统框架设计 (6)2.4线路控制设计 (6)2.5站点播报模块设计 (7)3硬件系统设计 (9)3.1芯片选取 (9)3.3系统整体结构 (10)3.4 GPS定位模块电路设计 (11)3.5 LED 显示屏的应用 (11)图4 显示屏结构框图。

燕山大学课程设计说明书题目：公交车自动报站单片机系统软硬件设计学院（系）：里仁自动化系年级专业：10级自动化1学号：学生姓名：指导教师：教师职称副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：里仁学院基层教学单位：自动化系说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

燕山大学课程设计评审意见表摘要现在的公交车上大部分都采用投币的购票方式。

同时，不再设置乘务员。

在公交车报站方面，也由传统的人工报站逐渐改变为使用微电脑控制的语音文字报站系统。

本文介绍了一种新型的公交车自动报站系统的设计原理。

本设计主要解决如何方便、准确地指示乘客到站的问题，另外，该系统还可以为乘客提供各种各样的提示或警示服务，使得乘客能愉快、安全的上下车。

应用单片机技术、语音技术和微电子技术设计了一种自动报站器，它能模仿人工完成报站任务，较好地解决报站的自动化这一问题。

设计中使用AVR单片机来控制语音合成芯片，使其工作的CPU控制模式下，在该模式下，语音芯片能够建立63段语音库信息，并且可以对此63段语音信息进行自由的组合，形成变化多样的语音提示信息。

语音合成芯片为美国ISD公司生产的ISD2560,该语音芯片采用模拟数据在半导体存储器直接存储的专利技术，即将模拟语音数据直接写入单个存储单元，不需经过A/D、D/A转换，因此能够较好地真实再现语音的自然效果，避免了一般固体语音电路因为量化和压缩造成的量化噪声和失真现象。

配合LED屏显示提示，就使得该报站系统更加方便、实用。

关键字：单片机，语音芯片，报站器，LED目录第1章绪论 (7)1.1 选题背景 (7)1.2 设计前景 (7)1.3 系统的功能和优点 (8)1.4 系统原理 (8)第2章系统方案设计 (9)2.1 系统框图 (9)2.2 系统模块 (10)2.2.1语音芯片 (10)2.2.2 显示单元 (11)2.2.3 键盘接口器件 (12)2.2.4 AT90S8535单片机 (12)第3章硬件设计 (13)3.1 主芯片AT90S8535单片机 (15)3.1.1 AT90S8535单片机的特点 (15)3.1.2 AT90S8535引脚图 (16)3.1.3 A／D转换器主要特点和工作原理 (16)3.1.4 I／O寄存器 (17)3.1.5 通用串行接口UART主要特点和工作原理 (18)3.2 语音芯片接口设计 (20)3.2.1 ISD语音芯片简介 (20)3.2.2 ISD的内部结构和引脚配置 (21)3.2.3 引脚描述 (22)3.2.4 ISD2560的操作模式 (24)3.2.5 ISD2560的时序图 (26)3.3 键盘及数字显示接口设计 (27)3.3.1 MAX6959简介 (28)3.3.2 MAX6959的引脚配置 (28)3.3.3 MAX6959的内部寄存器 (30)3.3.4 MAX6959的数据传输 (37)3.4 点阵LED显示接口设计 (38)3.4.1 8x8点阵LED单元简介 (39)3.4.2 8X8 点阵 LED 结构图 (40)3.4.3 设计说明 (40)第4章软件设计 (41)4.1 系统程序结构 (41)4.1.1 主程序 (41)4.1.2 按键中断处理程序 (41)4.1.3 语音中断处理程序 (42)4.1.4 显示处理程序 (43)4.2 系统程序 (43)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录1 程序清单 (47)附录2 系统硬件原理图 (80)第1章绪论1.1 选题背景随着国民经济的高速发展，城市公交事业发展的很快，很多城市都在实行无人售票，原来靠售票员报站的方式以不能满足实际需要。

基于单片机的公交车报站器的设计公交车报站器的设计狭义上是指一种能够自动报站的装置，广义上则是指包括音频播放、显示、存储等多种功能的设备。

本文将主要探讨基于单片机的公交车报站器的设计。

一、系统设计方案1.硬件方案：采用单片机作为主控制器，配合存储模块、音频输出电路、显示屏等外设。

2.软件方案：使用嵌入式系统开发软件进行编程，实现公交车报站器的各种功能。

二、硬件设计1.单片机选择：根据实际需求选择适合的单片机，常用的有51系列、AVR、ARM等。

考虑到成本和功耗，可以选择较为简单的51系列单片机。

2.存储模块：通过存储器来存放公交车的站点信息和声音文件，一般可选择EEPROM或者SD卡作为存储介质。

3.音频输出电路：使用单片机的PWM输出接口来控制音频输出电路，根据需要可以选择单声道或者多声道输出。

4.显示屏：可以选择液晶显示屏或者LED显示屏，用于显示当前站点、下一站等信息。

三、软件设计软件设计主要包括系统初始化、报站控制、声音播放和显示控制等部分。

1.系统初始化：包括对单片机的初始化设置，例如时钟、IO口配置等。

2.报站控制：通过定时器和中断来实现定时报站的功能，设置定时器的周期和中断触发的频率。

当定时器中断触发后，调用相应的函数进行报站操作。

3.声音播放：通过读取存储模块中的音频文件，利用单片机的DAC或PWM输出模块将声音信号转换为模拟信号输出。

可以根据实际需要来选择声音播放的方式（单声道或者多声道）和声音文件的格式（例如MP3、WAV等）。

4.显示控制：根据当前车辆的位置和站点信息，将相应的信息显示在显示屏上。

可以通过数码管或者液晶显示屏来实现。

四、功能扩展1.语音广播：增加语音广播功能，可以通过无线传输或者蓝牙连接与公交车上的喇叭进行连接，实现对全车乘客的语音广播。

2.数据通信：通过无线通信模块添加数据通信功能，可以实现与调度中心的数据交互，例如实时更新站点信息、车辆位置等数据。

3.视频监控：添加视频监控模块，实现对公交车内部的监控和录像功能，提高公交车安全性。

• 182•引言：单片机应用实践是电类相关专业一门必修的专业技术基础课，其教学目的就是为了使学生能深入了解模拟电路、数字电路、EDA 技术、传感器、单片机原理及其相关接口的综合应用技术，为此我们选了一个典型的实践题目-公交车报站系统设计，学生通过完成该设计任务，从而掌握单片机应用系统设计的基本方法和步骤。

1.系统设计任务公交车报站系统设计的主要任务要求：1）可以设置上、下行路线；手动按键播报公交线路的站名；2）可以实现语音的录制、存储和播放；语音播报站名的同时可以显示当前的站名、下一站的站名、文明用语等；实时显示时间和日期；3）实现公交车自动报站。

2.系统总体方案论证与设计2.1 系统总体方案系统的主要功能是站点信息的获取、播报和显示。

为实现整个设计，系统需要七个模块：按键模块、主控模块、语音模块、显示模块、实时时钟模块、自动识别模块、电源模块。

系统总体硬件结构图如图1所示。

图1 系统总体硬件结构图2.2 各模块选型和论证按键模块：可供选择的有独立按键和矩阵键盘。

考虑本系统仅用5-8个按键就能够实现任务的功能要求，所以选择独立按键。

单片机选择：可供选择的单片机有51系列单片机，AVR 系列单片机，PIC 系列单片机，MSP430系列单片机，STM32系列单片机等。

考虑本实验内容简单，51系列单片机可以胜任实现功能要求，故本系统选择51系列单片机AT89S52。

语音模块：可以实现录放功能的语音芯片有ISD 、APR 、WT 、PM 等系列。

市场上有录音功能的芯片主要有ISD1110、ISD1400、ISD1700、ISD1800、ISD2500、ISD3300、ISD4004、WTR010、WTV040、APR96000等。

我们选择常用的芯片ISD4004，可以录入8-16分钟的语音。

显示模块：可供选择的元器件有数码管、点阵L E D 显示屏、LCD1602、LCD12864等。

由于传统的数码管、1602液晶等器件显示的信息有限，公交车报站系统要显示的汉字内容较多，所以本系统选择性价比高的LCD12864液晶进行信息显示。

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器的设计一、概述本项目是一个基于单片机的公交车自动报站系统，可以起到节省公交车司机的低工作量和减少乘客的报站错过的情况的作用。

通过在公交车的站牌上安装一个间隔固定距离的传感器，当到达报站点时传感器发出触发信号，经过对公交车站次序和位置进行正确判断后，播报正确的站台信息，以提示乘客准备上车或下车。

二、原理系统主要由传感器、单片机、数据存储单元、监控单元和报警单元组成。

1、传感器：安装在公交车站牌上，使用光电传感器，根据站台间距触发信号来发出报站信号。

2、数据存储单元：将公交车的所有站台的次序和位置数据储存在存储芯片中，以便下次到站使用。

3、单片机：安装在公交车上，检测传感器信号，根据数据存储单元中的数据正确判断公交车站台次序和位置，并通过监控单元播报正确的站台信号。

4、监控单元：用于接收单片机发出的站台信号，控制报警装置播报正确的站台信号给乘客。

5、警报装置：安装在公交车内，收到单片机发出的正确的报站信号后，把正确的报站信号发出给乘客。

三、实现单片机：首先选取一款适合公交车报站系统使用的单片机，作为系统的核心控制单元，主要的功能包括控制传感器的触发及读取传感器的信号、将站台信息发出至监控装置以及存储站台信息等。

在单片机选取上，必须保证它具有足够大的存储容量和较高的数据处理速度，以保证信息准确及其处理时间尽量短等，可以根据实际使用情况，选用ATmega系列的MCU。

传感器：传感器的选择需要根据公交车的具体行驶距离来决定，一般来说最好选用光电传感器，它可以根据光束来判断距离，可以有效地减少仪表误差。

数据存储芯片：如果使用串行Flash存储器进行存储，它可以具有容量大、存取速度快、可靠性高和封装密度大等优点，适用于系统，将公交车线路上所有站台数据及其位置、次序信息存放在其中，以便供单片机调用进行处理并发出发出报站信息。

监控装置：监控装置的主要功能是根据单片机发出的信号来判断报站的位置，并发出报站信号给乘客，所以监控装置要能够接收单片机发出的站台信号，并发出响应的报站提示音，一般采用电子报站模块实现，该模块较小，对空间的占用要求不高。