基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计毕业设计

基于GPS的公交车智能报站系统设计程望斌;项姣;姚旭倩;周安琪;范坤设;谢模【摘要】As an important transportation, the bus is becoming a beautiful landscape in urban transportation now. With the improvement of city modernization, people have put forward higher requirements on the technology of the city bus station. Therefore, the optimization design on bus intelligent stop-reporting system is necessary conducted. The system is based on GPS technology and the single-chip technology is used in this paper. The system of intelligent bus reporting is scientifically demonstrated and the intelligent station announcer with good function is designed. Besides, the hardware systems and modules are designed, which are consisted of control module, GPS module, button module, voice broadcast module and liquid crystal display module. KEIL C51 is adopted to design software system, the main function module is analyzed and described. Finally, the EDA software tool PROTEUS 7.10 is used to the system simulation, which basically realized intelligent bus reporting function. The system designed in this paper can achieve automatic station reporting function and change the manual control station mode, so it has good use values and application prospects.%公交车作为重要的交通工具，已成为城市交通中一道亮丽的风景.随着城市现代化水平的提高，人们对城市公交车报站技术提出了更高的要求，为此需对公交车报站系统进行优化设计.本文以 GPS 定位技术为基础，采用单片机技术，对公交车智能报站系统进行了科学论证，设计了功能较全的智能报站器.对硬件系统和主要功能模块进行了规划和设计，其中系统硬件设计模块主要包含主控模块、GPS模块、按键模块、语音播放模块和液晶显示模块.同时采用KEIL对系统进行软件设计，对主要功能模块进行了分析和描述.最后，采用EDA工具软件PROTEUS 7.10进行系统仿真实验，基本上实现了智能报站功能.利用文中设计的系统，可实现自动报站功能，改变了手工操控报站方式，因此具有一定的使用价值和应用前景.【期刊名称】《湖南理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(029)001【总页数】5页(P37-41)【关键词】GPS;AT89C51;公交车;语音报站【作者】程望斌;项姣;姚旭倩;周安琪;范坤设;谢模【作者单位】湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006【正文语种】中文【中图分类】TP273随着城市现代化水平的提高,交通污染愈发严重.为响应“绿色出行,低碳生活”的号召,公交车出行变成出行新时尚.如何快速、准确地将公交车的行驶信息传递给乘客,是公共交通系统所面临的一大难题.近几年,手动报站器虽然取缔了人工报站,但该方法仍存在不少弊端.因此,设计一种更加智能化的,保险系数更高的报站系统,是具有实际意义的[1].本文采用基于GPS的智能化公交车报站系统进行报站,不仅具有自动预报、播报功能,还能有效地提高公交车行驶过程中的安全系数.系统以AT89C51为核心控制器件,首先检查系统能否正常接收GPS定位信号,若能正常接收,便将定位信息与站点位置信息相比较,以确定公交车是否到站; 然后由主控模块控制自动执行语音报站,用LCD显示站名[2],若接收不到GPS信号,则启用手动按键报站.此设计成本相对较低,开发周期也很短,与各类专业芯片搭配使用时还可以实现强大而丰富的功能.本文设计的系统主要是由主控模块、GPS模块、按键模块、语音播放模块、液晶显示模块五个模块组成.本设计是以AT89C51为核心控制器件的基于GPS的智能报站系统.首先由GPS模块实时获取公交车位置信息,经无线传输将信息传送至单片机芯片处理[3],然后控制液晶显示模块显示当前到达站名,同时控制语音模块播放当前到站信息.当GPS信号接收不正常时,可通过按键电路,直接发送信号给单片机芯片执行手动报站.系统总体设计框图如图1所示.系统硬件设计主要包含主控模块电路、按键模块电路、LCD1602液晶显示模块电路、ISD1700音频输出模块电路以及GPS模块接口电路.每个部分模块电路通过与AT89C51单片机相结合,均可实现各自功能.主控模块电路由内部时钟信号方式构成,即由晶振和电容共同组建并联谐振电路,可在20MHz频率下工作.同时采取了较为简单的RC复位电路,在上电的一瞬间,由于RST引脚端产生了一个正脉冲使得系统自动复位.LCD1602液晶显示电路采用的是1/16D驱动方式,将八个数据端口即7～14依次与单片机P0口相连接,另外,4,5,6号的数码管脚对应接到P2.0,P2.1,P2.2引脚.音频输出模块中,ISD1700芯片语音录放功能将音频最终通过扬声器喇叭播放出来[4],同时兼备按键功能,按键形式是采用独立式按键,总共设有4个功能按键.GPS模块接口电路在上电之后立即自动发送与接收定位信息数据,其引脚1～3都必须接+5V的系统电源.另外,GPS模块的工作电源电压和51单片机的I/O口电压不同,因此需在中间串联接入一个阻值为27K的电阻充当保护作用.系统主要通过AT89C51芯片对按键模块或GPS模块传送过来的信息做处理,然后将处理后的信息同时传送给后面两个模块,进行音频输出和液晶显示.这样公交车的实时信息就可以简单明了地传达给乘客了.系统总体设计硬件电路如图2所示.3.1 基于GPS的公交车智能报站系统主程序设计思路主程序控制的核心是: 子程序(包括GPS模块、语音模块、LED显示模块)的调用.程序启动,显示开机界面,接着,LED显示下一站站名.本系统有两个控制模式: 按键控制模式和GPS的接收控制模式.系统得到位置信息后,语音模块开启播报模式,同时显示下一站的站点位置信息.到站后,显示灯亮起,提醒乘客下车.此时,若有乘客下车,则执行YES模式,停车; 若无乘客下车,则执行NO模式,系统按当前的方式正常运行.主程序流程图如图3所示.3.2 基于GPS的公交车智能报站系统主要功能模块子程序设计基于GPS的公交车智能报站系统主要功能模块子程序有: 语音模块子程序和LCD 液晶显示子程序.语音模块子程序主要实现的功能是: 接收特定的站点位置信息,当获取到准确信息后,P25端将发出一个负脉冲信号,使得语音模块系统内部指向与接收的站点信息一一对应的语音段,接着P26端将会发出信号,此信号被放大之后,由扬声器播报对应站点位置的语音段,乘客依次获取位置信息.流程图如图4(a)所示.LCD液晶显示子程序的主要功能是: 接收站点位置信息,并把其设为LCD_SetInput()模式,接着决策分析是否初始化LED子函数,当其完成初始化过程后,则显示定位子函数GotoXY()和字符子函数,位置信息设置及调用后,在LCD显示屏上显示站点位置.流程图如图4(b)所示.4.1 系统仿真4.1.1 仿真说明(1)KEY: 模拟GPS信号的接收,若接收,则由高电平变成低电平,并保持一段时间,随信号的消失而消失.因仿真软件中没有GPS模块器件故采用开关KEY替代.(2)D1: 灯亮表示/PLAY使能,此时执行语音播放.(3)D2: 灯亮表示/FWD使能,根据GPS提供的当前站点信息找到语音芯片内对应站点的录音.(4)D3: 灯亮表示车辆正在行驶中,此时语音报站结束,到站门开,D3亮,信号消失后D3灭.(5)LCD模块: 采用LM016L字符型液晶,可以显示公交车站点以及下一站站名.在KEY信号的电平跳变后立即显示下一站站名,否则不改变显示.(6)BUTTON: 当完成一趟公交线路的运行后,按其可恢复到系统预设站点.4.1.2 仿真流程假设公交车在距下一站还有大约一百米的距离时接收到了GPS信号,KEY给出一段时间的低电平持续到公交车离开站点重新出发.这段时间可划分为三个阶段,如图5所示.T1段,当AT89C51芯片检测到KEY信号的下降沿时,液晶显示更新下一站站名并发送一个负脉冲给D2,播放指针则指向下一段语音,延迟一段时间后发送一个负脉冲给D1,播放当前指向语音段,最后D3指示灯亮起.T2段,D3指示灯为亮起的状态,语音报站完毕.T3段,车子驶离信号区,KEY信号恢复上升沿,D3灯灭.4.2 功能实现(1)系统初始化当系统开机时,系统进入初始化界面,此时液晶显示信息为预设站点,且所有LED指示灯D1、D2、D3均未亮.(2)接收信号当系统正常收到GPS定位信息后,主控芯片的P25端口立即输出一个负脉冲,驱使语音芯片下移一位,其内部指针指向当前车站的语音段头.此时闭合控制开关KEY,D2灯亮起,表示根据GPS提供的当前站点信息找到了语音芯片内对应站点的录音,等待播放.延迟一段时间后,P26端口也会输出一个负脉冲信号,控制语音模块播放指针目前指向的语音段即到站信息,这时候D2灯灭,D1灯亮起播放站点信息.公交车继续前进的同时GPS定位系统传输一个信息给51单片机,液晶屏随后显示更站名,然后D3灯亮起.(3)到达站点公交车抵达站点后,D3指示灯为亮起的状态,语音报站完毕.(4)驶离站点打开开关KEY,D3灯灭.(5)循环报站公交车再次到站后,便重复之前的过程.本文设计的公交智能报站系统,利用GPS技术接收定位信号,并采用AT89C51单片机作为主控元件,可实现自动显示报站以及实时更新并显示所在站点信息的功能[5].公交智能报站系统的广泛应用,既可以减少交通安全隐患,又可以使用标准普通话进行语音报站,在为乘客提供准确站点信息的同时也促进了城市公共交通行业的发展.该系统具有功能强、电路简单、成本低、实用性强等特点,因此具有很好的应用前景和现实意义[6].【相关文献】[1] 林小军,赵怀坤,金英才,等.城市公交车自动报站器设计[J].兰州工业学院学报,2011,18(6): 21～23[2] 李吉志.基于单片机的公交车智能语音报站和液晶显示系统设计[J].科技广场,2010,(3): 3472～3473[3] 刘强,贾鸿莉.基于单片机的公交车自动报站器的设计[J].中国科技信息,2011,(9): 106[4] 段了然,李雪莲,杨海龙,等.基于ISD 1700语音控制芯片的低成本公交车自动报站电路设计[J].电子技术与软件工程,2014,(1): 263～263[5] 周锦荣,魏志明.基于AT89C51控制的公交车自动报站器的设计[J].漳州师范学院学报: 自然科学版,2010,23(3): 43～45[6] 张雅兰.公交车自动报站系统改进研究[J].广西工学院学报,2010,21(4): 22～25。

目录摘要 (I)前言 (1)第一章概述 (2)1.1GPS国内外的发展形势 (2)1.1.1国外的研究现状 (2)1.1.2 国内的发展现状 (3)1.2 课题研究的内容及目标 (4)第二章整体框架及方案比较 (5)2.1系统整体框架结构图 (5)2.2单片机的选择 (5)2.3语音芯片的比较 (6)第三章系统的硬件研究与设计 (8)3.1各部分电路图 (8)3.1.1单片机的最小系统 (8)3.1.2 JHD162A液晶显示电路 (9)3.1.3 ISD1700S音频输出电路及按键电路 (10)3.1.4 GPS模块接口电路 (11)3.2 系统整体电路图 (12)第四章系统软件的研究与设计 (13)4.1主程序流程图 (14)4.2语音模块子程序 (14)4.3 JHD162A液晶显示子程序 (14)第五章系统校验 (15)5.1系统仿真 (15)5.1.2仿真实现流程 (15)5.2系统运行结果截图 (16)5.2.1开机界面 (16)5.2.2接收信号后 (17)第六章总结与展望 (22)6.1总结 (22)6.2展望 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附录 (25)摘要智能公交系统是智能交通系统的重要研究内容，本论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统，它利用GPS进行数据采集，获得车辆位置信息，并结合语音播放技术，根据公交车所处的位置进行自动报站、温磬提示等语音服务。

它可以彻底改变传统公交车语音报站必须由司机操控才能工作的落后方式，完全不需要人工介入，实现公交车报站的完全智能化。

该系统是以GPS定位技术为基础来实现自动定位，从而提供自动报站服务。

关键词：GPS；自动报站系统； AT89C51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。

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。

b经贸职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计系别：机电系专业：应用电子技术（电子产品营销）班级：应电0832班学生姓名：超学生学号： 0801083240 指导教师：王倢婷王益2010年 12 月 19日目录摘要 (I)前言 (1)第一章概述 (2)1.1GPS国外发展形势 (2)1.1.1国外研究现状 (2)1.1.2 国发展现状 (2)1.2 课题研究容及目标 (3)第二章整体框架及方案比较 (4)2.1系统整体框架结构图 (4)2.2单片机的选择 (4)2.3语音芯片的比较 (5)第三章系统的硬件研究与设计 (7)3.1各部分电路图 (7)3.1.1单片机的最小系统 (7)3.1.2LCD12864液晶显示电路 (8)3.1.3 ISD4004 音频输出电路及按键电路 (8)3.1.4 GPS模块接口电路 (9)3.2 系统整体电路图 (10)第四章系统软件的研究与设计 (12)4.1主程序流程图 (12)4.2语音模块子程序 (14)4.3 LCD12864液晶显示子程序 (15)第五章系统校验 (16)5.1系统仿真 (16)5.1.2仿真实现流程 (16)5.2系统运行结果截图 (17)5.2.1开机界面 (17)5.2.2接收信号后 (17)第六章总结与展望 (21)6.1总结 (21)6.2展望 (21)致 (22)参考文献 (23)附录 (24)摘要智能公交系统是指智能交通系统重要研究容，此论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统，它是利用GPS进行数据采集，从而获得车辆位置信息，并结合了语音播放技术，根据公交车所处位置进行自动报站、温磬提示之类的语音服务。

它可以改变传统公交车的语音报站必须由司机操控，否则工作的落后方式，可以做到不需要人工介入，从而实现公交车报站完全智能化。

该系统以GPS 定位技术作为基础来实现自动定位，提供自动报站服务。

公交车已经成为一般工薪族和学生族出门必须的交通工具，目前公交车上采用的公交报站系统具有语音和显示报站的基本功能，但由于报站时采用司机手动切换，一方面增加了司机的劳动强度，另一方面由于司机的误报或漏报，造成乘客误下或漏下，对于公交运营产生了很大负面影响，跟会对乘客造成很多不必要的影响。

为此，研究公交车自动报站系统是非常必要的。

本课题主要研究的是基于AT89C51单片机、GPS—9543LP全球定位模块和ISD1700S语音芯片的公交车自动报站系统，该系统利用GPS模块测得的经纬度信息与存储在单片机中的站点的经纬度信息相比对，无论上行线路，还是下行线路，均能准确判断是否到站。

同时，采用基于文本的语音合成技术，真正实现了全自动、准确地播报站名。

AbstractT he public transportation has already became the general wage race and the student race went out must the transportation vehicle, at present on the public transportation uses the public transportation newspaper station system had the basic function which the pronunciation and the demonstration newspaper stood, but because the newspaper stood time used the driver manual cut, on the one hand increased driver's labor intensity, on the other hand because driver's misinformation or failed to report, created the passenger by mistake under or the mild chronic bloody vaginal discharge, has had the very greatly negative influence regarding the public transportation operation, could have very many nonessential influences to the passenger.Therefore, studies the public transportation automatic newspaper station system is extremely essential.This topic main research is based on at89C51，GPS—9543LP，ISD1700S public transportation automatic newspaper station system front, System that uses longitude measured information and store the GPS module in single-chip microcomputer in the longitude of sites compare information on，uplink, is also a downward line, are able to determine accurately whether arrives.At the same time, based on the text of the speech synthesis technology, truly automatic, accurate broadcast stations.1 绪论 (3)1.1 课题研究的背景及意义 (3)1.2 报站器的动态发展趋势 (3)1.3 设计的主要目标任务 (4)2 方案 (5)3 系统器件选型 (6)3.1 AT89C51的简介 (6)3.1.1 主要性能 (6)3.1.2 引脚功能说明 (7)3.2 GPS—9543LP定位模块 (9)3.3 ISD1700S语音芯片 (10)4 系统硬件研究与设计 (12)4.1 各部分电路 (13)4.1.1 单片机的最小系统 (13)4.1.2 JHD162A液晶显示电路 (13)4.1.3 ISD1700S音频输出电路及按键电路 (13)4.1.4 GPS模块接口电路 (13)5 系统软件研究与设计 (15)5.1主程序流程图 (15)5.2语音模块子程序 (17)5.3 JHD162A液晶显示子程序 (18)6 结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)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了起来，语音报站器也被广泛使用，这在相当大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。

基于GPS的公交自动报站系统设计(图文)论文导读：基于GPS自动报站系统的应用在一定程度上，解决了传统的报站系统的弊端，但是在高楼林立的都市，也存在着很多GPS 的盲区，在这些区域，自动报站系统会失灵，所以，设计一种可以进行自动、手动任意切换的公交报站系统成为研究的目的和重点。

AVR 单片机的PD3脚模拟出时钟信号来控制数据的发送。

关键词：GPS，AVR，双机通信1 前言近些年随着公交系统的发展，公交报站系统成为公交车辆不可或缺的组成部分，但是传统的手动公交报站系统却有着诸多的弊病，如：按键会加重驾驶员的负担，分散驾驶员的注意力，为安全行驶留下隐患；公交司机会存在误报、漏报甚至是不报的情况，给乘客，尤其是外地游客带来不便[1]。

于是在很多城市，一种基于GPS的自动报站系统得到了应用。

基于GPS自动报站系统的应用在一定程度上，解决了传统的报站系统的弊端，但是在高楼林立的都市，也存在着很多GPS的盲区，在这些区域，自动报站系统会失灵，所以，设计一种可以进行自动、手动任意切换的公交报站系统成为研究的目的和重点。

科技论文。

2 系统硬件结构该系统将GPS模块获取的公交车经度和纬度，传给主机端的单片机，由其判断是否到达预置位置并控制液晶屏显示。

到达预置位置后由主机通过TWI来控制从机，使从机在接到有效控制信号后，控制点阵模块和语言模块进行显示和报站，从而完整实现自动报站功能。

自动报站与手动报站的切换则由从机中的按键进行选择。

图1 硬件系统结构框图2.1主机及其外围系统设计主机部分采用Mega16L单片机作为核心器件，接收GPS模块传送的经纬度数据，经过判断和处理，送交12864液晶模块显示时间、站名等信息，以便司机及时了解相关信息[2]。

GPS接收到有效信号后，传送给MAX232，该芯片将GPS使用的RS232电平和逻辑转换为单片机所使用的TTL电平和逻辑，并最终传给单片机。

科技论文。

本系统中使用Usart与GPS模块进行通信，通信协议采用NMEA0183协议。

基于GPS的校车自动报站系统设计基于GPS的校车自动报站系统设计摘要自动报站系统，具有GPS定位功能、语音播报功能、液晶显示功能，使校车运行时能够自动播报站点和提示语，将完全取代人工提醒乘客的方式。

并且，系统能根据乘客的不同需求，选择性地播报需要停靠的站点。

这节省了乘客乘车的时间，提高了校车运行的效率，实现了校车运行的智能化。

【关键词】GPS 自动校车播报1 系统总体设计本系统将单片机控制，GPS定位，触摸显示屏，语音播报等功能有机结合。

GPS模块实时收集校车位置信息，并传输到控制模块。

触摸显示屏模块收集上车乘客需要校车停靠的站点信息，并传输到控制模块。

控制模块接收和处理相关数据，并发送指令使语音模块发出指定的音频。

2 硬件电路设计2.1 单片机控制模块系统选用MSP430F5529单片机作为控制模块，一方面采集并处理班车路线和站点的信息以及GPS信息，一方面控制语音模块。

系统工作时单片机以1Hz的频率采集GPS的数据，并计算与目标站点的距离差，当距离到达200m范围内时，发送指令控制语音模块发声进行报站。

2.2 GPS模块GPS模块是集成RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，并加上相关外围电路而组成的一个集成电路。

GPS模块选用HOLUX GPS模块M87 M-8729 MTK。

此模块体积小巧，可最多同时接收20个卫星，增益高，精度高，有1Hz更新频率，采用NMEA 数据输出协议，功耗极低，冷启动时间短。

电源范围3V-5.5V，通过UART与单片机进行通信。

2.3 触摸显示屏模块系统使用PS-LCD触摸屏。

此LCD液晶屏有7寸大的体积，可视化触控界面，方便人机交互，分辨率设为800*480，集成图形显示控制卡，显示图片色彩鲜艳逼真，有接口可与单片机进行通信，易于控制，有上位机软件可进行图形编程，容易开发。

2.4 语音模块本系统采用WT588D模块。

此款语音芯片有32M的语音存储容量，200多段语音地址，可灵活安排顺序，专业上位机软件烧写站点的音频文件，可驱动普通功率的扬声器，多种工作模式，单片机易于控制，响应速度快，宽电压工作范围，功耗很低等优点。

理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程学生：吕红叶指导教师：田思完成日期 2011 年 5 月理工学院本科生毕业设计（论文）基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计Hardware Design of the Embedded Automatic Station ReportSystem for Bus Based on GPS总计：23 页表格： 3 个插图： 19 幅理工学院本科毕业设计（论文）基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计Hardware Design of the Embedded Automatic Station ReportSystem for Bus Based on GPS学院（系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程学生姓名：吕红叶学号： 94107062指导教师（职称）：田思（高工）评阅教师：完成日期：理工学院Institute of Technology基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计电子信息工程专业吕红叶［摘要］随着国民经济的发展，城市交通拥挤和阻塞现象日趋严重。

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。

城市公共交通具有运载量大、运送效率高、相对污染少等优点。

开发和建设先进的公共交通管理系统以改善公交管理和提高服务的质量，引导市民选择公共交通工具出行，从而改善整个城市交通状况是解决城市交通问题的关键。

本文分析了国内外智能交通系统的发展现状以及GPS定位原理，提出了一种基于GPS的嵌入式公交自动报站系统，论文详细介绍了硬件电路设计的开发过程，并制定了测试方案对系统进行测试，最后对所做工作进行总结，指出了进一步的研究方向。

［关键字］嵌入式；GPS；智能公交Hardware Design of the Embedded Automatic Station ReportSystem for Bus Based on GPSElectronic Information Engineering Specialty Lv Hong-yeAbstract:As the national economy development，urban congestion and obstruction phenomenon has become increasingly serious. City traffic problem has seriously hindered the improvement of the urban resident’s living standards and the continuable economic development of the entire city．It becomes the bottleneck of urban development．Urban public transport has many advantages，such as throughput，high efficiency transport，relatively less pollution. It is the key to solve urban traffic problems that empoldering and constructing modem public transport management system to improve public transport management and the quality of the service．and guiding the choice of public transport travel，thereby improving traffic conditions throughout the city. In view of the present situation of the domestic and foreign public transportation system，automatic reporting station system for bus based on GPS technology is put in this paper. And there are details of the hardware design development process. And testing solutions are developed here to test the system. Finally，there are the analysis of the current work and suggestions for improvement．Key words:Embedded ；GPS；intelligent public transport目录1 引言 (1)1.1 论文选题的背景及研究意义 (1)1.2 智能交通系统的国内外发展现状 (1)1.3 论文章节安排 (2)2 基于GPS的嵌入式公交自动报站系统设计原理 (2)2.1 GPS系统 (3)2.1.1 GPS系统介绍 (3)2.1.2 GPS的定位原理 (3)2.1.3 GPS信息格式 (4)2.1.4 GPS的应用现状 (5)2.2 嵌入式公交自动报站系统 (6)2.2.1 基于GPS公交自动报站系统的原理概述 (6)2.2.2 基于GPS公交自动报站系统的误差分析 (6)2.2.3 嵌入式公交自动报站系统的优势 (7)3 系统硬件设计 (7)3.1 ARM公司及ARM芯片简介 (7)3.2 选择ARM微处理器的要求 (8)3.3 S3C2410X微处理器介绍 (8)3.4 系统硬件总体设计 (10)3.5 单元电路设计 (10)3.5.1 电源电路 (10)3.5.2 复位和时钟电路 (10)3.5.3 SDRAM／FLASH存储器 (12)3.5.4 串行接口电路 (12)3.5.5 JTAG接口电路 (14)3.5.6 USB接口电路 (14)3.5.7 触摸屏接口电路 (15)3.5.8 音频电路 (17)4 系统测试 (18)4.1 测试方案 (18)4.2 测试过程及结果 (19)5.总结与展望 (20)结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 引言1.1 论文选题的背景及研究意义伴随着国民经济的飞速发展和城市化的不断进展，人口向城市集中，城市交通需求的总量急剧增长。

公交车自动报站系统设计摘要我国城镇化发展非常迅速，城市规模快速膨胀，城市人口和机动车数量急剧增长。

近年来由此而带来的城市交通拥堵问题非常严峻。

城市建立完善的公交系统是解决城市交通拥堵的最廉价的方案，被国家大力扶持。

国务院也颁布了优先发展公交系统的相关文件，公交车在城市交通中占据着越来越大的主体作用。

本设计旨在实现公交运行时报站的智能化，为乘客提供高效、便捷的服务。

本设计要求系统能够自动语音播报到站信息，并能够显示到站信息。

本设计利用GPS（全球定位系统），以89C51单片机为核心和基础。

利用GPS 获取比较精确的公交车位置信息；利用AT89C51单片机智能整合处理信息，发送控制指令；利用ISD1700系列语音芯片实现语音播报，JHD162A LCD 液晶模块来显示到站信息，从而实现所有的功能。

对设计结果利用proteus进行仿真和验证，可以达到预期的公交车全自动报站的功能，实现公交车到站提醒，即显示屏显示到站信息，语音系统自动播报站名。

全程无需人工干预，实现全自动智能报站，安全可靠。

本设计所采用的模块、元件廉价，系统可以长期稳定稳定，适合推广。

关键词：自动报站，GPS，89C51，JHD162The bus stops system automaticallyABSTRACTThe urbanization in our country is developing very quickly. The city’s expansion is very quickly, the urban population increase sharply, The number of cars on the road is growing so fast. For the pas t few years, the city’s traffic congestion problem is very serious. City establish a perfect public transportation system is the cheapest solutions to urban traffic congestion. It is national energetical support. The state council issued the state council on priority to the development of urban public transportation guidance "on December 29, 2012. The bus in the city's traffic occupies a more and more important role.This design aims to realize intelligent broadcasting station of bus information, provide efficient and convenient services for passengers. This design requirement system can automatic voice broadcast station information, and can display station information. This system USES the GPS (Global Positioning System Global Positioning System) with a 89c51 SCM as the core. This system uses GPS to obtain accurate vehicle location information. The use of 89c51 single-chip microcomputer to process information. Using ISD1700 to realize voice function. Though the JHD162A to display the information of stations. So as to realize the function of all. Using protest for the simulation and verification, the result of the design can achieve. The system fully without human intervention, and sage and reliable. This design uses the element is much cheaper. And the system can long-term and stable work, it is very suitable for promotion.KEY WORDS：automatically broadcast, GPS, 89C51, JHD162目录前言 (1)第1章GPS报站器行业现状介绍 (3)第2章系统整体设计方案 (5)第3章硬件模块选择 (6)§3.1主控芯片的选择 (6)§3.2GPS接收模块的选择 (7)§3.3 语音模块的选择 (10)第4章硬件设计 (12)§4.1主控模块 (12)§4.2GPS模块 (14)§4.3语音播报模块 (17)§4.4显示模块 (21)§4.5系统整体电路图 (25)第5章软件研究与设计 (27)§5.1单片机编程基本知识 (27)§5.2主程序流程图 (34)§5.3语音模块流程图 (36)§5.4显示模块流程图 (37)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)前言近年来中国在经济发展上取得了非常可喜的成绩，城市扩张非常迅速，人均可支配收入持续增加，私家车保有量连年递增，但是，雾霾及交通拥堵情况也越来越严峻。