基于ARM9的公交车智能报站系统的设计

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。

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。

湖南文理学院课程设计报告课程名称：嵌入式系统课程设计专业班级：自动化10102班学号（2位）学生姓名：指导教师：完成时间: 2013年7 月1 日报告成绩:湖南文理学院制摘要 (III)一、设计题目 (7)二、设计要求 (7)三、设计的作用目的 (7)四、智能车载终端总体设计 (7)4.1主要模块基本功能介绍 (9)4。

2 模块选型 (10)4。

2.1 GPS模块 (10)4.2。

2 GPRS模块 (10)4。

2.3 语音模块 (11)4。

2。

4 液晶显示 (11)五、系统硬件设计 (12)5。

1 ARM微控制器模块 (12)5。

2时钟及复位电路 (13)5。

3 FLASH 存储器电路设计 (13)5.4 GPS模块电路设计 (14)5.5 GPRS模块电路设计 (15)六、系统软件设计 (15)6.1嵌入式操作系统的选型 (15)6。

2 配置编译内核 (16)6。

3嵌入式引导程序移植 (16)6。

4应用软件的设计 (17)6。

4。

1 Linux 下的串口编程 (17)6.4。

2 Linux 下的网络编程 (19)6。

4.3 Linux 下的多线程编程 (19)6.4。

4 各模块协作示意图 (20)七、系统调试应注意的问题 (21)八、设计总结 (21)九、参考文献 (22)摘要近年来,随着我国经济的快速发展，我国城市人口规模不断扩大，汽车保有量也逐步增长。

由此引发的城市交通问题越来越突出,如交通拥挤、交通堵塞、噪音污染、废气污染等，严重影响城市的可持续发展和居民的正常生活。

大力发展城市公共交通势在必行.智能公交系统是现代控制技术、定位技术和无线通信技术等多种技术的有机结合，它的建设可以改善公交公司的企业管理方式，提高公交系统的运营效率和服务水平,是旨在解决城市交通问题的一项根本性方案。

GPS是由美国建立的新一代卫星导航与定位系统，具有全球性、全天候、陆海空全能等特点,特别适用于交通运输行业，配合中国移动稳定可靠、覆盖面广、数据传输速度极快的GPRS网络作为信息传输的媒介，以GPS、GPRS为主要技术的智能公交系统较以往利用射频、数传电台技术方式建造的公交系统具有更加稳定、实时性更高等特点,是当前智能公交系统设计的理想方案。

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智能语音报站和液晶显示设计
单片机公交车智能语音报站和液晶显示设计可以通过以下步骤实现：
1. 硬件设计
设计一个主板，包括单片机、语音芯片、LCD液晶显示屏、按键、蜂鸣器、LED指示灯等。

其中，单片机选用ARM Cortex-M系列中的STM32F103芯片，语音芯片选用WTV020SD，LCD液晶显示屏选用1602A型号屏幕。

2. 软件设计
（1）语音文件制作
用语音合成软件，制作公交车要播报的语音文件。

语音文件的格式应与语音芯片支持的格式一致。

（2）语音芯片驱动编写
编写语音芯片的驱动程序，包括初始化、选择要播放的语音文件等操作。

（3）LCD液晶显示屏驱动编写
编写LCD液晶显示屏的驱动程序，包括初始化、显示字符、显示时间等操作。

（4）按键控制编写
编写按键响应程序，包括短按、长按等操作。

（5）主程序编写
编写主程序，主要功能是循环扫描按键状态，并根据按键状态控制语音芯片和LCD液晶显示屏，完成公交车智能语音报站和液晶显示的功能。

3. 系统测试
进行系统测试，调整参数，确保系统功能正常。

总之，基于单片机的公交车智能语音报站和液晶显示设计，基本上可以实现公交车快速、准确的语音报站功能和液晶显示时间、站点名称等信息，给乘客提供更加舒适的乘车体验。

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。

公交智能报站系统的设计与实现一、引言二、系统设计1.系统需求分析根据实际情况和用户需求，对系统功能、性能要求和可行性进行分析，明确系统设计的目标和要求。

2.系统结构设计系统结构包括硬件和软件两个方面。

硬件方面，需要采用GPS定位模块、计算机终端、语音播放模块等设备；软件方面，需要设计和实现包括地图导航、位置识别、报站信息管理等功能的软件系统。

3.数据流程设计系统需要实时获取车辆位置信息，并将其与预先设定的线路信息进行比对，根据比对结果产生相应的报站信息。

在设计数据流程时，需要考虑到实时性和准确性的要求，以及系统对传感器和通信设备的数据输入和处理。

4.用户界面设计用户界面需要简单明了、直观易用。

在报站系统中，用户界面主要包括车载终端的显示屏和按键操作界面。

需要根据用户的习惯和操作习惯进行设计，确保用户能够方便快捷地使用系统。

三、系统实现1.硬件实现硬件实现主要包括选购和安装各种传感器和通信设备。

GPS定位模块用于获取车辆的当前位置信息，计算机终端用于处理和存储数据，语音播放模块用于播放报站信息。

需要根据系统需求和预算选择合适的设备，并进行安装和调试。

2.软件实现软件实现主要包括地图导航、位置识别和报站信息管理等模块的开发。

地图导航模块需要实现地图数据的导入和显示，以及实时获取车辆位置信息的功能。

位置识别模块需要对车辆位置信息进行分析和处理，比对线路信息，以确定是否需要进行报站。

报站信息管理模块需要实现报站信息的录入和管理，以及与语音播放模块的接口。

3.数据交互实现系统需要能够与车载终端进行数据交互，包括车辆位置信息的获取和报站信息的传输。

这需要实现车载终端与系统的通信接口，以确保数据的实时传输和准确处理。

四、系统评估和改进系统实现后需要进行评估和改进，以保证系统的稳定性和可靠性。

通过对系统的测试和监控，收集用户反馈和意见，对系统可能存在的问题和不足进行改进和优化，提高系统的性能和用户体验。

五、结论公交智能报站系统的设计与实现需要考虑到用户需求和系统要求，通过合理的设计和严格的实施，能够提供准确、实时的报站信息，提升公交出行的便利性和乘客体验。