毕业设计-基于单片机的公交车语音报站系统设计

基于单片机的公交车语音报站录放系统摘要目前，每辆公交车上只配备一个司机，公交车上大部分都采用投币的购票方式。

如何方便、准确地指示乘客到站成为了当务之急。

虽然随着单片机的出现，早有设计出的语音自动报站器投入使用，但实践证明，只有语音的报站器并不能满足所有乘客的需要，比如在噪音比较大的场合或者聋哑人乘车时，就有可能因听不见语音报站而导致坐过站，为乘客带来不便。

因此，我研制这个具有汉字显示功能和语音输出功能的报站器单片机系统，来解决这个问题。

系统采用单片机作为主要控制部件，根据公交车报站的特点，提出了一种用单片机控制语音芯片进行公交车语音自动报站的方法。

利用STC90C516RD+作为CPU进行总体控制，通过ISD4002语音芯片建立语音信息库，形成变化多样的语音信息，利用Speak喇叭播出站号语音信息以及提示语音信息，同时运用LCD液晶显示器进行相应站点显示。

经调试，系统在公交车进站、出站时能自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LCD进行汉字显示。

【关键词】ISD4002语音芯片；STC90C516RD+单片机；LCD12864液晶Automatic newspaper station system voice bus based onSingle chip microcomputerAbstractAt present, every bus only equipped with a driver, the bus most of them adopted the ticket method. How convenient, accurate indication of passenger arrival has become a pressing matter of the moment. Although with MCU, had a station put into use automatic speech designed, but the practice proof, only the voice station reporting device can not meet all the needs of passengers, such as in the noise is relatively large occasions or deaf car, it is possible for inaudible voice station reporting to sit station, inconvenience for passengers. Therefore, I developed the Chinese characters display microcontroller system function and voice output function to stop, to solve the problem.The system adopts the single-chip microcomputer as the main control unit, according to the characteristics of bus stations, this paper presents a novel method for voice bus stop automated voice chip with MCU control. As the CPU overall control using STC90C516RD+, establishing a voice database through the ISD4002 voice chip, the formation of a variety of speech information, use Speak speaker broadcasting station, voice messaging and voice information, while the use of LCD liquid crystal display for the corresponding display. After debugging, the system can automatically broadcast voice prompt information and services in the bus station, station, using LCD Chinese characters display.【Key words】ISD4002 voice chip ；STC90C516RD single chip microcomputer ；LCD12864目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2公交车报站器近年来的发展现状和趋势 (1)1.3课题研究的目的和意义 (2)1.4设计任务 (2)2 方案设计 (3)2.1原理 (3)2.2方案设计 (3)3 系统的硬件设计电路及原件说明 (5)3.1MCU控制电路的设计 (5)3.1.1关于STC90C516RD+单片机 (5)3.2语音输出电路的设计 (5)3.2.1关于语音芯片ISD4002 (5)3.2.2 录音、放音电路的设计 (8)3.3系统显示电路的设计 (10)3.3.1关于LCD12864液晶显示 (10)3.3.2 LCD12864液晶显示器的管脚图及管脚定义 (11)3.3.3显示电路的原理图 (11)3.4按键电路的设计 (12)4 系统软件 (13)4.1设计思想 (13)4.2模块程序设计 (13)4.2.1 软件主流程图 (13)4.2.2ISD4002语音模块录放音 (16)4.2.3LCD12864显示 (17)5 系统调试及测试结果分析 (20)5.1系统测试 (20)5.2测试结果分析 (20)5.2.1 测试环境 (20)5.2.2测试结果 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录一系统的程序清单 (25)附录二基于单片机的公交车语音自动报站系统原理图 (30)附录三基于单片机的公交车语音自动报站系统PCB图 (31)附录四基于单片机的公交车语音自动报站系统实物图 (32)1 绪论随着国家城市建设进程的加快,公交车作为城市的基础设施之一,在保护环境与实惠方面，首选的交通出行方式就是公交车。

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。

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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。

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3个按键控制实现起始站、上一站、下一站的控制功能。

系统主要由AT89C51单片机、语音模块ISD4004、按键和LCD1602显示器组成。

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

经6组人员的试用测试，结果表明系统工作稳定，可靠，达到了设计要求。

关键词：单片机控制；液晶显示；ISD4004；键盘AbstractIn order to improve the quality of bus service and satisfy the requirements of all kinds of passengers, a bus-stop-reporting system with voice player is designed. The system realizes the function of reporting the originating station、the previous station and the next station. The system is made up of AT89C51、voice module ISD4004、buttons and monitor LCD1602. Information of stations reported is stored in ISD4004 voice module. V oice player is controlled by buttons, broadcasted information is displayed on LCD. The design is tested by six groups of people and the result shows that the system works stably and reliably. It reaches the design requirements.Keywords：Single chip microcomputer；LCD；ISD4004；Keys目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章选题背景和意义 (1)第2章系统体系结构 (3)2.1 系统构成 (3)2.2 软硬件功能分配 (6)2.2.1 软件功能分配 (6)2.2.2 硬件功能分配 (8)2.3 功能描述 (10)2.4 技术指标 (11)第3章系统硬件 (12)3.1 设计思想 (12)3.2 系统原理图 (12)3.3 元器件选择 (13)3.4 各模块介绍 (14)第4章系统软件 (18)4.1 设计思想 (18)4.2 模块程序设计 (18)4.2.1 软件主流程图 (19)4.2.2 ISD4004语音模块录放音 (19)4.2.3 LCD1602 (22)4.2.4 按键部分 (22)4.3 仿真过程、结果分析 (23)第5章系统调试 (28)5.1 硬件调试 (28)5.2 软件调试 (29)5.3 综合调试 (32)5.4 测试结果 (32)第6章测试结果及分析 (37)6.1 测试环境 (37)6.2 测试结果 (37)第7章总结与展望 (39)参考文献 (41)附件 (42)致谢 (56)第1章选题背景和意义随着城市化的进展和经济的快速发展，大城市人口高度集中并大幅度增长，同时汽车越来越普及，交通需求迅速扩大，而道路交通基础设施建设的发展相对滞后。

基于单片机的公共交通自动到站播报系统设计目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 研究内容与目标 (4)1.3 研究方法与技术路线 (5)2. 系统需求分析 (6)2.1 功能需求 (7)2.2 性能需求 (8)2.3 安全性需求 (9)3. 系统总体设计 (11)3.1 系统架构 (12)3.2 控制器选择 (13)3.3 传感器模块设计 (14)3.4 通信模块设计 (14)4. 系统详细设计 (15)4.1 主程序设计 (17)4.2 传感器数据采集与处理 (18)4.3 通信协议设计 (19)4.4 显示模块设计 (21)5. 系统实现与测试 (22)5.1 硬件实现 (24)5.2 软件实现 (25)5.3 系统测试与调试 (26)6. 系统优化与改进 (28)6.1 系统性能优化 (29)6.2 功能扩展与升级 (30)6.3 用户体验优化 (32)7. 结论与展望 (33)7.1 研究成果总结 (34)7.2 存在问题与不足 (35)7.3 未来发展方向与展望 (37)1. 内容概述本设计项目旨在开发一个基于单片机的公共交通自动到站播报系统，该系统旨在为城市公共交通乘客提供准确的站名及到达时间预报信息。

系统整合了单片机技术、传感器技术、语音合成技术以及定位系统，以实时接收车辆位置与运行状态数据，并通过显示屏和扬声器同时播报即将到站的信息。

信息处理：利用单片机对获取的数据进行处理和分析，确定实际到达时间，并根据预设路线数据计算出各站点的到达时间。

实时播报：系统能够自动言情小说播报站名和预计到达时间，采用多语言支持和调整音量以适应不同乘客的需求。

交互界面：通过简单易用的交互界面，乘客可以实时查看到达其他站点的时间，并咨询线路信息等。

该系统旨在提升公共交通的视觉效果和声觉效果，为乘客提供及时的站点信息，减少等待时间，提高乘车体验，对于改善城市交通秩序与推动绿色出行具有积极作用。

湖南人文科技学院本科生毕业设计题目：基于单片机的公交车报站系统设计系部：通信与控制工程系专业年级：自动化2009级指导教师：职称：助教湖南人文科技学院教务处制湖南人文科技学院本科毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：二○ 年月日湖南人文科技学院毕业设计基于单片机的公交车报站系统设计摘要：随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，城市人口日益增多，机动车数量急剧上升，城市交通压力越来越大，发展公共交通事业势在必行，是解决我国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是公共交通事业的一个重要的组成部分，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。

本设计是以ATMAGE16位单片机为主控芯片，结合按键控制模块、I/O模块为一体的公交语音报站系统。

在这个设计中，采用了ISD4004语音芯片，通过单片机的I/O口连接ISD4004并且控制此芯片。

此设计采用射频识别技术实现对站台的检测，可以实现自动报站和按键报站，报站系统实现了播报语音高质量话、下载语音便捷化和报站自动化。

通过验证此系统可以极大的提高报站效率，减轻司机的工作压力，给安全行车提供了保证。

为城市公交事业的发展做出了突出的贡献。

关键词：ATMAGE16; ISD4004; 射频识别技术湖南人文科技学院毕业设计Bus Stop Announcement System Based on Single Chip Design Abstract: With the rapid development of our economy and the speeding up of urbanization, urban population increased, motor vehicle number has risen sharply, the urban traffic pressure is more and more big, the development of public transport enterprise is imperative, is an important measure to solve the traffic problems in our country. Bus stops system is the public transport system is an important part of the advanced design of the stops system is an important part of public transportation, for the majority of residents to provide quality services, improve the service level of public transport system. This design is based on ATMAGE16 bits single chip microcomputer as main control chip, combining with key control module, I/O module for the integration of voice bus stops system. ISD4004 voice chip was adopted in this design, through the MCU I/O mouth connection this chip ISD4004 and control. This design USES the rfid technology to realize detection of platform, can realize automatic stops stops and buttons, stops system realized the high quality broadcast voice message, download speech facilitation and stops are automated. By verifying this system can greatly improve the efficiency of the stops, reduce the driver's working pressure, provides guarantee for safe driving. For the development of city bus has made the prominent contribution.Key words:ATMAGE16;ISD4004；Radio Frequency Identification Technology湖南人文科技学院毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1 选题的依据和课题的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1国内研究现状 (1)1.2.2国外研究现状 (2)1.3设计研究内容 ................................................................ 错误！未定义书签。

摘要本文介绍了一种利用红外遥控技术，模拟公交车红外控制报站系统。

采用单片机SCT89C52作为控制核心，语音芯片ISD1700实现语音的存储和回放，LCD12864进行汉字显示，设计了公交车控制报站系统，实现了公交车站台语音播报、液晶显示和站台语音播报与液晶显示双重功能。

系统主要通过STC89C52单片机做为主芯片，通过红外遥控器把信号传给STC89C52单片机，启动LCD12864显示站名，同时应用语音模块播报站名。

整个系统硬件设计包括键盘控制模块、语音播报模块、液晶显示模块、红外控制模块。

红外控制模块又分为红外接发送和红外接收模块。

关键词单片机；公交车报站；语音播站；液晶显示；红外遥控AbstractThis paper introduces a kind of using infrared remote control technology, the simulation bus stops infrared control system. Adopts singlechip SCT89C52 as control core and pronunciation chip ISD1700 realize voice of storage and playback, LCD12864 on Chinese character display, design the bus stops control system, realized the bus station speech broadcast, LCD display and platform speech broadcast and LCD double function. System mainly through STC89C52 microcontroller do give priority to, updatedand infrared signal to STC89C52 microcontroller, start LCD12864 display of the station, and pronunciation module broadcasts stops. The whole system hardware design including keyboard control module, speech broadcast module, LCD module, infrared control module. Infrared control module is divided again after sending and receiving infrared infrared module.Keywords Microcontroller Bus stops system Speech broadcast station LCD display Infrared remote controlI目录摘要 (I)Abstract (I)第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计要求 (1)1.3系统开发环境及主要使用 (1)1.3.1STC89C52简介 (2)1.3.2Keil2编程软件简介 (2)1.4论文的工作内容及论文的结构 (3)第2章方案分析与论证 (4)2.1无线接收模块的分析与论证 (4)2.2控制模块的分析和论证 (4)2.3干扰的简述与产生 (5)2.4本章小结 (7)第3章系统的硬件设计 (8)3.1系统的总体分析 (8)3.2ISD1700语音模块 (9)3.2.1ISD语音模块简述 (9)3.2.2ISD1700语音语模块应用及引脚说明 (9)3.3液晶模块 (13)3.3.1LCD12864特性 (13)3.3.2模块说明 (14)3.4红外按键控制模块 (17)3.4.1按键电路的设计 (18)3.4.2判键及其接口电路设计 (19)3.4.3键盘的工作方式 (21)3.4.4外部晶振的选用 (21)3.4.5复位电路 (22)3.5硬件抗干扰技术 (23)3.6本设计总体原理图 (25)II3.7系统的硬件实物图 (26)3.8本章小结 (27)第4章系统的软件设计 (28)4.1系统软件的总体设计 (28)4.2遥控模块的软件实现 (29)4.2.1按键控制部分 (29)4.2.2遥控发送部分 (30)4.2.3遥控接收部分 (31)4.3液晶模块的软件实现 (33)4.4语音模块的软件实现 (34)4.5软件抗干扰技术 (35)4.6程序设计 (36)4.7本章小结 (36)第5章系统测试 (37)5.1系统联机前的静态调试 (37)5.2联机仿真调试 (38)5.3整体系统调试过程 (38)5.4本章小结 (39)结论 (40)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 (42)附录2 (43)附录3 (45)III哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1课题背景近年来，随着社会经济的持续发展，城市交通已成为人们外出时最为关注的事情。

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。