基于单片机的公交车自动报站系统

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。

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。

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。

本科毕业设计（论文）题目：基于51单片机的公交车报站系统设计专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导教师：职称：副教授完成日期：本设计主要是研究公交车报站系统的LED点阵显示屏技术。

本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示两个32×16点阵汉字，并能通过外接按键来更改显示内容，实现公交报站显示。

因为点阵显示屏广泛应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性。

本设计具体是使用STC51高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动32×16的点阵LED显示屏。

利用STC12C系列高速单片机本身强大的功能和内部E2PROM，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化。

因为采用串行传输方式，使本系统的可扩展性得到提升，便于多个显示单元的级联。

本文从LED的显示原理入手，详细阐述了LED动态显示的过程，以及硬件电路的设计、和软件的设计等等。

关键词：公交报站系统；LED显示屏；单片机；串行传输This design is to study the LED Dot Matrix Display technolog of the bus stations’ system. The LED display can also show two (32 ×16 dot matrix) characters by the way of dynamic scanning, and it can change the display to achieve bus-stop display through an external button. Because the Dot Matrix Display are widely used in hospitals, airports, banks and other public places, so this design has a strong practical applicability.This design uses specific High-Speed Microcontroller Family STC51as the main control module, and using simple external circuit to drive the 32 ×16 Dot Matrix LED display. The STC12C High-Speed Single Chip , owns powerful function and internal E2PROM.So that it can easily realize data transfer and storage between PC and MCU , and it's easy to use software to display the contents of variety . And for the serial transmission, the scalability of the system be enhanced to facilitate cascading multiple display units.Key Words:Bus Auto-Reporting-Calling System;LED display screen;High-Speed Single Chip;Serial Transmission目录1 绪论............................................................. - 1 -1.1前言......................................................... - 1 -1.2 背景与意义.................................................. - 1 -1.2.1 国内外研究现状........................................ - 1 -1.2.2 研究主要成果.......................................... - 2 -1.2.3 发展趋势.............................................. - 3 -1.3 设计任务.................................................... - 4 -2 总体方案的考虑分析............................................... - 5 -2.1 LED显示屏的考虑............................................. - 5 -2.1.1 LED电子显示屏的分类................................... - 5 -2.1.2 LED点阵模块结构....................................... - 5 -2.1.3 LED 显示屏的选择...................................... - 6 -2.2 控制器的比较及选型考虑...................................... - 6 -2.2.1常见的几款单片机的介绍................................. - 6 -2.2.2 STC单片机在条屏运用中的优越性......................... - 8 -2.3 LED点阵显示屏驱动方案....................................... - 9 -2.3.1 LED显示屏的工作原理................................... - 9 -2.3.2串行控制驱动方式...................................... - 10 -2.3.3并行控制驱动方式...................................... - 11 -2.3.4高度集成专用芯片的应用................................ - 11 -2.3.5 LED驱动方式的选择.................................... - 11 -2.4 单片机软件开发工具及语言................................... - 12 -2.5 对于系统电源及通信电缆的考虑............................... - 13 -2.5.1 对于LED显示屏的电源要求............................. - 13 -2.5.2 开关电源在条屏应用中的优势........................... - 13 -2.5.3 系统电源的选择....................................... - 13 -2.6 系统总体方案设计框图....................................... - 13 -3硬件电路设计.................................................... - 15 -3.1单片机最小系统的设计........................................ - 15 -3.2列驱动电路设计.............................................. - 15 -3.3行驱动电路设计.............................................. - 17 -3.3.1 行驱动电路元件参数计算............................... - 17 -3.4与上位机的通信电路设计...................................... - 19 -4软件电路设计.................................................... - 22 -4.1单片机软件总体流程.......................................... - 22 -4.2 LED显示程序分析............................................ - 22 -4.3 LED汉字左移程序分析........................................ - 22 -4.4 汉字站号的按键选择程序分析................................. - 23 -5 系统调试........................................................ - 24 -5.1系统的硬件调试.............................................. - 24 -5.2 系统的软件调试............................................. - 24 -6 结论............................................................ - 25 -致谢............................................................... - 26 -参考文献........................................................... - 27 -附录Ⅰ原理图.................................................. - 27 -附录Ⅱ元器件清单............................................... - 3 -附录Ⅲ源程序清单............................................... - 2 -1 绪论1.1前言LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。

毕业设计（论文）报告题目公交车自动报站系统设计机电工程院（系）电气工程及其自动化专业学号 110616027学生姓名雷鸣指导教师尹溪起讫日期 2014.12--2015.1设计地点井冈山大学具有保密能力；具有WatchDog 功能。

2、 内部结构及芯片引脚概述SPCE061A 有两种封装模式，一种为84个引脚，PLCC84封装形式；另一种为80个引脚，LQFP80封装。

本系统中采用PLCC84封装，在PLCC84封装中，有15个空余脚，用户使用时这15个空余脚悬浮。

在LQFP80封装中有9个空余脚，用户使用时这9个空余脚接地。

图3.1.1为SPEC061A 内部结构 图3.1.2为SPEC061A 引脚结构图双16位定时器/计数器7通道10位ADC 单通道ADC+AGC CPU 时钟实时时钟FLASH RAM 时基中断控制IOA15 - 0IOB15 - 0锁相环振荡器IOB0 (SCK)IOB1(SDA)低电压监测/低电压复位双通道10位DAC 串行输入输出接口AUD1AUD2MIC_IN32管脚通用输入输出端口16位微控制器u'nSP +ICEXI/RXO ICE_SCKICE_SDA ICE_ENCPV IOB7（RXD ）IOB10（TXD ）串行异步通讯接口Watchdog图3.1.1 SPEC061A 内部结构图3.1.2 SPEC061A 引脚结构图、3.2.3液晶模块串行时序图串行数据传送共分三个字节完成： 第一字节：串口控制—格式 11111ABCA 为数据传送方向控制：H 表示数据从LCD 到MCU ，L 表示数据从MCU 到LCDB 为数据类型选择：H 表示数据是显示数据，L 表示数据是控制指令C 固定为0第二字节：(并行)8位数据的高4位—格式 DDDD0000 第三字节：(并行)8位数据的低4位—格式 0000DDDD注意：模块在接收指令前，向处理器必须先确认模块内部处于非忙状态，即读取BF 标志时BF 需为“0”，方可接受新的指令。

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。

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汉字显示和语音报站是本系统实现的主要功能，进出站时在公交车上播放相应的语音。如何提醒乘客会显示相应的信息。系统软件设计采用模块化结构。由数据块选择、据传送、主程序、汉字显示、数键盘扫 描、语音报站键盘处理、等个子模块组成整个系统程序,中断扫描方法和周期扫描方法两个扫描方法传统的键盘扫描程序一般键盘扫描方法占用一定数量的CPU时间。文章中键盘扫描程序设计在这篇通过实现延迟抖动消除使用过程的执行序列来,主程序每一个键盘扫描程序,进行调用将得到键值键盘最后一个键值扫描程序与, 计数器加1如果等于累到一定值(如30)当计数器积被认为是按下相应的键的键值,实际上完成按钮扫描。可以使单片机的工作效率更高的这个键盘扫描方法并不会占用CPU时间。
5.1数据传输
将汉字字体颜色排列成一个数组在移动显示中实现汉字的动态，我们并定义一个大小为32字节的显示缓冲区，只负责向显示缓冲区发送字，发送数据传输程序。一定的使点阵将更新显示缓冲区的内容然后显示新的内容时间间隔。不会占用CPU时间的具体中断服务子程序完成定时,这样不仅可以和其他程序并行工作而不受干扰而且显示程序并还显示一般情况的大多数都是既包括软件设计又包括硬件设计是一个完整单片机应用系统的设计。单片机的软件系统以及硬件系统之间有不可分割的密切的相互控制的关系。下面我将对大多数单片机应用系统的设计的软硬件设计思想进行简单的介绍。这个系统软件是, 车载系统到车站系统和流程图根据系统功能采用模块化结构。当汽车行驶到距离某一个站点的时候系统流程图会显示出车站系统不断地一遍一遍的发送属于自己的独特的的编码 ,米左右时 , ,通过解码还原车载系统将接收到车站系统发射 出来的具有唯一性的编 码数里面包含有根据该数据 自动判断出的站点信息的数据并是否应该在该站停靠 ,要是你需要的话就,然后发出命令来启动语音芯片,因此解决引用相应的停止,如果不需要对接，解码后的数据将自动被忽略，车站系统将不会被激活，以避免误报。

公交车自动报站系统设计 毕业论文答辩
设计意义
通过以上分析，本人决定采用第三种，即基于单片机的公交
车自动报站系统。这次的设计采用单片机作为主控CPU，控制语 音控制电路以及LCD液晶显示电路。作为智能公交车报站系统的 主要控制设备，利用单片机作为CPU来进行总体控制，通过语音 控制电路进行各种提示语音的播放，同时使用LCD液晶进行显示， 实现公共汽车的语音自动报站以及文字提示的功能，实现图文、 语音一体化协调工作。
另外一种基于单片机的公交车自动报站系统就是利用无线 数传模块来实现的。每个站牌上设一个发送装置（主要是TX100 芯片），每辆公交车上设一个接收装置（主要是RX100芯片）， 发送装置不断发送信号，接收装置即公交车在离站10到20米的 时候接收到信号，然后就自动语音报站，同时设有LED数码管显 示和手动报站装置。这种报站系统软件编写简单，修改容易，而 且芯片价格低廉，大批生产比GPS系统达到更高的性价比，是公 交车自动报站系统的较佳选择。
公交车自动报站系统设计 毕业论文答辩
系统完成功能
1 手动按键报站 2 提示语音报站 3 站名通关LCD液晶显示器显示
公交车自动报站系统设计 毕业论文答辩
主程序流程图如下：
程序流程
公交车自动报站系统设计 毕业论文答辩
小结
总结:本次设计通过多种方案的选择，做出了适合本次 设计基本目的的作品，各项基本功能都已经完成，实现 了公交车语音报站以及文字提示功能，实现图文、语音 一体化协调工作。
公交车自动报站系统设计 毕业论文答辩
方案的选择
2、凌阳公司生产的微处理器，同样有8位的CPU和16位的CPU。它 也有很多特点，比如：体积下、集成度高、可靠行好、易于扩展；具有较 强的中断处理能力；功能强、效率高的指令系统及低功耗、低电压。但是 其应用领域主要是为控制处理数据处理以及数字信号处理等领域

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。

摘要摘要随着多媒体技术和网络通信技术的发展，许多旧的生产生活方式逐渐被新科技所取代，在公交车报站方面，也由传统的人工报站逐渐改变为由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报站系统的设计原理，本设计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。

这在相当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。

语音报站器的广泛使用给多数人的生活带来了极大的便利，但也有不周到的地方，比如说它没有考虑到少数听力不好的老年人或者残疾人，他们不能正确分辨正在报的是哪一站，所以也会坐过站。

本文针对这一问题，在原有的语音报站基础上附加了可以用肉眼看到的数字显示器和红外二极管发光灯，数字显示器可以直观的显示出已经经过的车站数，乘客可以根据显示器上的数字来确定目的地是否到达，并且在即将到达下一站的时候放置在车上的二极管会连续闪动来提醒准备下车的乘客收拾行李物品准备下车。

关键词：单片机自动报站 LED 数码管ABSTRACTABSTRACTNowadays,with development of multimedia and communication technology,many old production and life style have being take place by new technology，In the field of bus-stop-reporting, the methd is changing from artificial report to voice report, which controlled by microcomputer. This article nitroduces a new method to design the bus-stop-reporting systwm.This design will overcome the problem that indicate stop quickly and exactly. Besides, it can also provide services to passenger.It greatly avoids driver to call attention to passenges and takes convenient topassenges.large uses takes large convenient for most people, but Bus-stop-reporting systwm’it also have many shortcoming, for exzample,it die not consider a few people whoes ear are not good or deformity. They are not distinguish where they have arrived, so they also would take to the next place.This system are based on voice chip and digital monitor and a diode, digital monitor can show peole numerals that it have passed. Passenges can through numerals know if he or she has got arrive. Besides, if bus will arrive immediately, a diode willcall attention to passenges to pack luggages and intend to get out.Keywords: single chip computer bus-stop announcer LED digital information display目录i目录1第一章绪论...................................................................................................................1.1 公交车辆自动报站系统概述 (1)1.2 公交车辆自动报站系统的研究成果 (1)3第二章工作原理...........................................................................................................2.1 设计的主要目标任务 (3)2.2 方案的选择与论证 (3)32.2.1 方案比较...................................................................................................62.2.2 方案选择...................................................................................................8第三章硬件部分.............................................................................................................83.1 主控电路设计.....................................................................................................3.1.1 AT89C51单片机简介 (9)3.1.2 振荡电路设计 (13)3.1.3 复位电路设计 (15)3.1.4 电压变换电路设计 (17)3.2 脉冲检测电路设计 (17)3.2.1 基于霍尔器件的脉冲检测电路设计 (19)203.3 LED显示电路设计...........................................................................................3.3.1 红外LED发光二极管特性 (20)3.3.2 LED数码管特性 (21)223.4 总体电路图.....................................................................................................24第四章软件部分...........................................................................................................244.1 主控程序设计...................................................................................................244.1.1 流程图设计.............................................................................................244.2 系统程序设计...................................................................................................目录ii244.2.1 程序清单.................................................................................................31第五章总结...................................................................................................................315.1 系统功能完善.................................................................................................5.1.1 语音控制模块设计 (31)5.1.2 语音报站器硬件电路设计 (32)335.1.3 软件设计.................................................................................................365.2 心得体会...........................................................................................................37致谢...............................................................................................................................39参考文献.........................................................................................................................第一章绪论 1第一章绪论1.1 公交车辆自动报站系统概述公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响服务的质量。

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。

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。

方案二：LCD1602液晶显示器是一块价廉物美的器件，其体积小，控制简单，使用方便。它能显示2行16Байду номын сангаас的数字或英文信息，另外它的线很少，只要8根数据线和3根控制线，这样给使用带来很大的方便，节约单片机I/O口。市场上一块LCD1602的价格也就15元左右，比数码管还便宜，况且显示的站牌能更清晰。
方案三：功能强大、可以显示中文文字的LCD12864液晶显示器，其价格贵，体积大，控制比LCD1602稍微复杂点，但是使用也是很方便的。在控制使用上，需要8根数据线和3根控制线，其余的PSB、 和BLA直接与VCC相连接。但是在本设计中使用它的性价比不高，体积大，占用覆铜板面积大，而且笨拙。
公交车报站系统的设计应用单片机，LED显示，语音芯片，使得到站信息及提示信息以语音和显示的方式告知市民，为市民提供更人性化，更完善的服务。
选题的研究现状如下所述：
目前公交车报站系统技术主要有以下几种：第一种是目前最常用的系统，到站前由乘务人员按动进站按钮开始报站，出站时由乘务人员按下出站按钮并且开始预报下站的站名；第二种是门控语音报站器，将开门、关门时转换信号和语音报站器连接，开门和关门时自动报站；第三种是无线信标语音报站器，它是在每个公交车站点设置发射信标点，公交车临近到站点左右会收到信标信号，开始自动报站，出站后信号消失，开始预报下一站，此报站器报站准确，但需要为每个站点组建无线发射信标，建设复杂、费用高，大部分站点无电源供应，公交车数量多时存在频率干扰问题，且较严重，用户修改站点非常不方便，系统维护成本高；第四种就是GPS自动语音报站器，此报器是在公交车上安装GPS自动语音报站器，自动识别站点并报告站点信息。
根据系统设计的要求和设计思路，确定该系统的系统设计结构图。如图2-1所示。硬件电路主要有MCU微处理控制器单元、LCD液晶显示模块、语音芯片、功放、按键控制、红外电路模块、温度测试模块、实时时钟电路、晶振电路、电影模块等电路组成。

基于单片机的公交车自动报站系统在现代城市的公共交通中，公交车是人们出行的重要工具之一。

为了给乘客提供更加便捷和准确的服务，公交车自动报站系统应运而生。

基于单片机的公交车自动报站系统以其成本低、可靠性高、易于实现等优点，得到了广泛的应用。

一、公交车自动报站系统的需求分析公交车自动报站系统的主要目的是在车辆到达每个站点时，能够准确、及时地向乘客播报当前站点的名称，并提供相关的提示信息，如下一站的名称、换乘线路等。

这样可以方便乘客了解行程，避免坐过站或提前下车。

此外，系统还需要具备以下功能：1、实时定位功能：能够准确获取公交车的当前位置。

2、数据存储功能：存储各个站点的相关信息，如站点名称、经纬度等。

3、语音播报功能：清晰、准确地播报站点信息。

4、显示功能：在车内显示屏上显示当前站点和下一站的信息。

5、可扩展性：能够方便地添加新的站点和线路信息。

二、基于单片机的公交车自动报站系统的硬件组成1、单片机单片机是整个系统的核心控制单元，负责处理各种数据和控制信号。

常见的单片机型号有 STM32、Arduino 等。

2、定位模块用于获取公交车的实时位置信息，常见的定位技术有 GPS 和北斗卫星定位。

定位模块将位置数据传输给单片机进行处理。

3、存储模块存储各个站点的相关信息，如站点名称、经纬度、语音文件等。

存储模块可以采用闪存芯片或 SD 卡等。

4、语音模块实现站点信息的语音播报功能。

语音模块可以将预先录制好的语音文件进行播放，或者通过文本转语音技术实时生成语音。

5、显示模块在车内显示屏上显示当前站点和下一站的信息，方便乘客查看。

显示模块可以采用液晶显示屏或 LED 显示屏。

6、按键模块用于司机手动控制报站、切换线路等操作。

三、基于单片机的公交车自动报站系统的软件设计1、系统初始化在系统启动时，进行单片机的初始化设置，包括端口配置、时钟设置、中断设置等。

同时，读取存储模块中的站点信息和相关设置。

2、定位数据处理不断接收定位模块传来的位置数据，并与存储模块中的站点经纬度信息进行比较，判断公交车是否到达站点。