蓝牙的公交报站系统设计
目 录
一、 引言 1
（一） 公交车报站系统发展背景 1
（二） 报站系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控单片机的选择 3
（二） AT89C51单片机介绍 3
（三） HC-05蓝牙模块介绍 5
（四） HC-05型主从一体蓝牙模块及配置 6
（五） SC8035型OTP语音芯片概述 10
（六） LCD1602液晶显示器介绍 11
三、 硬件系统设计 13
（一） 硬件结构框图设计 13
（二） AT89C51单片机最小系统设计 13
（三） HC-05蓝牙模块与单片机电路设计 14
（四） SC8035语音芯片电路原理图设计 15
（五） LCD1602液晶显示器电路设计 16
四、 软件系统设计 17
（一） 软件系统流程图设计 17
（二） HC-05蓝牙软件流程设计 18
（三） SC8035语音芯片工作流程图设计 19
（四） LCD1602显示流程设计 20
五、 Proteus系统仿真 22
总结 26
致谢 27
参考文献 28
附录一 原理图 29
附录二 PCB图 31
附录三 元件列表 33
附录四 程序 34
引言
公交车报站系统发展背景
近年来，随着我国城市化进程脚步的大幅推进，城市公交系统越来越完善，有学者认为一个城市的公交系统是反映这个城市发展程度的一个重要标志。在公交发展的早期，其给人们的工作和生活带来的快捷性和方便性使得它快速赢得人们的青睐，当时公交车的整体状况是一个公交车上配备一个司机和一个售票员，当公交进站后，车上的售票员向车内乘客呼喊“某站已到，请下车的乘客做好准备”，这也是现代公交报站系统的“雏形”，那是全凭一副嗓子进行报站。后来随着电子技术和微处理器的发展和普及，单片机几乎渗透到了生活和工作的每个角
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
交系统是反映这个城市发展程度的一个重要标志。在公交发展的早期，其给人们的工作和生活带来的快捷性和方便性使得它快速赢得人们的青睐，当时公交车的整体状况是一个公交车上配备一个司机和一个售票员，当公交进站后，车上的售票员向车内乘客呼喊“某站已到，请下车的乘客做好准备”，这也是现代公交报站系统的“雏形”，那是全凭一副嗓子进行报站。后来随着电子技术和微处理器的发展和普及，单片机几乎渗透到了生活和工作的每个角落，过去很多要使用人工的事都可以通过单片机系统的自动化来完成。由此，新型公交车的设计人员就设计了一种按动相应按钮来播报站台信息的公交报站系统，这种新型的报站系统主要由一个控制器、一个语音储存模块和一个喇叭组成，乘务员会事先将各站的信息录制进存储芯片，当到达某一站时，售票员只需要按动该站的按钮即可通过喇叭播报信息，这样就将售票员省去了大量的繁重工作。这种已经初具规模的的公交报站系统在出现初期，几乎迅速的被应用到城市的每一辆公交上，它给乘客带来的好处是，发声嘹亮，标准普通话，几乎不掺杂任何方言，应次也为听不懂方言的乘客带来便利。最近几年又出现了无人售票车，也就是售票工作全由一个刷卡机来完成，全车的乘务人员只有司机一个人，为了能够完成公交的报站工作，设计人员首先想到的是将报站系统的控制盘移到司机旁边，司机对控制按钮触手可及后，就可以在公交进站前按下按钮播报站台信息，这种方法实行了一段时间后，研究人员发现这种方法会极大地分散司机的注意力，不利于安全驾驶，同时为了设计出功能更加完善化的公交车，设计人员想到了自动公交报站系统。自动公交报站系统是在无线射频通信技术的普及后提出的，这种通信技术的典型特点是通信距离远，抗干扰能力强并且成本较低，由此设计人员开发出了各类蓝牙、射频识别技术、以及射频收发芯片等，这些不同的通信模式具有一个共同的特点，那就是几乎都工作在2.4Ghz的ISM频段，因为这个频段是一个专门为普通用户免费开放的频段。
报站系统的国内外发展现状
对于自动公交报站系统的研究，国内外的许多的兴趣小组和研究所都付出了巨大的精力，所谓“自动”则是要将人力完全解放出来，全程在无人参与的情况下去完成报站工作，由此就产生了报站准确性和工作稳定性的问题和技术难点，一开始国内外的研究者们普遍采用通过处理行车记录仪视频中的图像来识别公交进站的站台信息，但是这种方法对于处理器的要求较高，并且对于行车记录仪的探头摆放位置也有较高的要求，因此未能大量实行。而近阶段采用射频无线通信技术的自动报站系统表现出了优异的特点，这种方法采用握手方式，当公交车和站台的距离达到设定距离后，站台和公交车自动握手，握手完成后公交车则立即进行报站，这种采用握手形式的自动报站系统，目前正在被大量研究和开发。
本文主要内容
本文结合了当前公交报站系统的研究现状，提出可以通过蓝牙独特的自动连接功能来实现公交的自动报站工作，所谓自动连接就是指当两个蓝牙模块的距离小于一个设定值时，两个蓝牙模块则先进行配对码的匹配，当匹配成功后，两个蓝牙模块自动连接上，相互之间发送数据，这就是本系统的工作原理。本课题在第二章首先经过了方案的对比和主控核心的选择，然后确立要使用到的相关器件，并进行详细描述。接下来的第三和第四章，运用原理图方式实现对硬件系统设计过程的描述?，通过软件流程图的形式描述软件系统的设计过程。在第五章，通过Proteus软件，构建了本系统的仿真系统，联合Keil软件实现了自动公交报站系统的工作展示。
方案选择及元器件介绍
主控单片机的选择
方案一：选择8位的51内核单片机作为主控核心，由于51单片机进入中国学生的视野比较早，它通常作为高校里单片机课程的主要教学题材，因此具有广泛可使用的资料和现成例程，其库函数目前也比较丰富，因此在使用时比较容易上手，尤其是对刚开始迈进单片机大门的学生来说。目前使用最广泛的AT89C51和STC89C51同是采用经典51内核的8位单片机，这两者的区别是AT89C51是单片机巨头ATMEL公司研发的，STC89C51是国内的宏晶公司推出的，两者相互兼容，另外最基本的C
一、 引言 1
（一） 公交车报站系统发展背景 1
（二） 报站系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控单片机的选择 3
（二） AT89C51单片机介绍 3
（三） HC-05蓝牙模块介绍 5
（四） HC-05型主从一体蓝牙模块及配置 6
（五） SC8035型OTP语音芯片概述 10
（六） LCD1602液晶显示器介绍 11
三、 硬件系统设计 13
（一） 硬件结构框图设计 13
（二） AT89C51单片机最小系统设计 13
（三） HC-05蓝牙模块与单片机电路设计 14
（四） SC8035语音芯片电路原理图设计 15
（五） LCD1602液晶显示器电路设计 16
四、 软件系统设计 17
（一） 软件系统流程图设计 17
（二） HC-05蓝牙软件流程设计 18
（三） SC8035语音芯片工作流程图设计 19
（四） LCD1602显示流程设计 20
五、 Proteus系统仿真 22
总结 26
致谢 27
参考文献 28
附录一 原理图 29
附录二 PCB图 31
附录三 元件列表 33
附录四 程序 34
引言
公交车报站系统发展背景
近年来，随着我国城市化进程脚步的大幅推进，城市公交系统越来越完善，有学者认为一个城市的公交系统是反映这个城市发展程度的一个重要标志。在公交发展的早期，其给人们的工作和生活带来的快捷性和方便性使得它快速赢得人们的青睐，当时公交车的整体状况是一个公交车上配备一个司机和一个售票员，当公交进站后，车上的售票员向车内乘客呼喊“某站已到，请下车的乘客做好准备”，这也是现代公交报站系统的“雏形”，那是全凭一副嗓子进行报站。后来随着电子技术和微处理器的发展和普及，单片机几乎渗透到了生活和工作的每个角
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
交系统是反映这个城市发展程度的一个重要标志。在公交发展的早期，其给人们的工作和生活带来的快捷性和方便性使得它快速赢得人们的青睐，当时公交车的整体状况是一个公交车上配备一个司机和一个售票员，当公交进站后，车上的售票员向车内乘客呼喊“某站已到，请下车的乘客做好准备”，这也是现代公交报站系统的“雏形”，那是全凭一副嗓子进行报站。后来随着电子技术和微处理器的发展和普及，单片机几乎渗透到了生活和工作的每个角落，过去很多要使用人工的事都可以通过单片机系统的自动化来完成。由此，新型公交车的设计人员就设计了一种按动相应按钮来播报站台信息的公交报站系统，这种新型的报站系统主要由一个控制器、一个语音储存模块和一个喇叭组成，乘务员会事先将各站的信息录制进存储芯片，当到达某一站时，售票员只需要按动该站的按钮即可通过喇叭播报信息，这样就将售票员省去了大量的繁重工作。这种已经初具规模的的公交报站系统在出现初期，几乎迅速的被应用到城市的每一辆公交上，它给乘客带来的好处是，发声嘹亮，标准普通话，几乎不掺杂任何方言，应次也为听不懂方言的乘客带来便利。最近几年又出现了无人售票车，也就是售票工作全由一个刷卡机来完成，全车的乘务人员只有司机一个人，为了能够完成公交的报站工作，设计人员首先想到的是将报站系统的控制盘移到司机旁边，司机对控制按钮触手可及后，就可以在公交进站前按下按钮播报站台信息，这种方法实行了一段时间后，研究人员发现这种方法会极大地分散司机的注意力，不利于安全驾驶，同时为了设计出功能更加完善化的公交车，设计人员想到了自动公交报站系统。自动公交报站系统是在无线射频通信技术的普及后提出的，这种通信技术的典型特点是通信距离远，抗干扰能力强并且成本较低，由此设计人员开发出了各类蓝牙、射频识别技术、以及射频收发芯片等，这些不同的通信模式具有一个共同的特点，那就是几乎都工作在2.4Ghz的ISM频段，因为这个频段是一个专门为普通用户免费开放的频段。
报站系统的国内外发展现状
对于自动公交报站系统的研究，国内外的许多的兴趣小组和研究所都付出了巨大的精力，所谓“自动”则是要将人力完全解放出来，全程在无人参与的情况下去完成报站工作，由此就产生了报站准确性和工作稳定性的问题和技术难点，一开始国内外的研究者们普遍采用通过处理行车记录仪视频中的图像来识别公交进站的站台信息，但是这种方法对于处理器的要求较高，并且对于行车记录仪的探头摆放位置也有较高的要求，因此未能大量实行。而近阶段采用射频无线通信技术的自动报站系统表现出了优异的特点，这种方法采用握手方式，当公交车和站台的距离达到设定距离后，站台和公交车自动握手，握手完成后公交车则立即进行报站，这种采用握手形式的自动报站系统，目前正在被大量研究和开发。
本文主要内容
本文结合了当前公交报站系统的研究现状，提出可以通过蓝牙独特的自动连接功能来实现公交的自动报站工作，所谓自动连接就是指当两个蓝牙模块的距离小于一个设定值时，两个蓝牙模块则先进行配对码的匹配，当匹配成功后，两个蓝牙模块自动连接上，相互之间发送数据，这就是本系统的工作原理。本课题在第二章首先经过了方案的对比和主控核心的选择，然后确立要使用到的相关器件，并进行详细描述。接下来的第三和第四章，运用原理图方式实现对硬件系统设计过程的描述?，通过软件流程图的形式描述软件系统的设计过程。在第五章，通过Proteus软件，构建了本系统的仿真系统，联合Keil软件实现了自动公交报站系统的工作展示。
方案选择及元器件介绍
主控单片机的选择
方案一：选择8位的51内核单片机作为主控核心，由于51单片机进入中国学生的视野比较早，它通常作为高校里单片机课程的主要教学题材，因此具有广泛可使用的资料和现成例程，其库函数目前也比较丰富，因此在使用时比较容易上手，尤其是对刚开始迈进单片机大门的学生来说。目前使用最广泛的AT89C51和STC89C51同是采用经典51内核的8位单片机，这两者的区别是AT89C51是单片机巨头ATMEL公司研发的，STC89C51是国内的宏晶公司推出的，两者相互兼容，另外最基本的C
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/1375.html
