单片机公交报站器的设计
目录
第一章 引言 2
1，1课题研究目标及意义 2
1，2课题主要设计内容 2
第二章 整体设计方案 2
2，1功能实现 2
2，2设计思路 3
2，3方案的选择 3
2，4 总设计框架 3
第三章 硬件电路的研究与设计 4
3，1主控模块 4
3，2语音芯片模块 6
3，3液晶显示模块 7
3，4按键控制模块 8
第四章 软件的研究与设计 8
4，1 系统流程图 8
4，2 显示模块的设计 9
4，3键盘扫描模块的设计 10
第五章 系统分析与运行 11
第六章 结论与展望 13
参考文献 14
致 谢 15
附录 16
第一章 引言
1，1课题研究目标及意义
改革开放开放以来，国内经济飞速发展。目前智能公交系统的完善已成为衡量一个城市发展的标杆。所以国家对城市公共交通加大了投资管理力度，使城市公共交通产生了一个质的飞越。大大的方便了人民群众的出行。
从起初的“桑拿房”到如今齐全制冷调节系统；从人工售票到自动投币；从专人报站到半自动化提示报站。城市公交车系统向着智能化的方向发展。但是，半自动化是有公交师傅手动按键提示。因为在公交启停时刻如若公交师傅把握不好启停时刻，就会发生安全事故。因此，本论文的研究意义就在于解放司机师傅的双手，使公交车在行驶过程中更加安全。人民在乘坐公交车时也更加安心。
本研究课题研究的是“基于单片机公交报站器的设计”，在此次设计中利用52系列的单片机来作为整体公共交通系统的一个 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
“心脏”，且结合语音模块，从而实现了本课题研究的公交报站系统。
1，2课题主要设计内容
本研究课题首要采取的是52系列的单片机芯片来作为电路实现的一个电路焦点。WT588D语音芯片、自带中文字库的12864LC的结合，成功的体现出现实生活中的智能公交报站系统。有序、安全的提醒乘客的这一设计。首要包括以下几个钻研内容：
1、整体方案的电路设计
设计方案的主功能实现需选择匹配的单片机，既要确保实践简单同时也要方便公交车司机的操作，同时还要体现本设计的独到之处。本课题的设计是自带录音系统的公交报站器，WT588D语音芯片和52系列芯片是本设计功能实现的两大芯片模块，实现了公交入站离站的语音提示，设计中有选用到12864的自带文字数据库的LCD显示屏，会自动生成显示到站提示的信息文字，无需任何外在设备加入或者烧录文字程序。
2、流程图及软件程序设计
功能的实现靠的是清晰的总体设计框架与方案，根据总设计思路然后罗列出框架流程图，逐一攻破各个单元功能，最终实现各个模块的链接，一个完整的程序由此产生。本文，软件方面有程式初始化、延时程式、录音程式、放音程式、液晶屏的表现法式、间断程式和主程式模块等。整个系统程序采用模块化链接，程序方便修改、调试。C语言程序的录入构成了软件电路的开发。
3、系统原理图及硬件调试
本课题于实物配合，为了检验自己的设计的可行性，运用protel99SE软件画出设计原理图后进而进行电路的调试，检测正常运行后进入调试阶段。分模块调试其最大的目的是确保运行的可靠。
第二章 整体设计方案
2，1功能实现
1、当按钮被按下时，STC89C52芯片的芯片程序读取后确定相应的信息处理方式后，发送到扬声器，同时，液晶屏显示报站信息；
2、语音芯片模块：实现公交车停泊站台时发出提醒；
3、独立的按键设计：录音、放音控制按钮；
4、LCD12864液晶屏：用来显示语音模块播放的信息；
2，2设计思路
电路的主要组成部分是STC89C5芯片、语音芯片和液晶显示几大模块。52系列的最小单片机体系组成电路的焦点部门。独立的控制按键实现了录音放音功效，软件实现了具体的表现内容。在本设计中因牵涉到语音模块的部分，所以经过一些市场调查选取了WT588D芯片。运用到公交系统中的一款芯片必须拥有一般芯片所有的功能特性，此外还要有他的特别之处。要可重复多次录入。具体步骤是：先录入需求语音，储存于芯片，给相应的录音分配对应的地址后，再通过各对应按钮实现各功能操作。
2，3方案的选择
显示模块的方案
方案一：1602的LCD液晶显示：此系列的LCD只显示英文和字符，与本设计不契合
方案二：12864的无字库LCD显示屏：因没有数据库，要想使用需建立一个软件模块，在此方案之下，得先学会软件的仿真，故不宜使用。
方案三：自带字库的LCD12864芯片：可直接使用，无需任何的外在附加条件，所以非常适用于本设计的研究环境。
综上所述，由此选用方案三。
按键选择方案
方案一与方案三：采用同是12864的LCD芯片，可直接用来实现设计功能且操作简易。
方案二：矩阵键盘的STC89C52： 16个按键，因本设计不涉及那么多按键，所以不采用。
故采方案一带两个独立按键：K1和K2。K1是播音键，按一下，报第一站信息，液晶屏同时显示语音信息。第二次按时，同第一次一样会提示那站信息，语音和LCD屏幕相同步。K2是录音按钮，当按下时，录入的信息会被存入第一段的地点中。按第二次时，录入第二段语音信息被会存入第二段的地址中。
芯片选择方案
方案一： 51芯片是采用3，3-5，5v的供电，是目前国内较为先进的8位机架构，它拥有高密度集成技术且其拥有非易失性储存芯片，其储存容量高达4K。它对开发设备的要求，相对较低，编写程序周期较短，并可进行三级加密，起到对个人知识产权的保护。方便，快捷。本芯片在市场上较为常见，且价格也相对便宜。外围电路简单，工作稳定、可靠。拥有32个IO口，可控制的设备多，也可对端口进行扩展。
方案二：52和51完全兼容。
1、51单片机因不自带ISP，所以需借用外在的下载设备。而这边选用的STC89C52单片机却只需要一根数据线即可。
2、STC系列单片机运行速度大约是AT的3-30倍，所以STC得范围大广，能使用的设备远远超出了AT系列。
3、STC工作环境广泛，能在低于5V的电压下工作。
经比较，在学生资源，设计环境的限制下，选用STC系列芯片来实现功能设计。且实际操作更为简、方便，故STC是最合理的选择。
2，4 总设计框架
图1 系统总框架图
通过比较，在学生资源的约束条件，设计要求局限， STC系列芯片最为适用。此研究设计本人利用了STC89C52系列的单片机芯片作为主控制器起到支配整个公交车报站系统的作用。硬件部门可由键盘设定、单片机节制、LCD表现和语音节制四大部门构成。
第三章 硬件电路的研究与设计
本设计由四大模块构成。有主控模块电路、有液晶显示模块、语音芯片模块、键盘控制模块。单片机在这里是作为主控模块的角色，就是设计中的STC89C52系列单片机。它支配控制了整个系统的一个正常运作。利用它的端口来节制其他模块，实现设计所需功能；语音模块主要分为：WT588D芯片和LM386芯片。录音功能的实现依靠的是WT588D芯片，LM386功率放大器的实现。LCD液晶显示模块作为辅助模块，显示公交车辆到站信息；按键控制模块是利用按键来控制实现录音、播音功能。
第一章 引言 2
1，1课题研究目标及意义 2
1，2课题主要设计内容 2
第二章 整体设计方案 2
2，1功能实现 2
2，2设计思路 3
2，3方案的选择 3
2，4 总设计框架 3
第三章 硬件电路的研究与设计 4
3，1主控模块 4
3，2语音芯片模块 6
3，3液晶显示模块 7
3，4按键控制模块 8
第四章 软件的研究与设计 8
4，1 系统流程图 8
4，2 显示模块的设计 9
4，3键盘扫描模块的设计 10
第五章 系统分析与运行 11
第六章 结论与展望 13
参考文献 14
致 谢 15
附录 16
第一章 引言
1，1课题研究目标及意义
改革开放开放以来，国内经济飞速发展。目前智能公交系统的完善已成为衡量一个城市发展的标杆。所以国家对城市公共交通加大了投资管理力度，使城市公共交通产生了一个质的飞越。大大的方便了人民群众的出行。
从起初的“桑拿房”到如今齐全制冷调节系统；从人工售票到自动投币；从专人报站到半自动化提示报站。城市公交车系统向着智能化的方向发展。但是，半自动化是有公交师傅手动按键提示。因为在公交启停时刻如若公交师傅把握不好启停时刻，就会发生安全事故。因此，本论文的研究意义就在于解放司机师傅的双手，使公交车在行驶过程中更加安全。人民在乘坐公交车时也更加安心。
本研究课题研究的是“基于单片机公交报站器的设计”，在此次设计中利用52系列的单片机来作为整体公共交通系统的一个 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
“心脏”，且结合语音模块，从而实现了本课题研究的公交报站系统。
1，2课题主要设计内容
本研究课题首要采取的是52系列的单片机芯片来作为电路实现的一个电路焦点。WT588D语音芯片、自带中文字库的12864LC的结合，成功的体现出现实生活中的智能公交报站系统。有序、安全的提醒乘客的这一设计。首要包括以下几个钻研内容：
1、整体方案的电路设计
设计方案的主功能实现需选择匹配的单片机，既要确保实践简单同时也要方便公交车司机的操作，同时还要体现本设计的独到之处。本课题的设计是自带录音系统的公交报站器，WT588D语音芯片和52系列芯片是本设计功能实现的两大芯片模块，实现了公交入站离站的语音提示，设计中有选用到12864的自带文字数据库的LCD显示屏，会自动生成显示到站提示的信息文字，无需任何外在设备加入或者烧录文字程序。
2、流程图及软件程序设计
功能的实现靠的是清晰的总体设计框架与方案，根据总设计思路然后罗列出框架流程图，逐一攻破各个单元功能，最终实现各个模块的链接，一个完整的程序由此产生。本文，软件方面有程式初始化、延时程式、录音程式、放音程式、液晶屏的表现法式、间断程式和主程式模块等。整个系统程序采用模块化链接，程序方便修改、调试。C语言程序的录入构成了软件电路的开发。
3、系统原理图及硬件调试
本课题于实物配合，为了检验自己的设计的可行性，运用protel99SE软件画出设计原理图后进而进行电路的调试，检测正常运行后进入调试阶段。分模块调试其最大的目的是确保运行的可靠。
第二章 整体设计方案
2，1功能实现
1、当按钮被按下时，STC89C52芯片的芯片程序读取后确定相应的信息处理方式后，发送到扬声器，同时，液晶屏显示报站信息；
2、语音芯片模块：实现公交车停泊站台时发出提醒；
3、独立的按键设计：录音、放音控制按钮；
4、LCD12864液晶屏：用来显示语音模块播放的信息；
2，2设计思路
电路的主要组成部分是STC89C5芯片、语音芯片和液晶显示几大模块。52系列的最小单片机体系组成电路的焦点部门。独立的控制按键实现了录音放音功效，软件实现了具体的表现内容。在本设计中因牵涉到语音模块的部分，所以经过一些市场调查选取了WT588D芯片。运用到公交系统中的一款芯片必须拥有一般芯片所有的功能特性，此外还要有他的特别之处。要可重复多次录入。具体步骤是：先录入需求语音，储存于芯片，给相应的录音分配对应的地址后，再通过各对应按钮实现各功能操作。
2，3方案的选择
显示模块的方案
方案一：1602的LCD液晶显示：此系列的LCD只显示英文和字符，与本设计不契合
方案二：12864的无字库LCD显示屏：因没有数据库，要想使用需建立一个软件模块，在此方案之下，得先学会软件的仿真，故不宜使用。
方案三：自带字库的LCD12864芯片：可直接使用，无需任何的外在附加条件，所以非常适用于本设计的研究环境。
综上所述，由此选用方案三。
按键选择方案
方案一与方案三：采用同是12864的LCD芯片，可直接用来实现设计功能且操作简易。
方案二：矩阵键盘的STC89C52： 16个按键，因本设计不涉及那么多按键，所以不采用。
故采方案一带两个独立按键：K1和K2。K1是播音键，按一下，报第一站信息，液晶屏同时显示语音信息。第二次按时，同第一次一样会提示那站信息，语音和LCD屏幕相同步。K2是录音按钮，当按下时，录入的信息会被存入第一段的地点中。按第二次时，录入第二段语音信息被会存入第二段的地址中。
芯片选择方案
方案一： 51芯片是采用3，3-5，5v的供电，是目前国内较为先进的8位机架构，它拥有高密度集成技术且其拥有非易失性储存芯片，其储存容量高达4K。它对开发设备的要求，相对较低，编写程序周期较短，并可进行三级加密，起到对个人知识产权的保护。方便，快捷。本芯片在市场上较为常见，且价格也相对便宜。外围电路简单，工作稳定、可靠。拥有32个IO口，可控制的设备多，也可对端口进行扩展。
方案二：52和51完全兼容。
1、51单片机因不自带ISP，所以需借用外在的下载设备。而这边选用的STC89C52单片机却只需要一根数据线即可。
2、STC系列单片机运行速度大约是AT的3-30倍，所以STC得范围大广，能使用的设备远远超出了AT系列。
3、STC工作环境广泛，能在低于5V的电压下工作。
经比较，在学生资源，设计环境的限制下，选用STC系列芯片来实现功能设计。且实际操作更为简、方便，故STC是最合理的选择。
2，4 总设计框架
图1 系统总框架图
通过比较，在学生资源的约束条件，设计要求局限， STC系列芯片最为适用。此研究设计本人利用了STC89C52系列的单片机芯片作为主控制器起到支配整个公交车报站系统的作用。硬件部门可由键盘设定、单片机节制、LCD表现和语音节制四大部门构成。
第三章 硬件电路的研究与设计
本设计由四大模块构成。有主控模块电路、有液晶显示模块、语音芯片模块、键盘控制模块。单片机在这里是作为主控模块的角色，就是设计中的STC89C52系列单片机。它支配控制了整个系统的一个正常运作。利用它的端口来节制其他模块，实现设计所需功能；语音模块主要分为：WT588D芯片和LM386芯片。录音功能的实现依靠的是WT588D芯片，LM386功率放大器的实现。LCD液晶显示模块作为辅助模块，显示公交车辆到站信息；按键控制模块是利用按键来控制实现录音、播音功能。
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