自动电子引导路牌设计软件设计
目 录
1 引言 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 课题的国内外发展情况 2
2 硬件模块设计 3
2.1 自动转向模块 4
2.2 显示模块 5
2.3 时间模块 5
2.4 温度模块 6
2.5 人流检测模块 7
2.6 语音模块 7
3 软件设计 8
3.1 步进电机软件模块设计 9
3.2 显示屏模块软件设计 10
3.3 时钟模块软件设计 12
3.4 数字温度计模块软件设计 15
3.5 人流计数模块软件设计 18
3.6 语音播报模块软件设计 19
4 设计工具介绍 21
4.1 μVision开发平台简介 22
4.3 Proteus的简介 25
5 系统的仿真调试 26
5.1 步进电机部分仿真调试 26
5.2 显示模块部分仿真调试 27
5.3 硬件电路的实现 28
5.4 本课题设计的发展前景 29
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录：设计程序代码 34
1 引言
在21世纪的今天，科技正在高速发展，我们的生活中越来越多的融入了智能化的科技产品，这些产品便捷了生活中的方方面面，各种机械电子自动化的物品在生活里起到了不可或缺的作用。其中LCD显示屏的发展也尤为迅速，从刚开始的点阵黑白屏到今天的以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
LCD为主导的彩色液晶大屏已充满了我们生活中的各个方面。液晶屏的发展对电脑显示屏及电视等产品到每天不停点亮的手机都是极其重要的。传统不可编写的木质或者铁质的引导路牌大多已经不适用于当今需要可以实时更换显示信息的材质。点阵大屏的LCD屏无疑是解决这问题的最好方案，同时加入微型处理器的控制能使之智能化。如在单片机中加入温度实时检测，巧妙的利用热释电传感器检测人流等[1]。单片机对微型计算机的发展起到了重要的启示作用，单片机的出现是1971年由英特尔公司制造出了世界上首块微型CPU芯片型号为4004，在这不久之后就出现了微型计算机。微型处理器在近几十年的发展过程中，比较有代表性的发展阶段为前后历经了4位机、8位机、16位机、32位机等几个阶段的发展。虽然单片机已经慢慢不适用于高速发展需要更强大的处理运算能力的产品。但在小型廉价，运用开发成熟的环境也是一个很好的处理方案。在一些小型的自动化产品上的应用还是很广泛的。本毕业设计就是运用了51系列单片机的易开发性加入时钟电路、温度检测、点阵屏的显示、自动转向等功能设计出一个自动化的产品。
1．1 课题的研究背景及意义
随着经济发展，人民生活水平的普遍提高，人们的出行次数也在增多，如出门办公，或者旅游的人们，就给在维护交通秩序方面提出了难题，电子路牌的广泛使用优化了人民的交通水平，使人们在出行时，在交通方面享受了方便快捷。
在维护交通秩序时电子引导路牌起到了重要作用，电子引导路标以廉价和容易查看而备受青睐。本课题主要设计场景为：人们外出的次数在增多，在车站、码头、市区的路口聚集着大量的人，其中许多人不知道方向及相关公交车和地铁的乘坐站台，不好向匆忙路人打听方向及具体的公交车及地铁的乘坐。经过指导老师的指导，有这样的一个构想，做一个自动电子引导路牌，在电子路牌上能显示具体且较为全面的信息，方便出行在外的人们。
在功能方面，构想该电子路牌能够实现定时自动转向，在LCD液晶屏上显示相关信息时能够语音播报出相应的文本内容，方便上了年纪的老人，看不清文本内容及不识字且很少进城的人们。因为不同时段行人的流量是不同的，为了让设备更加的智能化，加入人流检测的功能[2]。能够在定时转向的基础上检测传感器检测人的流量超过一定的数量时，能够增加停留时间，当低于特定的人数时自动电子引导路牌按特定的时长工作。
1．2 课题的国内外发展现状
1.2.1 国外的发展现状
在电子技术方面国外的发展比我国的起步早许多，有着比较丰厚的技术积累，所以在产品研发上有着比较强的实力。中国的电子技术起步就相对晚一些，技术的积累上就有所不足。现今世界上许多欧美的发达国家也非常重视电子技术及传感器技术的发展计划。电子路牌在发达国家有着天然的发展优势，因为欧美等发达国家在进入工业时间比较早，而且城市化的进程比我国有着更高的发展程度，城市中集聚的人口就比较多，欧美等发达国家就更早的面对的城市的交通维护问题。为了方便快捷的能够疏导在火车站、汽车站及码头等人口较多的地方，就需有明确的引导路牌，而传统的木质或者铁质的指导路牌在内容的显示上有着不可编辑的明显缺陷，在有了LED点阵的出现，应用于电子路牌，就弥补了传统引导路牌的明显短板。能够编辑显示内容，且内容的显示也比较丰富，很快就受到了广泛的应用。在电子路牌受到广泛应用后自然在技术的改进上有了更强的驱动力，这就进一步加大了我国和国外在电子路牌上的技术差距。
现在的路标运用最广泛的是液晶显示器件，相较于传统的材料有着可随意改变图形，并是一个发光源，在夜间也能为人们和车辆指路。在显示器技术方面，日本的起步比较早，而且工业链比较完善，至今仍起着举足轻重的作用。而韩国以三星和LG为代表起步相对晚一些，但凭借着强大的研发实力和国家至公司内部的重视，在短短几年得到了迅猛的发展，而美国则以凭借着强硬的技术在显示产业为最发达的地区之一。显示器件现状的显示方法有一下几种：发光二极管指示灯；7段或16段发光二极管LED或液晶显示器LCD；点阵式LED或LCD；CRT显示器。用发展的眼光展望未来，LCD液晶显示屏将得到快速的发展，由于智能手机的爆发，国外的显示技术得到了强劲的发展，在其中要数韩国为后来居上。三星和LG的显示技术尤为突出，特别是在曲面屏上的技术在近两年内快速崛起，也代表了一个未来的发张趋势，该种显示技术不但可以弯曲，而且材质较为轻便，不足的地方在于现阶段良品率比较低，而且制造工艺复杂和成本高等特点。
1.2.2 国内的发展现状
国内在改革开放以后，经济得到了快速发展。路标在高速公路、车站、及各种人口较多的路口得到了广泛运用。路牌不在只限于仅仅引导路人，同时在艺术美观上也越来越有特色，显示各种字符及图形。特别是发展比较迅速的LCD液晶显示屏，在各个领域都有涉及，特别是对于当今智能化高速发展的今天，在虚拟投影还不怎么成熟的现在，屏幕的使用更加广，如商城的大型广告牌，电视机等从简单数码管显示到越来越成熟的液晶显示屏，能耗上也在不断的降低，更加适合用于路牌长时间的显示，成本低等特点。在汽车站中大型的点阵屏还能不断的实时刷新显示内容，比如班次、车牌号、时间、价格等一系列的详细信息有了一个很好信息传播途径，而不仅仅只限于比较耗时耗力的人工服务。同时引导着我们自助服务，是一个更加符合资源合理分配，提高效率的方法。路牌在更多领域的使用，同时不断的引领着我国显示屏行业的发展。我国LCD显示屏产业的技术发展也是比较快的，由于市场的竞争，在技术实力上也能同国际的技术保持一致，但工艺水平则还比较落后，在产品规范化、整体系统设计、可靠性、制造工艺、检测测试手段等方面与国外有明显的差距。
1 引言 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 课题的国内外发展情况 2
2 硬件模块设计 3
2.1 自动转向模块 4
2.2 显示模块 5
2.3 时间模块 5
2.4 温度模块 6
2.5 人流检测模块 7
2.6 语音模块 7
3 软件设计 8
3.1 步进电机软件模块设计 9
3.2 显示屏模块软件设计 10
3.3 时钟模块软件设计 12
3.4 数字温度计模块软件设计 15
3.5 人流计数模块软件设计 18
3.6 语音播报模块软件设计 19
4 设计工具介绍 21
4.1 μVision开发平台简介 22
4.3 Proteus的简介 25
5 系统的仿真调试 26
5.1 步进电机部分仿真调试 26
5.2 显示模块部分仿真调试 27
5.3 硬件电路的实现 28
5.4 本课题设计的发展前景 29
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录：设计程序代码 34
1 引言
在21世纪的今天，科技正在高速发展，我们的生活中越来越多的融入了智能化的科技产品，这些产品便捷了生活中的方方面面，各种机械电子自动化的物品在生活里起到了不可或缺的作用。其中LCD显示屏的发展也尤为迅速，从刚开始的点阵黑白屏到今天的以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
LCD为主导的彩色液晶大屏已充满了我们生活中的各个方面。液晶屏的发展对电脑显示屏及电视等产品到每天不停点亮的手机都是极其重要的。传统不可编写的木质或者铁质的引导路牌大多已经不适用于当今需要可以实时更换显示信息的材质。点阵大屏的LCD屏无疑是解决这问题的最好方案，同时加入微型处理器的控制能使之智能化。如在单片机中加入温度实时检测，巧妙的利用热释电传感器检测人流等[1]。单片机对微型计算机的发展起到了重要的启示作用，单片机的出现是1971年由英特尔公司制造出了世界上首块微型CPU芯片型号为4004，在这不久之后就出现了微型计算机。微型处理器在近几十年的发展过程中，比较有代表性的发展阶段为前后历经了4位机、8位机、16位机、32位机等几个阶段的发展。虽然单片机已经慢慢不适用于高速发展需要更强大的处理运算能力的产品。但在小型廉价，运用开发成熟的环境也是一个很好的处理方案。在一些小型的自动化产品上的应用还是很广泛的。本毕业设计就是运用了51系列单片机的易开发性加入时钟电路、温度检测、点阵屏的显示、自动转向等功能设计出一个自动化的产品。
1．1 课题的研究背景及意义
随着经济发展，人民生活水平的普遍提高，人们的出行次数也在增多，如出门办公，或者旅游的人们，就给在维护交通秩序方面提出了难题，电子路牌的广泛使用优化了人民的交通水平，使人们在出行时，在交通方面享受了方便快捷。
在维护交通秩序时电子引导路牌起到了重要作用，电子引导路标以廉价和容易查看而备受青睐。本课题主要设计场景为：人们外出的次数在增多，在车站、码头、市区的路口聚集着大量的人，其中许多人不知道方向及相关公交车和地铁的乘坐站台，不好向匆忙路人打听方向及具体的公交车及地铁的乘坐。经过指导老师的指导，有这样的一个构想，做一个自动电子引导路牌，在电子路牌上能显示具体且较为全面的信息，方便出行在外的人们。
在功能方面，构想该电子路牌能够实现定时自动转向，在LCD液晶屏上显示相关信息时能够语音播报出相应的文本内容，方便上了年纪的老人，看不清文本内容及不识字且很少进城的人们。因为不同时段行人的流量是不同的，为了让设备更加的智能化，加入人流检测的功能[2]。能够在定时转向的基础上检测传感器检测人的流量超过一定的数量时，能够增加停留时间，当低于特定的人数时自动电子引导路牌按特定的时长工作。
1．2 课题的国内外发展现状
1.2.1 国外的发展现状
在电子技术方面国外的发展比我国的起步早许多，有着比较丰厚的技术积累，所以在产品研发上有着比较强的实力。中国的电子技术起步就相对晚一些，技术的积累上就有所不足。现今世界上许多欧美的发达国家也非常重视电子技术及传感器技术的发展计划。电子路牌在发达国家有着天然的发展优势，因为欧美等发达国家在进入工业时间比较早，而且城市化的进程比我国有着更高的发展程度，城市中集聚的人口就比较多，欧美等发达国家就更早的面对的城市的交通维护问题。为了方便快捷的能够疏导在火车站、汽车站及码头等人口较多的地方，就需有明确的引导路牌，而传统的木质或者铁质的指导路牌在内容的显示上有着不可编辑的明显缺陷，在有了LED点阵的出现，应用于电子路牌，就弥补了传统引导路牌的明显短板。能够编辑显示内容，且内容的显示也比较丰富，很快就受到了广泛的应用。在电子路牌受到广泛应用后自然在技术的改进上有了更强的驱动力，这就进一步加大了我国和国外在电子路牌上的技术差距。
现在的路标运用最广泛的是液晶显示器件，相较于传统的材料有着可随意改变图形，并是一个发光源，在夜间也能为人们和车辆指路。在显示器技术方面，日本的起步比较早，而且工业链比较完善，至今仍起着举足轻重的作用。而韩国以三星和LG为代表起步相对晚一些，但凭借着强大的研发实力和国家至公司内部的重视，在短短几年得到了迅猛的发展，而美国则以凭借着强硬的技术在显示产业为最发达的地区之一。显示器件现状的显示方法有一下几种：发光二极管指示灯；7段或16段发光二极管LED或液晶显示器LCD；点阵式LED或LCD；CRT显示器。用发展的眼光展望未来，LCD液晶显示屏将得到快速的发展，由于智能手机的爆发，国外的显示技术得到了强劲的发展，在其中要数韩国为后来居上。三星和LG的显示技术尤为突出，特别是在曲面屏上的技术在近两年内快速崛起，也代表了一个未来的发张趋势，该种显示技术不但可以弯曲，而且材质较为轻便，不足的地方在于现阶段良品率比较低，而且制造工艺复杂和成本高等特点。
1.2.2 国内的发展现状
国内在改革开放以后，经济得到了快速发展。路标在高速公路、车站、及各种人口较多的路口得到了广泛运用。路牌不在只限于仅仅引导路人，同时在艺术美观上也越来越有特色，显示各种字符及图形。特别是发展比较迅速的LCD液晶显示屏，在各个领域都有涉及，特别是对于当今智能化高速发展的今天，在虚拟投影还不怎么成熟的现在，屏幕的使用更加广，如商城的大型广告牌，电视机等从简单数码管显示到越来越成熟的液晶显示屏，能耗上也在不断的降低，更加适合用于路牌长时间的显示，成本低等特点。在汽车站中大型的点阵屏还能不断的实时刷新显示内容，比如班次、车牌号、时间、价格等一系列的详细信息有了一个很好信息传播途径，而不仅仅只限于比较耗时耗力的人工服务。同时引导着我们自助服务，是一个更加符合资源合理分配，提高效率的方法。路牌在更多领域的使用，同时不断的引领着我国显示屏行业的发展。我国LCD显示屏产业的技术发展也是比较快的，由于市场的竞争，在技术实力上也能同国际的技术保持一致，但工艺水平则还比较落后，在产品规范化、整体系统设计、可靠性、制造工艺、检测测试手段等方面与国外有明显的差距。
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