公交车自动报站系统的设计【字数：9795】
基于公交车报站及AT89C51单片机自身的特征，本文选择了以单片机控制语音芯片为核心，设计出公交车语音模拟报站，并介绍了以及相关的设计方法，设计过程分为两个部分，一是设计硬件，二是进行软件的编写。本系统硬件以Atmel公司生产的AT89C51单片机为核心，来设计公交车自动报站系统。用LCD12864液晶显示器来显示站点信息； 用ISD4004语音芯片对语音进行各种操作控制。本系统软件方面则是基于Keil C51实施C语言编程，并利用Proteus完成仿真。当公交车到达某站点，用键盘控制本系统工作，时间、温度信息等信息会出现在LCD液晶显示器上。时间信息的获取运用的是实时时钟芯片DS1302，温度信息的获取则运用了温度传感芯片DS18B20，单片机接收到优越感器发送来的信息后，做过处理，再通过液晶器显示出来。本系统能为乘客带来及时、准确、全面的信息，具有较强的实用价值。
目 录
1.绪论 1
1.1公交报站系统的社会意义 1
1.2公交报站系统的现状与发展方向 1
1.3设计任务 2
2.系统的硬件设计 3
2.1系统设计的结构图 3
2.2 AT89C51单片机 3
2.2.1晶振电路 5
2.2.2复位电路 6
2.2.3按键电路 7
2.3无线收发模块PT2262/PT2272 8
2.4显示模块LCD12864 9
2.5语音芯片 12
2.6实时时钟电路 14
2.7温度传感模块 15
3.系统软件的设计 17
3.1开发环境KeilC51介绍 17
3.2系统主程序流程图 17
3.3程序子函数模块 18
3.3.1初始化函数 18
3.3.2中断程序 18
3.3.3延时函数 19
3.3.4显示函数 19
3.3.5独立按键程序 20
4.系统仿真实现 21
4.1仿真环境Proteus介绍 21
4.2仿真运行结果 21
总结 24
参考 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
文献 25
致谢 26
1.绪论
1.1公交报站系统的社会意义
当今的交通呈现一种越来越趋向于智能化的趋势，智能交通系统（简称ITS）又被称为智能运输系统，是将先进的科学技术比如信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、人工智能等，有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造的综合运输系统。这个系统加强了车辆、道路和使用者三者之间的联系，从而可以保障安全、提高效率、改善环境、节约能源[1]。公交智能化属于智能交通，实现交通智能化，必须提高公交服务质量。衡量公交服务质量的标准有两种：一个其运行速度，另一个就是其报站的准确性和及时性。运行速度受两个因素影响，一个是车辆的性能，另一个是城市的交通状况，这些因素难以得到改进[2]。不过报站的准确性则主要取决于报站系统，在优化报站系统时，可以选择技术先进的微机控制技术。以单片机技术为基础的自动报站器拥有多种优势，一是可通过红外无线通信技术来进行自动报站，提高报站准确率，为乘客提供更优质的服务，为他们带来方便。
1.2公交报站系统的现状与发展方向
当前，我国城市公交车报站系统一般选择以下三种方式：
①人工报站：人工报站员一般由当地人担任，所用的语言多为当地方言，外地人听不懂，从而影响了服务效果，所以近几年来，这种报站方式逐渐取代，已经很少见。
②半自动报站：这种报站系统应用最广，系统由司机控制，使用普通话，比人工报站要先进。不过，有时因为人为因素，难免发生失误，使得漏报、错报现象屡见不鲜。同时，由于司机要参与报站，为公交的正常运行带来安全隐患。
③自动报站。自动报站为智能化报站，司机不用参与，到车站后系统也会自动识别，准确性也较高。公交自动报站系统也成为当前国内外科技界研究的重点，所用的技术手段各不相同，如不少自动报站系统采用了GPS定位系统，由于这些开发成本较高，且难以实现普及，特别是一些中小城市无法承担高额的价格。这也使得价格低、使用方便、综合性强的系统迫切应运而生。
当前使用的语音报站器技术可分为以下几类：
①普通的语音报站器：乘务人员在车辆到站后，按动进站按钮，语音报站开始，在车辆出站时，乘务人员再将出站按钮按下，会自动播报下一个站名，各个站点是以序号来记录的。
②门控语音报站器：语音报站器与开、关门信号器相连接，使车门在开启和关闭时会触发报站器，自动进行报站。
③无线信标语音报站器：在各个公交车站点设置发射信标点，公交车行至站点附近时，信标信号就会被车辆所接收，系统便实施自动报站，在出站后信号断开，报站器继续预报下一站。这种报站方式准确率高，不过需要给每个公交站点设立信标，成本高，而且供电也是个问题，若是该站点车辆较多时，易发生频率干扰，系统维护也需要较高的成本。
④GPS自动语音报站器：将GPS自动语音报站器安装于车辆上，到站后会自动识别站点，并进行报站。因为报站精准，无需人工操作，不用增设车外设备，因此在当前得到了广泛的应用。
1.3设计任务
本设计分为三个部分：控制部分是以AT89C51芯片为核心的，外围增设了按键、复位、时钟等电路；显示部分以12864的LCD液晶显示器为主；系统程序采用了C语言编写，并用proteus软件实现仿真。
仿真电路可以实现以下要求：
1）通过按动按键可以在显示器LCD12864上显示站点信息。
2）显示器上可以实现当前时间和日期。
3）可以实现上行与上行的报站。
2.系统的硬件设计
2.1系统设计的结构图
本系统以AT89C51单片机为控制核心，通过无线部分来接收站点信息，然后驱动液晶显示模块LCD12864显示站点信息，再由语音模块ISD4004做自动报站操作，同时具备了手动按键控制的功能。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、温度模块、实时时钟电路、晶振电路等电路组成。系统各部分框图如图2.1所示
目 录
1.绪论 1
1.1公交报站系统的社会意义 1
1.2公交报站系统的现状与发展方向 1
1.3设计任务 2
2.系统的硬件设计 3
2.1系统设计的结构图 3
2.2 AT89C51单片机 3
2.2.1晶振电路 5
2.2.2复位电路 6
2.2.3按键电路 7
2.3无线收发模块PT2262/PT2272 8
2.4显示模块LCD12864 9
2.5语音芯片 12
2.6实时时钟电路 14
2.7温度传感模块 15
3.系统软件的设计 17
3.1开发环境KeilC51介绍 17
3.2系统主程序流程图 17
3.3程序子函数模块 18
3.3.1初始化函数 18
3.3.2中断程序 18
3.3.3延时函数 19
3.3.4显示函数 19
3.3.5独立按键程序 20
4.系统仿真实现 21
4.1仿真环境Proteus介绍 21
4.2仿真运行结果 21
总结 24
参考 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
文献 25
致谢 26
1.绪论
1.1公交报站系统的社会意义
当今的交通呈现一种越来越趋向于智能化的趋势，智能交通系统（简称ITS）又被称为智能运输系统，是将先进的科学技术比如信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、人工智能等，有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造的综合运输系统。这个系统加强了车辆、道路和使用者三者之间的联系，从而可以保障安全、提高效率、改善环境、节约能源[1]。公交智能化属于智能交通，实现交通智能化，必须提高公交服务质量。衡量公交服务质量的标准有两种：一个其运行速度，另一个就是其报站的准确性和及时性。运行速度受两个因素影响，一个是车辆的性能，另一个是城市的交通状况，这些因素难以得到改进[2]。不过报站的准确性则主要取决于报站系统，在优化报站系统时，可以选择技术先进的微机控制技术。以单片机技术为基础的自动报站器拥有多种优势，一是可通过红外无线通信技术来进行自动报站，提高报站准确率，为乘客提供更优质的服务，为他们带来方便。
1.2公交报站系统的现状与发展方向
当前，我国城市公交车报站系统一般选择以下三种方式：
①人工报站：人工报站员一般由当地人担任，所用的语言多为当地方言，外地人听不懂，从而影响了服务效果，所以近几年来，这种报站方式逐渐取代，已经很少见。
②半自动报站：这种报站系统应用最广，系统由司机控制，使用普通话，比人工报站要先进。不过，有时因为人为因素，难免发生失误，使得漏报、错报现象屡见不鲜。同时，由于司机要参与报站，为公交的正常运行带来安全隐患。
③自动报站。自动报站为智能化报站，司机不用参与，到车站后系统也会自动识别，准确性也较高。公交自动报站系统也成为当前国内外科技界研究的重点，所用的技术手段各不相同，如不少自动报站系统采用了GPS定位系统，由于这些开发成本较高，且难以实现普及，特别是一些中小城市无法承担高额的价格。这也使得价格低、使用方便、综合性强的系统迫切应运而生。
当前使用的语音报站器技术可分为以下几类：
①普通的语音报站器：乘务人员在车辆到站后，按动进站按钮，语音报站开始，在车辆出站时，乘务人员再将出站按钮按下，会自动播报下一个站名，各个站点是以序号来记录的。
②门控语音报站器：语音报站器与开、关门信号器相连接，使车门在开启和关闭时会触发报站器，自动进行报站。
③无线信标语音报站器：在各个公交车站点设置发射信标点，公交车行至站点附近时，信标信号就会被车辆所接收，系统便实施自动报站，在出站后信号断开，报站器继续预报下一站。这种报站方式准确率高，不过需要给每个公交站点设立信标，成本高，而且供电也是个问题，若是该站点车辆较多时，易发生频率干扰，系统维护也需要较高的成本。
④GPS自动语音报站器：将GPS自动语音报站器安装于车辆上，到站后会自动识别站点，并进行报站。因为报站精准，无需人工操作，不用增设车外设备，因此在当前得到了广泛的应用。
1.3设计任务
本设计分为三个部分：控制部分是以AT89C51芯片为核心的，外围增设了按键、复位、时钟等电路；显示部分以12864的LCD液晶显示器为主；系统程序采用了C语言编写，并用proteus软件实现仿真。
仿真电路可以实现以下要求：
1）通过按动按键可以在显示器LCD12864上显示站点信息。
2）显示器上可以实现当前时间和日期。
3）可以实现上行与上行的报站。
2.系统的硬件设计
2.1系统设计的结构图
本系统以AT89C51单片机为控制核心，通过无线部分来接收站点信息，然后驱动液晶显示模块LCD12864显示站点信息，再由语音模块ISD4004做自动报站操作，同时具备了手动按键控制的功能。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、温度模块、实时时钟电路、晶振电路等电路组成。系统各部分框图如图2.1所示
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