stm32的公交车自动播报系统设计【字数：15016】
随着社会的不断发展进步，城市化进程日渐迅速，为了提高城市公共交通使用的质量，改善交通工具的使用效率，本课题旨在制作一款可以规范交通工具在使用时的站点信息的操作问题的公共交通工具自动播报系统，提高公共交通工具在城市使用时站点管理功能的简洁性与实用性，以便增加人们使用交通工具时的舒适度和满意度。本课题主要设计基于STM32的公交车自动播报系统,以STM32F103单片机开发板作为主控芯片的公交车自动播报系统设计方法，完成了硬件设计和软件设计。本课题的硬件设计是以STM32系列的单片机为控制核心，利用STM32F103单片机与51单片机进行串口通信来实现无线信号的传输和数据点的识别。采用LCD12864图形液晶显示器基本模块来进行各类信息的显示播放；采用ISD4004语音芯片进行各种语音信息的播放；采用传感器DHT11来进行温湿度信息的采集，来最终模拟实现各种公共交通工具进出站点时的自动识别和播报。由于各种各样的交通工具方式的迅速新启，和人们对使用交通工具要求的提高，本次课题主要以单片机为核心的自动播报系统，在模拟站点实验中能够比较好的控制交通工具的有效使用，可以解决新型交通工具的到站播报以及有效停车，并且构造简单、制作成本低、使用方便、音质清新，在缓解交通压力以及爱护城市环境的同时可以更加有效的提升公交车的使用品质，并且提升城市形象。
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景与意义 1
1.2 课题的发展动态与趋势 1
1.3 系统设计要求 2
2.方案设计与论证 3
2.1 系统设计结构 3
2.2 系统硬件的设计选择 4
2.2.1 单片机的简介 4
2.2.2 主控芯片的选择 4
2.2.3 液晶显示的选择 4
2.2.4 语音芯片的选择 5
2.2.5 无线接收器的选择 5
2.2.6 温湿度模块的选择 5
2.3 本章小结 5
3 硬件电路设计 6
3.1 报站信息的显示电路设计 6
3.1.1 STM32最小系统电路 6
3.1.2 液晶显示屏电路设计 7
3.1.3 无线射频模块电路 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
9
3.1.4 温湿度传感器 10
3.2语音电路模块 10
3.3 硬件电路PCB设计 11
3.4本章小结 13
4 软件设计 14
4.1 主程序设计 14
4.1.1 上位机主程序设计 14
4.2.2 下位机主程序 15
4.3 按钮驱动程序设计 17
4.4 LCD12864液晶屏显示程序设计 20
4.5 无线模块程序设计 21
4.6 串口更新字幕设计 24
4.7 录音放音程序设计 26
4.8 温湿度采集程序设计 30
4.9 本章小结 31
5 系统调试 32
5.1系统功能调试 32
5.1.1 系统具有自动报站功能 32
5.1.2系统具有语音播报历经站点名称的功能 32
5.1.3系统具有串口更新字幕的功能 33
5.1.4 系统具有实时显示温湿度情况的功能 34
5.2 毕业设计遇到的问题和解决方案 34
6 总结与展望 36
6.1 总结 36
6.2 未来展望 36
参考文献 37
致谢 38
附录 39
1 绪论
课题研究背景与意义
自20世纪初，伴随着交通运输工具的兴起，一系列代步工具成为城市人群外出或者上下班首选的工具，尤其是汽车，近几年汽车的迅速发展，为都市上班人群提供了既方便有快捷的服务。在上世纪，刚出现的公交车基本上是由人工售票以及人工报站，但是这种方法由于报站员的口音问题以及同时也增加了工作人员的工作强度等原因，很快就被淘汰，只有在经济不怎么发达的城市仍然采用这种方法。伴随着生活节奏的加快，交通工具的实时性不断地受到考验，老式公交车播报的局限性也日益显著，在城市环境中能以更有尊严地完成出行，即解决从公共交通系统到下一目的地之间短途的问题。因此根据现阶段公共交通的实际运营情况以及使用的特点，随之结合现阶段计算机的技术和各种集成功能芯片，将原先被誉为不可能的自动报站、自动定位以及站点的精准识别变为可能。现代大环境的快速发展成为智能化设备广泛应用的一种趋势。在智能化的大环境下，工程师们投入的心血会使公共交通领域进化的更周到、更人性化[1]。
课题的发展动态与趋势
在当今日常生活中，乘车工具的选择对于人们来说千重多样，合理的交通工具的选择能给人们带来更愉悦的生活体验。以公交车来讲，运行过程中要求精美外观以及颜色符合城市文明的发展已经不能够满足都市人群的生活需求了，除去这些需求人们还需要它们提供更加人性化的设备比如APP自助买票、车内自带wifi设备以及电子自动报站等等。
在日常生活中不难观察到，在公共交通系统运作时，人们更能注意到公共汽车报站播报系统，因此其有着非同寻常的意义，它不仅反映了公交车的服务质量，同时也不断促进地方城市的在乘客心目中的城市形象，让人们能更加直观地体验社会进步带来的成果。从公共汽车出现至今，不难发现公共汽车报站播报有以下三种方式[2]：
人工报站：这种方法是由公交车公司聘用专人专员依据公交车行进的路线，对途径的站点和行驶车辆中发生的状况作出人为的提醒和干预，但随着外来人口的流入与大城市的人才聚集效应，公交车公司聘请的人员往往以“乡音”来提醒乘客，对于外地乘客还可能会带来很困扰和不便。这种传统的方式已经在大城市基本由更加智能的系统来解决，而即便在偏远地区，也慢慢被智能化设备取代。
人工半自动播站：在偏远不发达的地区常借助公交车上配备的语音播报系统，但这会使驾驶员在行车过程中不得不分出精力去操控该系统。因此在偏远地区、不知因的问题会使播报错误以至于给乘客带来了一些没必要的困扰。这种方式由于价格不菲，司机工作强度大，市面上很快就被淘汰了。
（3）全自动报站：该方法使用计算机自动化设备，通过使用电磁波收发信号的系统、GPS、LCD或LED阵列显示装置，硬件解码语音播报器集成的应用程序。其操作过程是，当公交车进入或离开车站，并在同一时间内，它通过液晶或LED阵列安装在车辆醒目的位置来提醒乘客，以屏幕上的内容和语音播报两种方式共同作用，避免了传统人工半自动播站带来的单语音播放的局限，因为在室外环境中噪声的干扰和声音传播受扰，经常会使乘客错过车站，但进行了全自动报站的设计之后，培养乘客观察显示屏的内容以确定自己的形成。此种方法的优势显而易见，但是其技术成本较大并且也会有高价格硬件设备的问题。
目前各个城市都在重新改造城市格局，共用自行车的出现解决了城市公交“最后一公里的问题。最大限度地提高人们更加关注的自行车共享服务，提高公路的通行率,并起到加强身体的作用。
公交车以其独特的意义和在公共交通的重要地位，通过车组人员精心的考量为乘客带来舒适的乘车环境，也更是表征一个城市的竞争力和基础产业的发展情况。对于交通服务业来说，体现的不仅仅是责任，更是一种荣誉。因此,公共交通自动到达站广播显示能够自动地进行现场鉴定,自动广播站点信息和显示功能的系统。考虑到这些问题之后，本次课题设计的重心放在了以下几点：(1)低成本的软硬件系统；(2)行驶过程中可清晰辨识的语音播站；(3)提升乘客乘车体验。
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景与意义 1
1.2 课题的发展动态与趋势 1
1.3 系统设计要求 2
2.方案设计与论证 3
2.1 系统设计结构 3
2.2 系统硬件的设计选择 4
2.2.1 单片机的简介 4
2.2.2 主控芯片的选择 4
2.2.3 液晶显示的选择 4
2.2.4 语音芯片的选择 5
2.2.5 无线接收器的选择 5
2.2.6 温湿度模块的选择 5
2.3 本章小结 5
3 硬件电路设计 6
3.1 报站信息的显示电路设计 6
3.1.1 STM32最小系统电路 6
3.1.2 液晶显示屏电路设计 7
3.1.3 无线射频模块电路 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
9
3.1.4 温湿度传感器 10
3.2语音电路模块 10
3.3 硬件电路PCB设计 11
3.4本章小结 13
4 软件设计 14
4.1 主程序设计 14
4.1.1 上位机主程序设计 14
4.2.2 下位机主程序 15
4.3 按钮驱动程序设计 17
4.4 LCD12864液晶屏显示程序设计 20
4.5 无线模块程序设计 21
4.6 串口更新字幕设计 24
4.7 录音放音程序设计 26
4.8 温湿度采集程序设计 30
4.9 本章小结 31
5 系统调试 32
5.1系统功能调试 32
5.1.1 系统具有自动报站功能 32
5.1.2系统具有语音播报历经站点名称的功能 32
5.1.3系统具有串口更新字幕的功能 33
5.1.4 系统具有实时显示温湿度情况的功能 34
5.2 毕业设计遇到的问题和解决方案 34
6 总结与展望 36
6.1 总结 36
6.2 未来展望 36
参考文献 37
致谢 38
附录 39
1 绪论
课题研究背景与意义
自20世纪初，伴随着交通运输工具的兴起，一系列代步工具成为城市人群外出或者上下班首选的工具，尤其是汽车，近几年汽车的迅速发展，为都市上班人群提供了既方便有快捷的服务。在上世纪，刚出现的公交车基本上是由人工售票以及人工报站，但是这种方法由于报站员的口音问题以及同时也增加了工作人员的工作强度等原因，很快就被淘汰，只有在经济不怎么发达的城市仍然采用这种方法。伴随着生活节奏的加快，交通工具的实时性不断地受到考验，老式公交车播报的局限性也日益显著，在城市环境中能以更有尊严地完成出行，即解决从公共交通系统到下一目的地之间短途的问题。因此根据现阶段公共交通的实际运营情况以及使用的特点，随之结合现阶段计算机的技术和各种集成功能芯片，将原先被誉为不可能的自动报站、自动定位以及站点的精准识别变为可能。现代大环境的快速发展成为智能化设备广泛应用的一种趋势。在智能化的大环境下，工程师们投入的心血会使公共交通领域进化的更周到、更人性化[1]。
课题的发展动态与趋势
在当今日常生活中，乘车工具的选择对于人们来说千重多样，合理的交通工具的选择能给人们带来更愉悦的生活体验。以公交车来讲，运行过程中要求精美外观以及颜色符合城市文明的发展已经不能够满足都市人群的生活需求了，除去这些需求人们还需要它们提供更加人性化的设备比如APP自助买票、车内自带wifi设备以及电子自动报站等等。
在日常生活中不难观察到，在公共交通系统运作时，人们更能注意到公共汽车报站播报系统，因此其有着非同寻常的意义，它不仅反映了公交车的服务质量，同时也不断促进地方城市的在乘客心目中的城市形象，让人们能更加直观地体验社会进步带来的成果。从公共汽车出现至今，不难发现公共汽车报站播报有以下三种方式[2]：
人工报站：这种方法是由公交车公司聘用专人专员依据公交车行进的路线，对途径的站点和行驶车辆中发生的状况作出人为的提醒和干预，但随着外来人口的流入与大城市的人才聚集效应，公交车公司聘请的人员往往以“乡音”来提醒乘客，对于外地乘客还可能会带来很困扰和不便。这种传统的方式已经在大城市基本由更加智能的系统来解决，而即便在偏远地区，也慢慢被智能化设备取代。
人工半自动播站：在偏远不发达的地区常借助公交车上配备的语音播报系统，但这会使驾驶员在行车过程中不得不分出精力去操控该系统。因此在偏远地区、不知因的问题会使播报错误以至于给乘客带来了一些没必要的困扰。这种方式由于价格不菲，司机工作强度大，市面上很快就被淘汰了。
（3）全自动报站：该方法使用计算机自动化设备，通过使用电磁波收发信号的系统、GPS、LCD或LED阵列显示装置，硬件解码语音播报器集成的应用程序。其操作过程是，当公交车进入或离开车站，并在同一时间内，它通过液晶或LED阵列安装在车辆醒目的位置来提醒乘客，以屏幕上的内容和语音播报两种方式共同作用，避免了传统人工半自动播站带来的单语音播放的局限，因为在室外环境中噪声的干扰和声音传播受扰，经常会使乘客错过车站，但进行了全自动报站的设计之后，培养乘客观察显示屏的内容以确定自己的形成。此种方法的优势显而易见，但是其技术成本较大并且也会有高价格硬件设备的问题。
目前各个城市都在重新改造城市格局，共用自行车的出现解决了城市公交“最后一公里的问题。最大限度地提高人们更加关注的自行车共享服务，提高公路的通行率,并起到加强身体的作用。
公交车以其独特的意义和在公共交通的重要地位，通过车组人员精心的考量为乘客带来舒适的乘车环境，也更是表征一个城市的竞争力和基础产业的发展情况。对于交通服务业来说，体现的不仅仅是责任，更是一种荣誉。因此,公共交通自动到达站广播显示能够自动地进行现场鉴定,自动广播站点信息和显示功能的系统。考虑到这些问题之后，本次课题设计的重心放在了以下几点：(1)低成本的软硬件系统；(2)行驶过程中可清晰辨识的语音播站；(3)提升乘客乘车体验。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1122.html
