单片机公交车报站显示系统设计(附件)
公交车作为城市肌体的重要动脉，是广大群众出行的重要交通工具。基于产业转型和中国经济发展，近些年来出现的针对公交车的智能研究与尝试，大大加快了公交车的发展，其中就包含GPS自动报站。GPS报站克服了以往手动报站和射频报站的种种不利因素，大大提高了乘车安全性和乘客舒适度。本设计利用了STC89C54单片机作为核心元件，与语音播报模块，液晶显示模块和GPS定位模块等，实现了基于单片机的公交车报站显示系统。本设计能实现简单的GPS定位，语音播报和同步显示功能，并且有手动报站和自动报站两种模式。通过安装GPS模块来确定行车位置，当系统判断车辆到站时，通过语音模块和显示模块来进行报站，相关按键选择可实现在手动报站和自动报站模式间切换。关键词 STC89C54，GPS定位，自动语音报站，自动站台显示
目录
1绪论 1
1.1公交车报站显示系统的研究背景 1
1.2公交车报站显示系统的研究现状 2
1.3国内外的GPS研究现状 3
1.4公交车报站显示系统的目的及意义 5
2总体设计 6
2.1系统设计任务要求 6
2.2系统电路设计 6
3系统硬件设计 10
3.1单片机的最小系统 10
3.2GPS模块介绍 13
3.3语音模块介绍 15
3.4液晶显示模块介绍 16
3.5按键模块介绍 18
4系统软件设计 18
4.1主程序 19
4.2显示子程序 20
4.3放录子程序 20
4.4按键子程序 22
4.5 GPS子程序 24
4.6公交车上下行流程图 24
5 软硬件联调 25
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 33
附录A：硬件原理图 33
附录B：软件程序 34
1 绪论
随着人们生活水平质量的上升和对公共交通出行需求的不断加大，传统的手动报站和射频报站存在种种的不足之处，例如，手动报站时，公交司机在道路复杂情况下进行多项操 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
作，易导致交通事故，与此同时，会经常出现失误播报和遗漏播报等情况，是难以完全避免的，不足以达到公共汽车服务的所需；射频报站由于公交站台地理环境因素影响无法全面覆盖，且伴随着安全隐患。因此基于GPS的公交车报站显示系统应运而生，不仅方便了司机的操作，提高了车辆运行效率，而且给乘客带来了更加便利和舒适的体验。此外基于GPS的报站显示可以大大减轻公共汽车司机以及公共汽车乘务员的工作压力，且能实时反馈信息到调度中心，对其进行组织与调度，安排车辆运行，实现合理的规划来达到各路公交完美协调。
1.1公交车报站显示系统的研究背景
作为当前各国利用最普遍的交通工具，公共汽车它起始于美国纽约，用以替代传统的公共马车，随着科技的提高得到了快速的发展。由于公共汽车的机动性，灵活性和舒适的体验，因此被各城市广泛采用[5]。中国的公交车历史起源于1908年的上海，随后广州，北京等地相继出现了现代公交车的影子，但由于燃料短缺和技术限制，乘车体验远远不及国外的公共汽车。现如今，随着经济的发展，公共汽车运行不仅在运行路线上有所增多而且乘车舒适性也愈发舒适，与此同时我国的公共汽车车辆类型甚多，按载客量分，有小型（载客60至90人）、中型（载客90至130人）和大型（载客130至180人）。大型公共汽车对处理城市上下班客运高峰问题起到了很大的作用[1]。
公共交通系统作为城市交通的主体，不仅是城市肌体的能量运输通道，更是展现城市面貌的一道风景线。在大城市中，公共交通系统应该尽量做到人性化和综合效益最优化，不仅可以提供站牌显示和车辆预测，还应提供特殊的紧急情况服务。目前对复杂公共交通系统的最好方式就是增加他的智能化，对于减少车辆的拥堵情况，行车过程的安全问题，环境保护问题等有积极重要的意义。利用GPS全球定位实现公交车自动报站是一个不错的计划，一般公交车自动报站系统对车辆定位精度在25至30米，而GPS全球定位系统可以远远满足这个定位精度的要求[2]。智能公交服务系统可以具体描述为：公共服务交通系统采用GPS定位实现位置的确定，并以此为根据来实现自动报站的服务，调度中心收到公交车的实时GPS地理位置，经过一系列计算再将所需要的信号发送给智能站牌，在站牌上显示所需要的信息，根据电脑算法来自动管理，使之能达到所需的要求。调度中心电脑自动调度，以完成公交车的全方位自动服务。运用先进的数据通讯技术，传感器技术，电力电子技术，自动控制理论，计算机技术，云计算等运用于交通运输，服务控制和车辆调度等智能公交服务系统，不仅可以给乘客带来舒适贴心的乘车体验，而且可以应对突发状况和能源节约，是未来交通发展的必然趋向[5]。
1.2公交车报站显示系统的研究现状
公交车报站显示系统在现代公共交通中有相当重要的地位，良好的公交系统可以提升公交车的服务质量，增加乘客的舒适程度。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS定位系统方法的公交车报站系统，是目前最好用的方案。公交人员需要在车内安装液晶显示器和一些GPS信号接收装置，装备安装调试完毕后，公交车就能在实行自动的语音播报的同时，通过液晶显示器显示即将到达和已到达的车站信息，即使乘客没有听清报站信息的话，乘客也可以实时通过液晶显示器的所显示文字，做到心中有数。当出现特殊状况时，调度中心会有一系列的信息将其传送到液晶显示器上，告知乘客此时的现状，同时车载装置会有配套的声音发出来警醒乘客；驾驶员可以通过相应操作来进行应急措施。目前在发达国家许多基于GPS卫星系统的高科技已经研发完毕并投入使用，国内也有相关产品的研制开发，基于GPS开发的现代产品，其功能强大，系统稳定，但偏远地区无法实现精确定位，会出现一定误差。另外两种是手动电子报站和人工报站方式，由于没有相关器件自动工作，还需要有关人员进行手动调试，给乘务人员带来更多的劳动。手动报站一般由司机控制，会出现错报，误报的情况；射频报站也由于地理环境的影响，不能很好地稳定工作，会出现误报，不报的情况。公交系统是城市居民首先考虑的出行方式。提供温馨，安全、人性化的乘车环境，对于公共管理部门来说，不仅是应尽的责任，亦是不竭追求的目标[14]。
目录
1绪论 1
1.1公交车报站显示系统的研究背景 1
1.2公交车报站显示系统的研究现状 2
1.3国内外的GPS研究现状 3
1.4公交车报站显示系统的目的及意义 5
2总体设计 6
2.1系统设计任务要求 6
2.2系统电路设计 6
3系统硬件设计 10
3.1单片机的最小系统 10
3.2GPS模块介绍 13
3.3语音模块介绍 15
3.4液晶显示模块介绍 16
3.5按键模块介绍 18
4系统软件设计 18
4.1主程序 19
4.2显示子程序 20
4.3放录子程序 20
4.4按键子程序 22
4.5 GPS子程序 24
4.6公交车上下行流程图 24
5 软硬件联调 25
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
附录 33
附录A：硬件原理图 33
附录B：软件程序 34
1 绪论
随着人们生活水平质量的上升和对公共交通出行需求的不断加大，传统的手动报站和射频报站存在种种的不足之处，例如，手动报站时，公交司机在道路复杂情况下进行多项操 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
作，易导致交通事故，与此同时，会经常出现失误播报和遗漏播报等情况，是难以完全避免的，不足以达到公共汽车服务的所需；射频报站由于公交站台地理环境因素影响无法全面覆盖，且伴随着安全隐患。因此基于GPS的公交车报站显示系统应运而生，不仅方便了司机的操作，提高了车辆运行效率，而且给乘客带来了更加便利和舒适的体验。此外基于GPS的报站显示可以大大减轻公共汽车司机以及公共汽车乘务员的工作压力，且能实时反馈信息到调度中心，对其进行组织与调度，安排车辆运行，实现合理的规划来达到各路公交完美协调。
1.1公交车报站显示系统的研究背景
作为当前各国利用最普遍的交通工具，公共汽车它起始于美国纽约，用以替代传统的公共马车，随着科技的提高得到了快速的发展。由于公共汽车的机动性，灵活性和舒适的体验，因此被各城市广泛采用[5]。中国的公交车历史起源于1908年的上海，随后广州，北京等地相继出现了现代公交车的影子，但由于燃料短缺和技术限制，乘车体验远远不及国外的公共汽车。现如今，随着经济的发展，公共汽车运行不仅在运行路线上有所增多而且乘车舒适性也愈发舒适，与此同时我国的公共汽车车辆类型甚多，按载客量分，有小型（载客60至90人）、中型（载客90至130人）和大型（载客130至180人）。大型公共汽车对处理城市上下班客运高峰问题起到了很大的作用[1]。
公共交通系统作为城市交通的主体，不仅是城市肌体的能量运输通道，更是展现城市面貌的一道风景线。在大城市中，公共交通系统应该尽量做到人性化和综合效益最优化，不仅可以提供站牌显示和车辆预测，还应提供特殊的紧急情况服务。目前对复杂公共交通系统的最好方式就是增加他的智能化，对于减少车辆的拥堵情况，行车过程的安全问题，环境保护问题等有积极重要的意义。利用GPS全球定位实现公交车自动报站是一个不错的计划，一般公交车自动报站系统对车辆定位精度在25至30米，而GPS全球定位系统可以远远满足这个定位精度的要求[2]。智能公交服务系统可以具体描述为：公共服务交通系统采用GPS定位实现位置的确定，并以此为根据来实现自动报站的服务，调度中心收到公交车的实时GPS地理位置，经过一系列计算再将所需要的信号发送给智能站牌，在站牌上显示所需要的信息，根据电脑算法来自动管理，使之能达到所需的要求。调度中心电脑自动调度，以完成公交车的全方位自动服务。运用先进的数据通讯技术，传感器技术，电力电子技术，自动控制理论，计算机技术，云计算等运用于交通运输，服务控制和车辆调度等智能公交服务系统，不仅可以给乘客带来舒适贴心的乘车体验，而且可以应对突发状况和能源节约，是未来交通发展的必然趋向[5]。
1.2公交车报站显示系统的研究现状
公交车报站显示系统在现代公共交通中有相当重要的地位，良好的公交系统可以提升公交车的服务质量，增加乘客的舒适程度。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS定位系统方法的公交车报站系统，是目前最好用的方案。公交人员需要在车内安装液晶显示器和一些GPS信号接收装置，装备安装调试完毕后，公交车就能在实行自动的语音播报的同时，通过液晶显示器显示即将到达和已到达的车站信息，即使乘客没有听清报站信息的话，乘客也可以实时通过液晶显示器的所显示文字，做到心中有数。当出现特殊状况时，调度中心会有一系列的信息将其传送到液晶显示器上，告知乘客此时的现状，同时车载装置会有配套的声音发出来警醒乘客；驾驶员可以通过相应操作来进行应急措施。目前在发达国家许多基于GPS卫星系统的高科技已经研发完毕并投入使用，国内也有相关产品的研制开发，基于GPS开发的现代产品，其功能强大，系统稳定，但偏远地区无法实现精确定位，会出现一定误差。另外两种是手动电子报站和人工报站方式，由于没有相关器件自动工作，还需要有关人员进行手动调试，给乘务人员带来更多的劳动。手动报站一般由司机控制，会出现错报，误报的情况；射频报站也由于地理环境的影响，不能很好地稳定工作，会出现误报，不报的情况。公交系统是城市居民首先考虑的出行方式。提供温馨，安全、人性化的乘车环境，对于公共管理部门来说，不仅是应尽的责任，亦是不竭追求的目标[14]。
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