公交车报站显示系统设计
随着科学技术的日益发展和进步,无人售票公交车在街头多起来了，语音报站器也被广泛使用，这在相当大的程度上免除了乘务人员沿途报站的麻烦，给许多不熟悉公交线路的乘客带来了方便。
本设计介绍了基于单片机的公交车语音报站系统的设计,对系统软件设计和硬件实现进行了详细的描述，主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，WT588D语音芯片为录音模块，以液晶屏为显示模块，以独立按键为输入设备，扬声器为语音输出设备，设计一个带语音报站和液晶显示功能的公交车报站系统。先将语音内容录入语音芯片中，当第一次按下放音键时，语音模块播放第一站的名称，同时液晶显示屏上显示第一站站名，随着按键次数的增加，语音模块依次报下一站，液晶显示屏同步显示站名信息。本系统运行稳定，硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，具有一定的实用和参考价值。
关键词 公交报站，单片机，语音提示，液晶屏
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 相关研究的最新成果及动态 3
1.3 课题研究的意义 5
1.4 课题研究的主要内容 5
2 系统总体设计方案 6
2.1 功能要求 6
2.2 设计思路 6
2.3 总体设计框图 6
2.4 各模块介绍 7
3 系统硬件设计 8
3.1 单片机最小系统的简介 8
3.2 语音芯片模块 10
3.3 LCD液晶显示模块 12
3.4 按键控制模块 14
4 系统软件设计 14
4.1 系统的主流程图 14
4.2 显示模块设计 15
4.3 键 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
盘扫描模块设计 16
4.4 录音模块设计 17
4.5 放音模块设计 20
5 系统分析与调试 22
5.1 Keil C的介绍 22
5.2 实物调试 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
附录A 程序清单 28
附录B 原理图 37
1 绪论
在我国的很多城市中，大多数家庭都拥有汽车，汽车的数量接近饱和，让城市的交通变得十分拥挤，加快发展公交事业已经成了城市规划人员解决街道拥堵的主要方法。让乘坐公交车出行的居民享受舒适便捷的服务是公交系统工作人员的首要任务，在体现当地形象的同时，还要帮政府考虑经济上的负担，是对一个城市的公共交通企业的要求。一般来说，对于传统的公交系统，它的设备和管理模式很难同时兼顾这两点。科技在不断的发展，公共交通系统带给我们居民的不能仅仅是形象的改造，同时也是效益上的考验。虽然现在已经有些车上已经采用GPS定位系统自动报站，但其昂贵的成本，难以实现普及。所以设计一套价格合理，性能幼稚的公交车报站显示系统，不仅是为了完成城市公交车便捷报站的目标，同时也是一件非常有意义的事。对于我们这些快要毕业的学生来说，能过完成这样的设计，也是对我们专业知识的考验，虽然有些困难，但也不失趣味。
1．1 课题研究的背景
当今社会，公交车行业关系到很多城市居民的日常出行，而公交车上早先的人工按键报站仍然没有办法满足人们对其的需求。人工按键报站还是存在些许却缺陷的：(1)如果司机在报站时一时按错键或忘了按报音键，就会造成站名报错的情况，随后再进行调整系统时也难免连续报出几个站点，这就会让对路线不熟悉的乘客更加混乱；(2)因为每次报站时都是司机来操作报站器，在平缓的路面这样操作还好，如果路面比较坑洼，又恰巧是在车辆起动与进站时，司机既要保持公交车的安全行驶，又要来操作报站器，这难免会给来往的车辆造成安全方面的隐患。公交车报站显示系统的诞生不仅为了避免传统人工语音报站的缺陷，而且还实现了公交车在进出站时候的站名播报和服务用语的播报，为大家提供了更加完善和贴心的服务，另一方面也能减少一些可能产生的交通流量，为道路减轻负担。??
2000年左右国家建设部发布的一项意见指出：将公交车专用道路作为当时建设重点来建设，发布这个意见也是为了保障公交车对道路的优先使用权和专用权，之后国家规定了公交车的单向逆向专用线路进一步保障公交车对专用车道的使用权。在2008年时，政府出台了关于大规模的扩建和完善国内基础交通设施的重大政策，这项政策也给公交车事业的发展带来一些机遇。
城市化一步步在发展，城市中的公共交通是一项基础的交通设施，也是很多人出行时的首选。在一些一线城市，每天会有很多外地人来旅游、出差、就医、求职等，他们也许急需了解本地的公交路线，为这些人和本地人提供高效方便和更加快捷的公交体系，让他们尽快获得自己需要的各种信息，市公交系统需要做的。计算机还不是很发达的时候，公交车报站大多都是由公交车上的工作人员人工来报站的方式来操作的。社会在发展的同时，科技也在发飞速展，所以公交车自动报站系统的出现也不足为奇。
公交车报站器是公交车内的重要组成部分，所以它也是公交事业中举足轻重的一部分，它的优质与否也会反射到公共车服务质量的好坏。安装GPS全球定位系统的公交车报站显示系统，是目前来说最先进的公交报站显示系统。司机座位后面有一块隔板，在隔板上安装一台液晶显示屏和GPS信号接收器就构成了该报站显示系统。安装这个系统以后，公交车没经过一站，此系统便会自动定位，播出站台的名称，同时15寸的液晶显示屏上也会显示出站台的信息。调度中心和每辆装有GPS定位系统的公车都保持着联系，当出现紧急情况的时候，调度中心会把通知以短信的形式显示在公交的液晶显示屏上，同样的，司机也可以恢复调度中心。这种先进的定位系统在美国的一些城市已经投入使用了，当然，我们国家也在研制类似先进的系统，因为这个系统功能强大，运行稳定，所以它的价格也是不低的，这就让一些中小城市望而却步。除了上面说到的先进系统以外，还有需要人为操作的另外两种报站系统，人工报站系统和手动电子报站系统，这两种系统无疑是增加了工作人员的工作强度。因为手动报站需要司机的控制，所以很有可能出现错报和误报的可能性，人工报站尤其增加了司机的工作难度，司机师傅需要喊出站名，如果车上人多，车内环境嘈杂的话，乘客可能会听不到司机师傅的报站，如果喊了一天站名，司机的嗓子也会受不了。
本次设计用到的是微型计算机，大家都知道，在最近几年，微型计算机的发展越来越迅速，已经渗透到我们生活的很多领域。要想找到和单片机不沾边的领域已经成为很困难的事了。我们家中的电器，去医院时看到的给病人看病的设备，日常生活中使用的仪器仪表，国家的航空航天事业等，这些也都需要单片机的参与的。
用微型计算机和不同的语音芯片相结合，便能完成许多语音技术，让公共汽车的语音报站器成为可能，进而为大众提供更贴心的服务。由单片机来控制公交车报站显示的系统，在避免了传统的公交系统的缺陷，并结合了公交车的运营状态后应运而生。
1.2 相关研究的最新成果及动态
智能公交车目前的发展状况可以以智能汽车作为代表，说到智能汽车，大家会想到自动驾驶，可这与自动驾驶不同，智能汽车的特点就是把各种传感器与智能公路技术相结合。智能汽车的系统里面有一套资料库，是用来导航的，资料库里有全国各地的景点信息，高速公路信息，加油站，停车场，服务餐饮等，让人们在出行时不至于像无头苍蝇。其次还有 GPS定位系统，用这个系统能够准确定位汽车的位置，规划之后的行驶方向；在汽车行驶时，前方可能会遇到各种路况，有时会堵车，有时遇到事故，这时候交通管理中心会向车辆提供前方的实时路况，这种可以提供实时路况的系统就叫做道路状况信息系统，以便汽车在遇到前方状况时可以及时改变行驶路线。防碰系统可以控制汽车与其他车辆的距离，这样就算遇到障碍物也能及时避开，防止不必要的麻烦发生。紧急报警系统的作用是，如果车辆出现了事故，则系统会自动向指挥中心发出求助信号；无线通信系统是将汽车与指挥中心联系起来的纽带；自动驾驶系统则是用来控制汽车的点火，速度和转向的。智能车辆里面包括了很多技术，比如计算机技术，现代穿高级速，信息通讯技术，自动化技术等，真是一项发达的技术融合体。当今社会，驾驶汽车基本上是人为的，如果驾驶员的驾车时间过长，造成疲劳驾驶，或是在行驶过程中走错方向，判断有误的话，就非常容易发生交通事故。随着车辆智能化技术的不断发展，不仅在驾驶环境上给汽车提供了安全畅通的环境，还提高了对车辆的控制也驾驶功能。智能车辆的优点就是用技术的先进来弥补人为的缺陷，这样，即便在道路环境很复杂的情况下，也能使车辆躲避障碍物安全行驶，并沿着原来的道路轨迹前进。科学技术每天都在发展，这也让车载信息系统的发展发挥着巨大的潜力。以计算机的角度看，有人开玩笑说汽车车载信息系统就像一个一定的计算机平台，它不仅保证了汽车的安全行驶，它还有一个功能就是将车内的信息与其他汽车相连接，不仅这样还能共享实时天气，云计算，交通流量等这些数据。
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 相关研究的最新成果及动态 3
1.3 课题研究的意义 5
1.4 课题研究的主要内容 5
2 系统总体设计方案 6
2.1 功能要求 6
2.2 设计思路 6
2.3 总体设计框图 6
2.4 各模块介绍 7
3 系统硬件设计 8
3.1 单片机最小系统的简介 8
3.2 语音芯片模块 10
3.3 LCD液晶显示模块 12
3.4 按键控制模块 14
4 系统软件设计 14
4.1 系统的主流程图 14
4.2 显示模块设计 15
4.3 键 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
盘扫描模块设计 16
4.4 录音模块设计 17
4.5 放音模块设计 20
5 系统分析与调试 22
5.1 Keil C的介绍 22
5.2 实物调试 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
附录A 程序清单 28
附录B 原理图 37
1 绪论
在我国的很多城市中，大多数家庭都拥有汽车，汽车的数量接近饱和，让城市的交通变得十分拥挤，加快发展公交事业已经成了城市规划人员解决街道拥堵的主要方法。让乘坐公交车出行的居民享受舒适便捷的服务是公交系统工作人员的首要任务，在体现当地形象的同时，还要帮政府考虑经济上的负担，是对一个城市的公共交通企业的要求。一般来说，对于传统的公交系统，它的设备和管理模式很难同时兼顾这两点。科技在不断的发展，公共交通系统带给我们居民的不能仅仅是形象的改造，同时也是效益上的考验。虽然现在已经有些车上已经采用GPS定位系统自动报站，但其昂贵的成本，难以实现普及。所以设计一套价格合理，性能幼稚的公交车报站显示系统，不仅是为了完成城市公交车便捷报站的目标，同时也是一件非常有意义的事。对于我们这些快要毕业的学生来说，能过完成这样的设计，也是对我们专业知识的考验，虽然有些困难，但也不失趣味。
1．1 课题研究的背景
当今社会，公交车行业关系到很多城市居民的日常出行，而公交车上早先的人工按键报站仍然没有办法满足人们对其的需求。人工按键报站还是存在些许却缺陷的：(1)如果司机在报站时一时按错键或忘了按报音键，就会造成站名报错的情况，随后再进行调整系统时也难免连续报出几个站点，这就会让对路线不熟悉的乘客更加混乱；(2)因为每次报站时都是司机来操作报站器，在平缓的路面这样操作还好，如果路面比较坑洼，又恰巧是在车辆起动与进站时，司机既要保持公交车的安全行驶，又要来操作报站器，这难免会给来往的车辆造成安全方面的隐患。公交车报站显示系统的诞生不仅为了避免传统人工语音报站的缺陷，而且还实现了公交车在进出站时候的站名播报和服务用语的播报，为大家提供了更加完善和贴心的服务，另一方面也能减少一些可能产生的交通流量，为道路减轻负担。??
2000年左右国家建设部发布的一项意见指出：将公交车专用道路作为当时建设重点来建设，发布这个意见也是为了保障公交车对道路的优先使用权和专用权，之后国家规定了公交车的单向逆向专用线路进一步保障公交车对专用车道的使用权。在2008年时，政府出台了关于大规模的扩建和完善国内基础交通设施的重大政策，这项政策也给公交车事业的发展带来一些机遇。
城市化一步步在发展，城市中的公共交通是一项基础的交通设施，也是很多人出行时的首选。在一些一线城市，每天会有很多外地人来旅游、出差、就医、求职等，他们也许急需了解本地的公交路线，为这些人和本地人提供高效方便和更加快捷的公交体系，让他们尽快获得自己需要的各种信息，市公交系统需要做的。计算机还不是很发达的时候，公交车报站大多都是由公交车上的工作人员人工来报站的方式来操作的。社会在发展的同时，科技也在发飞速展，所以公交车自动报站系统的出现也不足为奇。
公交车报站器是公交车内的重要组成部分，所以它也是公交事业中举足轻重的一部分，它的优质与否也会反射到公共车服务质量的好坏。安装GPS全球定位系统的公交车报站显示系统，是目前来说最先进的公交报站显示系统。司机座位后面有一块隔板，在隔板上安装一台液晶显示屏和GPS信号接收器就构成了该报站显示系统。安装这个系统以后，公交车没经过一站，此系统便会自动定位，播出站台的名称，同时15寸的液晶显示屏上也会显示出站台的信息。调度中心和每辆装有GPS定位系统的公车都保持着联系，当出现紧急情况的时候，调度中心会把通知以短信的形式显示在公交的液晶显示屏上，同样的，司机也可以恢复调度中心。这种先进的定位系统在美国的一些城市已经投入使用了，当然，我们国家也在研制类似先进的系统，因为这个系统功能强大，运行稳定，所以它的价格也是不低的，这就让一些中小城市望而却步。除了上面说到的先进系统以外，还有需要人为操作的另外两种报站系统，人工报站系统和手动电子报站系统，这两种系统无疑是增加了工作人员的工作强度。因为手动报站需要司机的控制，所以很有可能出现错报和误报的可能性，人工报站尤其增加了司机的工作难度，司机师傅需要喊出站名，如果车上人多，车内环境嘈杂的话，乘客可能会听不到司机师傅的报站，如果喊了一天站名，司机的嗓子也会受不了。
本次设计用到的是微型计算机，大家都知道，在最近几年，微型计算机的发展越来越迅速，已经渗透到我们生活的很多领域。要想找到和单片机不沾边的领域已经成为很困难的事了。我们家中的电器，去医院时看到的给病人看病的设备，日常生活中使用的仪器仪表，国家的航空航天事业等，这些也都需要单片机的参与的。
用微型计算机和不同的语音芯片相结合，便能完成许多语音技术，让公共汽车的语音报站器成为可能，进而为大众提供更贴心的服务。由单片机来控制公交车报站显示的系统，在避免了传统的公交系统的缺陷，并结合了公交车的运营状态后应运而生。
1.2 相关研究的最新成果及动态
智能公交车目前的发展状况可以以智能汽车作为代表，说到智能汽车，大家会想到自动驾驶，可这与自动驾驶不同，智能汽车的特点就是把各种传感器与智能公路技术相结合。智能汽车的系统里面有一套资料库，是用来导航的，资料库里有全国各地的景点信息，高速公路信息，加油站，停车场，服务餐饮等，让人们在出行时不至于像无头苍蝇。其次还有 GPS定位系统，用这个系统能够准确定位汽车的位置，规划之后的行驶方向；在汽车行驶时，前方可能会遇到各种路况，有时会堵车，有时遇到事故，这时候交通管理中心会向车辆提供前方的实时路况，这种可以提供实时路况的系统就叫做道路状况信息系统，以便汽车在遇到前方状况时可以及时改变行驶路线。防碰系统可以控制汽车与其他车辆的距离，这样就算遇到障碍物也能及时避开，防止不必要的麻烦发生。紧急报警系统的作用是，如果车辆出现了事故，则系统会自动向指挥中心发出求助信号；无线通信系统是将汽车与指挥中心联系起来的纽带；自动驾驶系统则是用来控制汽车的点火，速度和转向的。智能车辆里面包括了很多技术，比如计算机技术，现代穿高级速，信息通讯技术，自动化技术等，真是一项发达的技术融合体。当今社会，驾驶汽车基本上是人为的，如果驾驶员的驾车时间过长，造成疲劳驾驶，或是在行驶过程中走错方向，判断有误的话，就非常容易发生交通事故。随着车辆智能化技术的不断发展，不仅在驾驶环境上给汽车提供了安全畅通的环境，还提高了对车辆的控制也驾驶功能。智能车辆的优点就是用技术的先进来弥补人为的缺陷，这样，即便在道路环境很复杂的情况下，也能使车辆躲避障碍物安全行驶，并沿着原来的道路轨迹前进。科学技术每天都在发展，这也让车载信息系统的发展发挥着巨大的潜力。以计算机的角度看，有人开玩笑说汽车车载信息系统就像一个一定的计算机平台，它不仅保证了汽车的安全行驶，它还有一个功能就是将车内的信息与其他汽车相连接，不仅这样还能共享实时天气，云计算，交通流量等这些数据。
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