【大學(xué)】?jī)?yōu)秀畢業(yè)論文答辯 基于單片機(jī)的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、辯論人：專(zhuān)業(yè)：09級(jí)自動(dòng)化1班指導(dǎo)老師： 學(xué)號(hào)：基于單片機(jī)的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前 言公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 隨著城市公交系統(tǒng)的快速開(kāi)展，公交車(chē)為外出的人們提供了方便快捷的效勞。而公交車(chē)報(bào)站的方式直接影響著效勞的質(zhì)量。目前，智能公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)在西方興旺國(guó)家已經(jīng)相當(dāng)成熟。在我國(guó)大中城市也有比較成型的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，但是許多公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)僅停留在語(yǔ)音播報(bào)上，為此本設(shè)計(jì)不僅有語(yǔ)音播報(bào)功能同時(shí)還增加了顯示電路，使視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)相結(jié)合增加了系統(tǒng)報(bào)站的有效性。 設(shè) 計(jì) 意 義公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 一. 基于GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 該系統(tǒng)由公交車(chē)內(nèi)各終端(信

2、息屏、腰牌等)、自動(dòng)報(bào)站器、GPRSGSM通信網(wǎng)絡(luò)、公交監(jiān)控調(diào)度中心組成。自動(dòng)報(bào)站器主要由主控芯片、GPSGPRS通信模塊、LCD、SD卡、MP3解碼芯片組成。在司機(jī)座位后面隔板上，安裝了一臺(tái)15英寸的液晶電視和 GPS信號(hào)接收器，安裝了這套設(shè)備后，公交車(chē)在語(yǔ)音報(bào)站的同時(shí)，通過(guò)液晶電視還可以顯示到站站名的字幕，這樣如果沒(méi)聽(tīng)清報(bào)站的話，通過(guò)顯示屏，乘客也可以一目了然。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，調(diào)度中心將會(huì)給公交車(chē)發(fā)出相應(yīng)的信息， 公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 設(shè) 計(jì) 意 義公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 以短信的形式傳送到顯示屏上，同時(shí)車(chē)載臺(tái)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的提示音；駕駛員也可以通過(guò)相應(yīng)的工具進(jìn)行回復(fù) 。

3、目前在美國(guó)局部城市GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，國(guó)內(nèi)也有此類(lèi)產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)，其功能強(qiáng)大，系統(tǒng)穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無(wú)法承受。 設(shè) 計(jì) 意 義公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 二.基于電磁波理論的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 可利用公交車(chē)上現(xiàn)有的移動(dòng)電視來(lái)接收電磁波，從而顯示信息，并在車(chē)底部安裝線圈并通以微量電流；在距站點(diǎn)數(shù)百米處的車(chē)道下埋設(shè)數(shù)匝線圈，其兩端連向站牌；并在站牌上安裝相關(guān)裝置。公交車(chē)以一定速度在路上行駛，在到站前會(huì)經(jīng)過(guò)路下線圈，路下線圈切割車(chē)上通電線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流。電流流經(jīng)站牌，觸動(dòng)內(nèi)部裝置，使站牌發(fā)送出電磁波。在車(chē)上的乘客就能從熒屏上獲取相關(guān)報(bào)站信息。該系

4、統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確報(bào)站，不但給乘客帶來(lái)方便，而且能讓司機(jī)更加專(zhuān)心于駕駛，加強(qiáng)了道路平安性。但是鋪設(shè)價(jià)格昂貴，其可靠性也沒(méi)有實(shí)際驗(yàn)證，現(xiàn)在只有局部專(zhuān)家支持，并沒(méi)有實(shí)際使用。 設(shè) 計(jì) 意 義公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 三.基于單片機(jī)的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) 其中一種的技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值與預(yù)置值比照，即可確定報(bào)站時(shí)刻，到達(dá)準(zhǔn)確自動(dòng)的目的。該方式應(yīng)用89C51單片機(jī)的高速計(jì)數(shù)器端口進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，以距離來(lái)控制報(bào)站時(shí)刻，首次實(shí)現(xiàn)了模糊控制，改變現(xiàn)有設(shè)備的缺乏。做到簡(jiǎn)單實(shí)用自動(dòng)化程度高。 另外一種基于單片機(jī)的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)就是利用無(wú)線數(shù)傳模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)站牌上設(shè)一個(gè)發(fā)

5、送裝置主要是TX100芯片，每輛公交車(chē)上設(shè)一個(gè)接收裝置主要是RX100芯片，發(fā)送裝置不斷發(fā)送信號(hào)，接收裝置即公交車(chē)在離站10到20米的時(shí)候接收到信號(hào)，然后就自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站，同時(shí)設(shè)有LED數(shù)碼管顯示和手動(dòng)報(bào)站裝置。這種報(bào)站系統(tǒng)軟件編寫(xiě)簡(jiǎn)單，修改容易，而且芯片價(jià)格低廉，大批生產(chǎn)比GPS系統(tǒng)到達(dá)更高的性?xún)r(jià)比，是公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的較佳選擇。 設(shè) 計(jì) 意 義公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 通過(guò)以上分析，本人決定采用第三種，即基于單片機(jī)的公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。這次的設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為主控CPU，控制語(yǔ)音控制電路以及LCD液晶顯示電路。作為智能公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)的主要控制設(shè)備，利用單片機(jī)作為CPU來(lái)進(jìn)行總體控

6、制，通過(guò)語(yǔ)音控制電路進(jìn)行各種提示語(yǔ)音的播放，同時(shí)使用LCD液晶進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)公共汽車(chē)的語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站以及文字提示的功能，實(shí)現(xiàn)圖文、語(yǔ)音一體化協(xié)調(diào)工作。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯使系統(tǒng)到達(dá)一個(gè)低本錢(qián)、高質(zhì)量、穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)。時(shí)鐘電路復(fù)位電路單片機(jī)語(yǔ)音芯片按鍵控制揚(yáng)聲器LCD液晶顯示本次設(shè)計(jì)的目的： 硬件方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 1、 宏晶科技公司生產(chǎn)的STC89CXX系列單片機(jī)，其中有8位的單片機(jī)，也有16位的單片機(jī)。STC89C52為8位的單片機(jī)，它是一種低損耗、高性能的CMOS微處理器，片內(nèi)有8K字節(jié)的存儲(chǔ)空間，128字節(jié)RAM、4個(gè)8位并口、1個(gè)全

7、雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì) 數(shù)器，尋址范圍64K。并且可以在線進(jìn)行重復(fù)編程、快速擦除、快速寫(xiě)入程序，能重復(fù)擦除/寫(xiě)入1000次左右，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。 一、主控CPU 方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 2、凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的微處理器，同樣有8位的CPU和16位的CPU。它也有很多特點(diǎn)，比方：體積下、集成度高、可靠行好、易于擴(kuò)展；具有較強(qiáng)的中斷處理能力；功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng)及低功耗、低電壓。但是其應(yīng)用領(lǐng)域主要是為控制處理數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號(hào)處理等領(lǐng)域 方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 二、 液晶顯示模塊的方案比照選擇1、LED數(shù)碼管 在這個(gè)設(shè)計(jì)中，可以用LED數(shù)碼管

8、來(lái)顯示相應(yīng)站臺(tái)的站號(hào)，提醒司機(jī)自動(dòng)是去向或者是回向的第幾站，讓司機(jī)心里有數(shù)，同時(shí)增加顯示數(shù)字的可讀性。該設(shè)計(jì)中，顯示站號(hào)，至少要2個(gè)LED數(shù)碼管，顯示時(shí)間信息要12個(gè)，顯示溫度信息要2個(gè)，總共需要16個(gè)LED數(shù)碼管。單價(jià)是1.2元，那16個(gè)共需要161.2=19.2元。另外十幾個(gè)數(shù)碼在布線中會(huì)很累贅，而且顯示效果也不佳，給設(shè)計(jì)帶來(lái)很不方便的使用，也不實(shí)用。 方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 2、LCD1602液晶顯示器 LCD1602液晶顯示器是一塊價(jià)廉物美的器件，其體積小，控制簡(jiǎn)單，使用方便。它能顯示2行16列的數(shù)字或英文信息，另外它的線很少，只要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線，這樣給使

9、用帶來(lái)很大的方便，節(jié)約單片機(jī)I/O口。市場(chǎng)上一塊LCD1602的價(jià)格也就15元左右，比數(shù)碼管還廉價(jià)，況且顯示的站牌能更清晰。 方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 3、LCD12864液晶顯示器 功能強(qiáng)大、可以顯示中文文字的LCD12864液晶顯示器，其價(jià)格貴，體積大，控制比LCD1602稍微復(fù)雜點(diǎn)，但是使用也是很方便的。在控制使用上，需要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線，其余的PSB、 和BLA直接與VCC相連接。但是在本設(shè)計(jì)中使用它的性?xún)r(jià)比不高，體積大，占用覆銅板面積大，而且笨拙。 方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 三、 語(yǔ)音芯片的方案比照選擇1、臺(tái)灣公司生產(chǎn)的ARP9600語(yǔ)音

10、錄放芯片2、美國(guó)ISD公司的NY3P065語(yǔ)音錄放芯片 方案的選擇公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 臺(tái)灣公司生產(chǎn)的ARP9600語(yǔ)音錄放芯片和美國(guó)ISD公司的NY3P065語(yǔ)音錄放芯片相比，相同點(diǎn)都是DIP28雙列直插塑料封裝，在管腳排列上也根本相同，+5V 電源供電，可以不加功放直接外接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。但是不同點(diǎn)是NY3P065的錄放時(shí)間為8至16分鐘，在設(shè)計(jì)中需要錄音時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn)的，利于每個(gè)站臺(tái)的錄音和報(bào)站；另外，在控制上，NY3P065可以直接通過(guò)地址的方式查詢(xún)錄音信息并通過(guò)揚(yáng)聲器報(bào)放錄音信息；最后也是最重要的，NY3P065具有錄音結(jié)束標(biāo)志 ，當(dāng)錄音結(jié)束后，單片機(jī)可以通過(guò)讀取該標(biāo)志產(chǎn)生中斷信號(hào)，使 PD置高電平，從而控制NY3P065進(jìn)入不工作節(jié)能狀態(tài)。 系統(tǒng)完成功能公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯1 手動(dòng)按鍵報(bào)站2 提示語(yǔ)音報(bào)站3 站名通關(guān)LCD液晶顯示器顯示 程序流程公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯主程序流程圖如下： 小 結(jié)公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文答辯 總結(jié):本次設(shè)計(jì)通過(guò)多種方案的選擇，做出了適合本次設(shè)計(jì)根本目的的作品，各項(xiàng)根本功能都已經(jīng)完成，實(shí)現(xiàn)了公交車(chē)語(yǔ)音報(bào)站以及文字提示功能，實(shí)現(xiàn)圖文、語(yǔ)音一體化協(xié)調(diào)工作。 待