【正文】 學(xué) 號(hào) 09700113 畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 基于單片機(jī)的 GPS公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng) I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用 說(shuō)明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： II 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 、圖表要求： 1） 文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 III 摘 要 公共汽車成為城市人們 出行的必備選擇后所面臨的問(wèn)題是乘客們?nèi)绾文軌蛟谡_的車站下車，如何知道這輛車開向哪里，途中還會(huì)經(jīng)過(guò)哪些車站。在一些需要提示乘客注意的情況，比如車在轉(zhuǎn)彎需要注意，或者需要讓座等等，這時(shí)該怎么辦？解決的辦法就是利用公交車報(bào)站器播放語(yǔ)音，提示乘客。 其實(shí)語(yǔ)音報(bào)站不是什么新鮮的詞語(yǔ)了，公交車報(bào)站器也不是前所未有，本論文討論一個(gè)具有人性化友好操作界面，成本低報(bào)站準(zhǔn)確公交車報(bào)站器方案。 本文 介紹一種基于 GPS 模塊和凌陽(yáng)嵌入式語(yǔ)音單片機(jī) SPCE061A 設(shè)計(jì)的自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)。利用凌陽(yáng) SPCE061A 串行 口 通 信接收 GPS 模 塊輸出的經(jīng)緯度信息， 通過(guò)對(duì)比存儲(chǔ) 經(jīng) 、緯度 數(shù)據(jù) 和相應(yīng)的站點(diǎn)名字。 確認(rèn)公交車 是否進(jìn)入設(shè)定 站臺(tái)范圍內(nèi)， 以達(dá)到自動(dòng)報(bào)站 的目的 ； 再設(shè)計(jì)的過(guò)程中給出 硬件電路的設(shè)計(jì)方案、主要軟件流程圖、數(shù)據(jù)處理及其程序設(shè)計(jì)的方法。本設(shè)計(jì)解決了以住公交車報(bào)站系統(tǒng)人工 操作不便 、 誤報(bào) 站 多、 故障時(shí)不報(bào)站 等問(wèn)題。 關(guān)鍵字 ： 凌陽(yáng)單片機(jī) SPECE061A，全球定位系統(tǒng)，自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站 IV 目 錄 第一章 緒論 .............................................................. 1 第二章 系統(tǒng)方案論證 ....................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ...................................................... 3 ........................................................... 3 GPS 公交車報(bào)站器各部分功能 ................................... 4 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ....................................................... 5 SPCE061A 單片機(jī)控制設(shè)計(jì) ............................................ 5 凌陽(yáng)單片機(jī) SPEC06A 簡(jiǎn)介及性能 ................................. 5 SPCE061A 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................. 7 單片機(jī)電源設(shè)計(jì) ............................................... 7 LCD 顯示模塊設(shè)計(jì) ................................................... 8 LCD128 X64 簡(jiǎn)介及功能 ........................................ 8 控制器接口信號(hào)說(shuō)明： ......................................... 9 液晶模塊串行時(shí)序圖 .......................................... 11 LCD 模塊與 MCU 的串口連接圖 .................................. 11 音頻輸出模塊 ..................................................... 12 SPR4096 外接存儲(chǔ)器模塊 ............................................ 12 GPS 接收模塊 ...................................................... 13 GPS 定位的基本原理 .......................................... 14 GPS 系統(tǒng)組成 ................................................ 15 GPS 輸入輸出語(yǔ)句說(shuō)明 ........................................ 16 GPS 型號(hào)選擇 ................................................ 20 GPS 接口電路模塊 ............................................ 22 .......................................................... 22 第四章 數(shù)據(jù)壓縮與語(yǔ)音處理 ................................................ 24 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與壓縮 ................................................... 24 語(yǔ)音壓縮與處理 .............................................. 24 站點(diǎn)信息、廣告顯示與壓縮 .................................... 25 GPS 信 息壓縮與處理 .......................................... 26 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與研究 ................................................ 27 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ................................................... 27 初始化程序設(shè)計(jì) ................................................... 29 時(shí)間程序設(shè)計(jì) ..................................................... 30 語(yǔ)音播報(bào)程序設(shè)計(jì) ................................................. 31 GPS 自動(dòng)報(bào)站程序設(shè)計(jì) ............................................. 32 主程序清單 ....................................................... 34 第六章 總結(jié)與體會(huì) ........................................................ 38 .............................................................. 38 體會(huì) ............................................................. 38 致謝 ..................................................................... 39 參考文獻(xiàn) ................................................................. 40 附錄 ..................................................................... 41 第一章 緒論 1 第一章 緒論 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公交系統(tǒng)也日新月異。報(bào)站也由原來(lái)的由隨車售票員報(bào)站改為司機(jī)按鍵報(bào)站了。但是由于公交司機(jī)又要開車又要兼顧按鍵報(bào)站，所以常常出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)等現(xiàn)象，不能夠滿足公交系統(tǒng)的要求；另一方面，由于司機(jī)開車時(shí)為報(bào)站分散精力，也對(duì)公交的安全運(yùn)行埋下了隱患。因此，對(duì)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的需求也日益強(qiáng)烈。應(yīng)用自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)即可以節(jié)省員工開支，增強(qiáng)公司效益。又可以利用報(bào)站器播報(bào)標(biāo)準(zhǔn)的普通話站名，使各城市更利于交流和發(fā)展。 近年來(lái)， GPS(Global Positioning System)全球定位系統(tǒng)在各種行業(yè) 廣泛運(yùn)用 ，特別是車輛監(jiān)控與定位系統(tǒng)的應(yīng)用中蓬勃發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì) 與科技的持續(xù)發(fā)展，公交運(yùn)輸系統(tǒng) 的要求 越來(lái)越高 。 目前 我國(guó)各大城市公交公司 都在進(jìn)行減員 ， 整體上實(shí)行是 在每 輛 公交車上只配備了一個(gè)司機(jī)， 實(shí) 行無(wú)人 工報(bào)站與 售票。為了公交系統(tǒng)的 管理現(xiàn)代化與 安全考慮，需要 對(duì)原有系統(tǒng)更新使其更智能化， 公交 自動(dòng) 語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng) 符合這一要求 。 目前現(xiàn)有公共汽車自動(dòng)報(bào)站器， 到站 時(shí) LCD 點(diǎn)陣文字提示僅顯示本站和下站， 由此 ，很多 乘客并不清楚該車當(dāng)前行駛的方向以及某站點(diǎn)在整條線路中的 具體 位置， 特別是報(bào)站系統(tǒng) 故障時(shí)。往往 不能提前做好下 車準(zhǔn)備，甚至 很多要走回頭路 ；針對(duì)這一問(wèn)題 。本文 設(shè)計(jì)一種利用 GPS 系統(tǒng) 與凌陽(yáng)單片機(jī) 、 LCD 顯示行車方向、車處位置，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)站與手動(dòng)報(bào)站之間的切換。能夠顯示多條站點(diǎn)信息、并能夠進(jìn)行相關(guān)站點(diǎn)信息提醒，保證乘客盡可能小的下錯(cuò)或者上錯(cuò)站。 目 前 在國(guó)外 ，以 GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今國(guó)際公認(rèn)的八大無(wú)線產(chǎn)業(yè)之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用需求的增加， GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效率等顯著特點(diǎn)及其所獨(dú)具的定位導(dǎo)航、授時(shí)校頻、精密測(cè)量等多方面的強(qiáng)大功能，已涉足眾多的應(yīng)用領(lǐng)域， 使 GPS成為繼蜂窩移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個(gè) IT經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)。 雖然具有 GPS定位功能的 公交車 市場(chǎng)潛力頗為看好，就現(xiàn)階段而言仍有幾項(xiàng)障礙亟待克服：首先，不論 公交車 采用的是內(nèi)建 GPS芯片或是用外接 GPS模塊作為解決方案，將無(wú)可避免地提高 公交車 成本，也影響消費(fèi)者購(gòu)買的意愿；最后，目前具有提供整合 GPS芯片與無(wú)線通信技術(shù)的公司仍屈指可數(shù)，且 公交車 制造大廠是否愿意采用現(xiàn)有的解決方案，或是另外自行開發(fā)仍是未定之?dāng)?shù)。 通過(guò)近 20年的發(fā)展， GPS產(chǎn)品已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄M(fèi)電子產(chǎn)品，且所能應(yīng)用的范圍已擴(kuò)展到日常生活中的通 信、 PDA、定位信息等。不過(guò)，以現(xiàn)階段來(lái)看，由于 GPS接收機(jī)的單芯片化技術(shù)、價(jià)格以及市場(chǎng)應(yīng)用服務(wù)等仍未臻成熟，因此，在樂(lè)觀地看待此市場(chǎng)發(fā)展第一章 緒論 2 時(shí)，諸如 GPS IC設(shè)計(jì)的技術(shù)是否能達(dá)到 公交車 或 PDA所需的最小體積、成本是否能降低以及內(nèi)建 GPS的新 公交車系統(tǒng) 是否能引起消費(fèi)者的青睞