【正文】 公交客車自動(dòng)報(bào)站器設(shè)計(jì)方案如今公交客車已經(jīng)在各個(gè)城市普及，給人們帶來很多方便，在公交車上安裝自動(dòng)報(bào)站器更加方便了人們的出行，尤其是對(duì)不熟悉公交線路的乘客，同時(shí)在相當(dāng)大的程度上免除了乘務(wù)人員沿途報(bào)站的麻煩。因此，公共汽車的報(bào)站直接影響服務(wù)的質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步, 無人售票公交車在街上多起來了，自動(dòng)語音報(bào)站器被廣泛使用，傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報(bào)站的方式，因其鑒于傳統(tǒng)公交車報(bào)站系統(tǒng)的不足之處，結(jié)合公交車輛的使用特點(diǎn)及實(shí)際營運(yùn)環(huán)境，本文擬設(shè)計(jì)一種由單片機(jī)控制的公交車自動(dòng)報(bào)站器。公交車自動(dòng)報(bào)站器的設(shè)計(jì)主要是為了彌補(bǔ)改變傳統(tǒng)語音報(bào)站器必須由乘務(wù)員報(bào)站的落后方式，進(jìn)站、出站只需由司機(jī)按下功能鍵完成自動(dòng)播報(bào)站名及服務(wù)用語，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù) 。公共汽車行駛在現(xiàn)代文明程度高的市區(qū)，它是一道流動(dòng)的風(fēng)景線，因而對(duì)整車外形乃至色彩都有更高的要求。作為公共汽車還要求有醒目和減少乘務(wù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度的電子報(bào)站器，電子顯示路牌，無人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術(shù)的采用也將越來越普及。作為一個(gè)城市的公交企業(yè)，它既要代表政府體現(xiàn)當(dāng)?shù)爻鞘械男蜗?，又要盡一切力量減少政府投資，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而傳統(tǒng)的公交運(yùn)營系統(tǒng)的裝備和管理模式較難達(dá)到這兩者的完美結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公交應(yīng)用系統(tǒng)目前公交車報(bào)站有三種方式。一種是利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報(bào)站系統(tǒng)。GPS 系統(tǒng)是由美國GPS自動(dòng)語音報(bào)站器具有一下特點(diǎn)：a.b.c. d.e. 目前在美國部分城市GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，國內(nèi)也有此類產(chǎn)品的研制開發(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法承受。國內(nèi)GPS 語音自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)處于試驗(yàn)階段僅有部分發(fā)達(dá)城市有試驗(yàn)線路采用GPS 語音自動(dòng)報(bào)站器。第二種是基于MP3的自動(dòng)報(bào)站器。隨著城市的快速發(fā)展，公交線路不時(shí)地在進(jìn)行調(diào)整，站名也隨之進(jìn)行變化，因而使研制一種新型汽車報(bào)站器顯得極為重要?；贛P3報(bào)站器可非常方便地更換播放內(nèi)容，并可播放高品質(zhì)的音樂基于MP3的新型公交車自動(dòng)報(bào)站器系統(tǒng)以MP3格式作為語音存儲(chǔ)方式，具有音質(zhì)好、抗干擾、功能強(qiáng)、使用簡便等一系列優(yōu)點(diǎn)。采用單片機(jī)作為主控CPU及解碼MP3數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)站信息播放、點(diǎn)陣字符顯示、文件存儲(chǔ)以及用作優(yōu)盤功能時(shí)USB與PC機(jī)聯(lián)機(jī)的控制。第三種是基于CPLD 的公共汽車智能語音報(bào)站系統(tǒng)。采用復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)和語音芯片ISD2560組成的智能語音報(bào)站系統(tǒng)，由于因此系統(tǒng)硬件電路簡單、調(diào)試和升級(jí)方便、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)。另外一種是人工報(bào)站的方式，這種方式離不開乘務(wù)人員，工作強(qiáng)度要求高，且目前主流的是無人售票車，人工報(bào)站的方式已經(jīng)基本被淘汰。44第1章 客車自動(dòng)報(bào)站器設(shè)計(jì)方案 客車自動(dòng)報(bào)站器工作原理為了實(shí)現(xiàn)城市公交車的自動(dòng)報(bào)站，本文設(shè)計(jì)了一套低廉、高性能的城市公交車自動(dòng)報(bào)站器系統(tǒng)。系統(tǒng)由51單片機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)的錄音、放音與顯示部分，首先是鍵盤輸入，當(dāng)鍵盤上有鍵按下時(shí)，通過鍵掃描程序確定按下的鍵并將鍵號(hào)送單片機(jī)，單片機(jī)調(diào)用對(duì)應(yīng)按鍵子程序，同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行鍵掃描，整個(gè)過程發(fā)揮了報(bào)站器的基本功能。即客車每到一站，由司機(jī)按下放音鍵，語音電路自動(dòng)工作，播報(bào)對(duì)應(yīng)的到站信息；并能通過通信接口電路，向語音存儲(chǔ)電路更新語音信息。也就是說客車報(bào)站器的設(shè)計(jì)主要包括：（1）鍵盤輸入部分；（2）語音錄放部分；（3）LED顯示部分；（4）電源部分。 客車自動(dòng)報(bào)站器的設(shè)計(jì)方案服務(wù)于各城市的，每到一個(gè)停車站點(diǎn)，都需要報(bào)站名；本設(shè)計(jì)就是針對(duì)城市的公交客車設(shè)計(jì)一款基于單片機(jī)系統(tǒng)的客車自動(dòng)報(bào)站器，該客車報(bào)站器由單片機(jī)做控制器，主要由語音存儲(chǔ)電路、語音驅(qū)動(dòng)電路、功能鍵電路、顯示電路、通信接口電路等組成；實(shí)現(xiàn)客車每到一站，由司機(jī)按下功能鍵，語音電路自動(dòng)工作，播報(bào)對(duì)應(yīng)的到站信息；并能通過通信接口電路，向語音存儲(chǔ)電路更新語音信息。 客車自動(dòng)報(bào)站器總體結(jié)構(gòu)原理框圖本次設(shè)計(jì)的主控制芯片選用的是AT89S51，鍵盤部分是以獨(dú)立式按鍵方式構(gòu)成的鍵盤電路，設(shè)置七個(gè)按鍵對(duì)語音錄放進(jìn)行控制，顯示部分選擇LED數(shù)碼管進(jìn)行站號(hào)和工作狀態(tài)的顯示，在對(duì)鍵盤及顯示電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要兩個(gè)鎖存器：①74LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器；②74LS244緩沖器也就是輸入鎖存器；在語音報(bào)站部分，即語音信號(hào)的處理上選擇的是ISD4004語音芯片，語音功率放大部分選擇LM386語音功放芯片。系統(tǒng)具有如下功能:① 可重復(fù)性的預(yù)報(bào)站名、報(bào)站名；② 可設(shè)置上、下行路線；③ 音量可調(diào)；④ 在語音報(bào)站名的同時(shí),用LED 顯示站號(hào)和上、下行狀態(tài)。本系統(tǒng)采用51單片機(jī)作為CPU，控制ISD4004語音芯片進(jìn)行語音錄放和站名播報(bào)等功能，同時(shí)通過8段碼LED顯示器顯示站號(hào)和系統(tǒng)工作狀態(tài)，鍵盤主要用于上、下行報(bào)站，播放文明宣傳語以及調(diào)整上、下行狀態(tài)和調(diào)節(jié)音量。第2章 客車自動(dòng)報(bào)站器硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇及簡介AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，： AT89S51管腳圖引腳功能如下：P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能。 P3口第二功能端口引腳第二功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）（外中斷0）（外中斷1）T0（定時(shí)／計(jì)數(shù)器0外部輸入）T1（定時(shí)／計(jì)數(shù)器1外部輸入）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。本次設(shè)計(jì)首先需要搭建最小系統(tǒng)的硬件電路。 晶振電路如果說CPU是單片機(jī)的心臟，那么石英晶體震蕩器就相當(dāng)于心臟起搏器。單片機(jī)系統(tǒng)的各部分都要以時(shí)鐘頻率為基礎(chǔ)，才能在CPU指揮下有條不紊一拍一拍的協(xié)調(diào)工作。AT89S51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。A：內(nèi)部時(shí)鐘電路 B：外部時(shí)鐘電路 晶振電路本文采用的是內(nèi)時(shí)鐘方式。 復(fù)位電路復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)初始狀態(tài)開始工作。當(dāng)MCS5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。復(fù)位電路根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。圖 復(fù)位電路 最小系統(tǒng)基本電路相應(yīng)的最小系統(tǒng)電路圖。圖 最小系統(tǒng)電路圖這里設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)光二極管，作為簡單的工作指示。（0V）時(shí)，有正向工作電流流過發(fā)光二極管，發(fā)光二極管就亮；相反，（5V）時(shí)， 電源電路本文選用7805三端集成穩(wěn)壓塊將車載DC12V直流電壓變壓成DC5V，作為單片機(jī)芯片及各種驅(qū)動(dòng)電路的供電電源。 DC5V穩(wěn)壓電源電路圖在語音電路部分選用ISD4004語音芯片，ISD4004的工作電壓為3V，所以需要一個(gè)DC3V的穩(wěn)壓電源，這里設(shè)計(jì)一個(gè)開關(guān)電源，作為其供電電源。