智能環(huán)保公交車系統(tǒng)(已修改)
2025-06-04 18:31 本頁面
【正文】 目 錄一、系統(tǒng)設計 1（一）設計任務 1（二）系統(tǒng)的組成框圖 1（三）方案論證 2 22．電機選擇 23．電機驅(qū)動模塊 24．尋跡模塊 35．站臺檢測模塊 36．語音模塊 37．顯示模塊 38．電源模塊 39．電子公交站 4二、硬件設計 4（一）電機驅(qū)動電路 4（二）語音播報電路 4（三）尋跡電路 5（四）單片機最小系統(tǒng) 6（五）電源電路 7（六）顯示電路 7三、軟件設計 7（一）程序流程圖 7（二）尋跡算法 8（三）站臺檢測算法 9四、調(diào)試與應用 9（一）測試儀器清單 9（二）硬件聯(lián)調(diào) 9（三）功能測試 9（四）結(jié)果分析 9五、總結(jié) 10參考文獻 10致謝 10附錄： 11（一）元件清單 11（二）程序代碼 12智能環(huán)保公交車系統(tǒng)摘 要：本系統(tǒng)采用STC89C52單片機為控制核心，設計了具有自動尋跡、到站檢測、自動靠站、語音播報等功能的智能公交車系統(tǒng)，為充分體現(xiàn)當前的環(huán)保需求，本系統(tǒng)采用了非電池電源進行供電。在系統(tǒng)設計中運用了紅外檢測、電容電池等技術，具有一定的先進性。關鍵詞：智能公交車；STC89C52。自動尋跡；語音播報 一、系統(tǒng)設計隨著我國城市建設的發(fā)展，公交車作為市民出行的主要交通工具，已經(jīng)被越來越多的市民所熟悉。應著社會的需求，對公交車環(huán)保、節(jié)能、智能的要求也越來越高。手動電子報站一般由司機或者乘務員控制，經(jīng)常出現(xiàn)錯報，誤報的情況，因此我們結(jié)合環(huán)保、節(jié)能、智能這些方面設計出了一種基于單片機的環(huán)保智能公交車系統(tǒng)，該智能公交系統(tǒng)的提出，將大大改善公交管理水平，提高公交系統(tǒng)經(jīng)濟效益，減少政府財政補貼，緩解城市交通壓力，減少環(huán)境污染，帶來巨大的社會效益。（一）設計任務要求小車能夠按照規(guī)定的路線尋跡，能夠?qū)崿F(xiàn)在到站前檢測到站臺，自動靠站，顯示小車?？空九_名，同時語音播報站臺名，在播報后停止30S后再走，使用環(huán)保能源給公交車供電，并制作兩個電子站牌。（二）系統(tǒng)的組成框圖。 系統(tǒng)組成框圖（三）方案論證方案一：采用凌陽61板，它是16位的控制器，體積小，驅(qū)動能力高、結(jié)果簡單、中斷處理能力強，尤其適用于語音處理和識別部分，但價格比較貴。方案二：STC89C52是一種低電壓、高性能的COMS 8位單片機，片內(nèi)8K程序存儲器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫，對開發(fā)設備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。且價格比較低廉，市場供應充足。從價格方面考慮，我們選擇方案二。2．電機選擇方案一：直流電機。直流電機的控制方法比較簡單，只需給電機的兩根控制線加上適當?shù)碾妷杭纯墒闺姍C轉(zhuǎn)動起來，電壓越高則電機轉(zhuǎn)速越高。對于直流電機的速度調(diào)節(jié)，可以采用改變電壓的方法，也可采用PWM調(diào)速方法。PWM調(diào)速就是使加在直流電機兩端的電壓為方波形式，通過改變方波的占空比實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。方案二：步進電機。由于其轉(zhuǎn)過的角度可以精確的定位，可以實現(xiàn)小車前進路程和位置的精確定位。雖然采用步進電機有諸多優(yōu)點，步進電機的輸出力矩較低，隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，其轉(zhuǎn)速較低，不適用于小車等有一定速度要求的系統(tǒng)。所以我們放棄了本方案。綜上所述，我們選擇方案一。3．電機驅(qū)動模塊表1 L298的功能方案一：采用專用芯片L298N作為電機驅(qū)動芯片。L298N是一個具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動芯片，它相應頻率比較高，一片L298N可以分別控制兩個直流電機，而且還帶有控制使能端。且可用PWM進行調(diào)速，用該芯片作為電機驅(qū)動，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。L298的功能如表1。方案二：采用H型全橋式驅(qū)動電路，由分立元件構(gòu)成電機驅(qū)動電路，很方便的實現(xiàn)直流電機的四象限運行，分別對應正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動,其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但是性能不穩(wěn)定，所以我們放棄用分立元件H橋作為驅(qū)動電路。綜上所述，我們選擇方案一。4．尋跡模塊方案一：采用反射式紅外發(fā)射—接收對管，檢測路面的黑色引導線。當發(fā)出的紅外線照到白線上時，光線被反射，接收管接收到光線的照射，輸出為低電平；當發(fā)出的紅外線照到黑線上時，光線被吸收，接收管接收不到光線，輸出高電平。且紅外對管對黑線的識別率較高，且不易受外界光線的影響，能可靠的實現(xiàn)線路檢測。方案二：采用光敏電阻實現(xiàn)對黑線引導線的識別。此方案電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，但光敏電阻極易受外界光線的影響，容易造成誤判，使小車失去控制。所以我們放棄本方案。綜上所述，我們選擇方案一。5．站臺檢測模塊方案一：采用超聲波傳感器，反應速度靈敏，距離遠，受外界干擾小，但外界電路復雜。所以我們放棄了選擇超聲波傳感器。方案二：采用成品紅外發(fā)射接收探頭，其使用方便，實現(xiàn)簡單。綜上所述，我們選擇方案二。6．語音模塊本方案選用ISD4004芯片實現(xiàn)語音播報，特點是記錄聲音沒有段長度限制，并且聲音記錄不要A/D
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