【正文】 I基于單片機的公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計目 錄摘 要 ..................................................................IABSTRACT...............................................................II引言 ....................................................................1第一章 公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的意義及任務(wù) ...............................3 公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的意義 .....................................3 設(shè)計任務(wù) .........................................................3第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計和方案對比選擇 .....................................5 ....................................................5 ..............................................5 MCU微處理控制器的方案對比選擇 .................................6 LCD液晶顯示模塊的方案對比選擇 .................................6 語音芯片的方案對比選擇 ........................................7．實時時鐘電路的方案對比選擇 ...................................7 控制方式方案選擇 ..............................................8第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計電路及元件說明 .....................................9 MCU微控制器電路 ...................................................9 LCD液晶顯示電路 ..................................................11 語音芯片電路 .....................................................14 ISD4004引腳的說明 ............................................14 ISD4004的操作模式說明 ........................................16 功放電路 .........................................................17 紅外無線控制電路及控制說明 .......................................18 按鍵控制 .........................................................20 實時時鐘電路 .....................................................20 溫度傳感模塊 .....................................................21 晶振電路 ........................................................22 系統(tǒng)電源供電電路 ................................................23第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ..................................................25 中斷服務(wù)程序 .....................................................25 錄音/放音控制程序 ................................................27 紅外遙控解碼程序 .................................................28 主程序設(shè)計 .......................................................29第五章 系統(tǒng)的制作、焊接與調(diào)試 ..........................................31 系統(tǒng)的制作 .......................................................31 系統(tǒng)的焊接 .......................................................31 系統(tǒng)的調(diào)試 .......................................................31第六章 系統(tǒng)的驗證及改進(jìn) ................................................33 系統(tǒng)的驗證 .......................................................33 系統(tǒng)的待改進(jìn)的模塊 ...............................................33設(shè)計總結(jié) ...............................................................35參考文獻(xiàn) ...............................................................37致謝 ...................................................................39附錄 ...................................................................41附錄一 系統(tǒng)的主程序清單 ..............................................41附錄二 基本單片機公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的原理圖 ......................50附錄三 基本單片機公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的 PCB圖 ......................51附錄四 基于單片機公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的元器件清單 ..................52附錄五 基于單片機公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的實物圖 ......................53附錄六 基于單片機公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的使用說明 ....................54 引言1引言雖著我國城市建設(shè)的發(fā)展，對城市服務(wù)行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量要求也越來越高。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，公交車服務(wù)質(zhì)量它代表了一個城市交通發(fā)展的水平?，F(xiàn)如今由售票員人工售票，報站的公交車已經(jīng)基本沒有了，無人售票公交車在街頭逐漸多起來了，語音報站器也被廣泛使用，這在相當(dāng)大的程度上免除了乘務(wù)人員沿途報站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機技術(shù)的日益成熟，和多媒體技術(shù)的普通應(yīng)用，使得公交車語音報站器服務(wù)更加完善。本設(shè)計結(jié)合單片機的特點和公交車報站器的特點，提出了一種基于單片機 STC89C52來控制語音芯片 ISD4004進(jìn)行公交車語音報站，并通過 LCD1602來顯示當(dāng)前實時情況。本設(shè)計的論文包括硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計兩個方面，其中前者主要在第三章中重點敘述，后者在第四章中敘述。在本設(shè)計論文的結(jié)尾，分別附有與本設(shè)計相關(guān)的資料，包括設(shè)計系統(tǒng)主程序，系統(tǒng)原理圖，系統(tǒng) PCB圖，系統(tǒng)元件清單，系統(tǒng)實物圖及系統(tǒng)使用說明。華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書第一章 公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的意義及任務(wù)3第一章 公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的意義及任務(wù) 公交車自動報站系統(tǒng)設(shè)計的意義隨著城市化進(jìn)程的加快，公交交通作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，仍然是絕大多數(shù)出行者的首選交通式。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報站，該方式因其效果太差和工作強度太大，在絕大多城市已經(jīng)被淘汰。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進(jìn)步，微型計算機已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在聲學(xué)領(lǐng)域，微機技術(shù)與各種語音芯片的結(jié)合，既可以完成語音的合成技術(shù)，又可以使得公交車報站器的實現(xiàn)，從而為市民提供了更加人性化的服務(wù)，鑒于公交車報站的具體情況，結(jié)合公交車的使用特點及實際運營環(huán)境，設(shè)計了一種由單片機控制的公交車報站系統(tǒng)。公交車報站系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用單片機，LED 顯示，語音芯片，使得到站信息及提示信息以語音和顯示的方式告知市民，為市民提供更人性化，更完善的服務(wù)。選題的研究現(xiàn)狀如下所述：目前公交車報站系統(tǒng)技術(shù)主要有以下幾種：第一種是目前最常用的系統(tǒng)，到站前由乘務(wù)人員按動進(jìn)站按鈕開始報站，出站時由乘務(wù)人員按下出站按鈕并且開始預(yù)報下站的站名；第二種是門控語音報站器，將開門、關(guān)門時轉(zhuǎn)換信號和語音報站器連接，開門和關(guān)門時自動報站；第三種是無線信標(biāo)語音報站器，它是在每個公交車站點設(shè)置發(fā)射信標(biāo)點，公交車臨近到站點左右會收到信標(biāo)信號，開始自動報站，出站后信號消失，開始預(yù)報下一站，此報站器報站準(zhǔn)確，但需要為每個站點組建無線發(fā)射信標(biāo)，建設(shè)復(fù)雜、費用高，大部分站點無電源供應(yīng)，公交車數(shù)量多時存在頻率干擾問題，且較嚴(yán)重，用戶修改站點非常不方便，系統(tǒng)維護(hù)成本高；第四種就是 GPS自動語音報站器，此報器是在公交車上安裝 GPS自動語音報站器，自動識別站點并報告站點信息。 設(shè)計任務(wù)公交車自動報站系統(tǒng)的主要設(shè)計任務(wù)如下：1). 通過大量的參考文獻(xiàn)，了解公交車報站系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)與概念，并做出一些總結(jié)。2). 不同公交線路的站名的輸入和更換。3). 可以完整地手動播報一條公交線路的站名，包括上行線路與下行線路。4). 使用本系統(tǒng)可以進(jìn)行語音播報，使報站器更人性化。5). 可以在 LED顯示屏上顯示時間、日期、報站信息、提示語和廣告。6). 利用汽車后門的打開與關(guān)閉實現(xiàn)對當(dāng)前站名的播報和下一站的預(yù)報，當(dāng)播華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書報出錯時還可以利用調(diào)試按鈕進(jìn)行對播報系統(tǒng)的調(diào)試。第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計和方案對比選擇5第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計和方案對比選擇本章重點主要是從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖來闡述了硬件的設(shè)計以及從方案上對比選擇各個電路部分的原件，目的是使系統(tǒng)達(dá)到一個低成本、高質(zhì)量、穩(wěn)定可靠的設(shè)計。 系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)圖根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求和設(shè)計思路，確定該系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)圖。如圖 21 所示。硬件電路主要有 MCU 微處理控制器單元、LCD 液晶顯示模塊、語音芯片、功放、按鍵控制、紅外電路模塊、溫度測試模塊、實時時鐘電路、晶振電路、電影模塊等電路組成。 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)設(shè)計方案對比選擇根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合實際情況和設(shè)計成本要求，對系統(tǒng)主要部分的電路方案敘述如下。華南理工大學(xué)廣州汽車學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 MCU 微處理控制器的方案對比選擇方案一：MCU 微處理控制器的種類很多，有宏晶科技公司生產(chǎn)的 STC89CXX系列單片機，其中有 8位的單片機，也有 16位的單片機。STC89C52 為 8位的單片機，它是一種低損耗、高性能的 CMOS微處理器，片內(nèi)有 8K字節(jié)的存儲空間，128 字節(jié)RAM、4 個 8位并口、1 個全雙工串行口、2 個 16位定時/計數(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、快速寫入程序，能重復(fù)擦除/寫入 1000次左右，數(shù)據(jù)保存時間為十年。方案二：微處理控制器也有凌陽公司生產(chǎn)的，同樣有 8 位的 CPU 和 16 位的CPU。它也有很多特點，比如：體積下、集成度高、可靠行好、易于擴展；具有較強的中斷處理能力；功能強、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)字信號處理等領(lǐng)域，其中凌陽的 16 位單片機就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計的。綜上所述，在本設(shè)計中，考慮到本人對單片機的運用熟練度和單片機功能領(lǐng)域，選擇宏晶科技公司生產(chǎn)的 STC89C52 單片機作為本設(shè)計的微控制器。 LCD 液晶顯示模塊的方案對比選擇 方案一：顯示的方法有很多種，其中 LED數(shù)碼管是常用的一種顯示方法。在這個設(shè)計中，可以用 LED數(shù)碼管來顯示相應(yīng)站臺的站號，提醒司機自動是去向或者是回向的第幾站，讓司機心里有數(shù)，同時增加顯示數(shù)字的可讀性。該設(shè)計中，顯示站號，至少要 2個 LED數(shù)碼管，顯示時間信息要 12個，顯示溫度信息要 2個，總共需要 16個LED數(shù)碼管。單價是 ，那 16個共需要 16=（元） 。另外十幾個數(shù)碼在布線中會很累贅，而且顯示效果也不佳，給設(shè)計帶來很不方便的使用，也不實用。方案二：LCD1602 液晶顯示器是一塊價廉物美的器件，其體積小，控制簡單，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，這樣給使用帶來很大的方便，節(jié)約單片機 I/O口。市場上一塊LCD1602的價格也就 15元左右，比數(shù)碼管還便宜，況且顯示的站牌能更清晰。方案三：功能強大、可以顯示中文文字的 LCD12864液晶顯示器，其價格貴，體積大，控制比 LCD1602稍