【正文】 ................................................................................. 24 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 I 摘要 智能公交系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容，本論文設(shè)計(jì)了一種基于 GPS定位的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，它利用 GPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，獲得車輛位置信息，并結(jié)合語音播放技術(shù)，根據(jù)公交車所處的位置進(jìn)行自動(dòng)報(bào)站、溫磬提示等語音服務(wù)。漢考克為他的國家制造出了世界上第一輛裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的公共汽車起，到今天，公交車已經(jīng)歷經(jīng)了將近 200年的發(fā)展過程。利用 AT89C51單片機(jī)、 ISD1700系列語音芯片、 JHD162A LCD液晶模塊來實(shí)現(xiàn)所需要的功能。正因?yàn)?51單片的運(yùn)用是如此廣泛，因此學(xué)習(xí)單片機(jī)的運(yùn)用是非常重要的。 本次設(shè)計(jì)的課題是 “ 基于 GPS定位的公交車自動(dòng)報(bào) 站系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ” ， 設(shè)計(jì)中利用無線收發(fā)模塊及編解碼芯片實(shí)現(xiàn)站臺(tái)的自動(dòng)識(shí)別，通過單片機(jī)對(duì)液晶模塊及語音模塊的綜合控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)語音報(bào)站的功能。 雖然具有 GPS定位功能的 公交車 市場潛力頗為看好，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，將無可避免地提高 公交車 成本，也影響消費(fèi)者購買的意愿；最后，目前具有提供整合 GPS芯片與無線通信技術(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)。 (1)以車載導(dǎo)航為核心的移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控、管理與服務(wù)系統(tǒng)。 GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)主要有自導(dǎo)航應(yīng)用和中心監(jiān)控兩種方式?？刂浦行牡闹髡窘邮兆诱景l(fā)送的數(shù)據(jù)，并從中提取出定位信息，根據(jù)各車輛的車號(hào)和組號(hào)等，在監(jiān)控中心的電子地圖上顯示出來。目前面向個(gè)人消費(fèi)者的產(chǎn)品主要蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 3 有車載自主導(dǎo)航系統(tǒng)、移 動(dòng)監(jiān)控終端以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品。該系統(tǒng)采用 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，徹底改變傳統(tǒng)公交車語音報(bào)站必須由司機(jī)操控才能工作的落后方式，在公交車進(jìn)站、出站、拐彎時(shí)能及時(shí)、準(zhǔn)確地自動(dòng)播報(bào)站名及服務(wù)用語，實(shí)現(xiàn)公交車報(bào)站的完全智能化。 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 4 第二章 整體框架及方案比較 本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)根據(jù)公交車通過不同路段，然后經(jīng)過 GPS 系統(tǒng)定位報(bào)出站名的功能。同時(shí)通過語音芯片輸出放大后的語音信息。隨著功耗和成本的進(jìn)一步降低， FPGA 還將進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域。目前 51 單片機(jī)的使用非常廣泛，關(guān)于 51 單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的資料非常豐富，很適合初學(xué)者自學(xué)。 本設(shè)計(jì)采取方案二以 AT89C51 作為單片機(jī)?？梢栽?Proteus 仿真環(huán)境中很好的體現(xiàn)出設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的效果。嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。 ? 體積超小有 DIP8， SOP8 兩種封裝方便客戶使用、低電壓供電，靜態(tài)基本不耗電。方案一采用 ISD1700 系列芯片具有優(yōu)質(zhì)語音錄放功能，芯片內(nèi)部包含有自動(dòng) 增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)，具有更大的靈活性和更低的成本，能夠充分發(fā)揮單片機(jī)的效能。 各部分電路圖 單片機(jī)的最小系統(tǒng) AT89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路可以由三種方式構(gòu)成，即內(nèi)部時(shí)鐘方式、有源晶振方式和外部時(shí)鐘信號(hào)方式。經(jīng)實(shí)踐使用證明，其復(fù)位邏輯穩(wěn)定、可靠。設(shè)計(jì)電路圖如圖 32所示。（ 2）放音操作：放音操作有兩種模式，分別是邊沿觸發(fā) 和電平觸發(fā)，都由 /PLAY 管腳觸發(fā)。 圖 33 ISD1700S 音頻電路圖 GPS 模塊接口電路 由于電源 電壓要求為 +177。具體硬件接口電路如圖 34所示： 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 10 圖 34 GPS 模塊接口電路 系統(tǒng)整體電路圖 系統(tǒng)主要通過單片機(jī) AT89C51 處理： GPS 模塊接口電路，按鍵電路， ISD1700S音頻輸出電路以及 JHD162A 液晶顯示電路。在本系統(tǒng)中，主要設(shè)計(jì)了主程序的流程圖，語音模塊子程序流程圖，并且簡單的分析了各程序的運(yùn)行流程。程序接收到信息后語音將自動(dòng)播報(bào)到站信息，液晶顯示頻顯示下一站，下車的指示燈亮。流程圖如圖 42所示 圖 42 語音模塊流程圖 開機(jī)界面 P25輸出一個(gè)負(fù)脈沖， 語音芯片內(nèi)部指針指向本站點(diǎn)語音段頭 P26輸出一個(gè)負(fù)脈沖，播放當(dāng)前指針指向的語音段 結(jié)束 收到信號(hào) 開始 是否接收信號(hào)？ 是否播報(bào)語音信息？ N Y Y 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 15 JHD162A 液晶顯示子程序 JHD162A液晶顯示子程序主要通過接收主程序發(fā)出的信號(hào)，將其設(shè)置輸入為模式子函數(shù)形式，并初始化 LCD子函數(shù)，顯示定位子函數(shù)，顯示字符子函數(shù)，站點(diǎn)信息設(shè)置及調(diào)用，最后顯示站名信息。編譯后調(diào)試運(yùn)行，生成 HEX文件后直接燒寫到 AT89C51芯片中，進(jìn)行系統(tǒng)的軟件仿真。 ? D3：到站指示燈亮，語音播報(bào)結(jié)束后，到站門開，指示燈 D3亮，直到信號(hào)消失。 這期間可分為三段。語音播報(bào)完畢。 圖 51 系統(tǒng)初始化界面 接收信號(hào)后 系統(tǒng)接收到 GPS發(fā)送的信息后，單片機(jī) P25端口輸出一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)，語音芯片內(nèi)部指針指向本站點(diǎn)語音段頭，語音芯片指針下移一位，此時(shí)控制開關(guān)閉合LED2BLUE燈亮。全球定位系統(tǒng) GPS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。提出了以 AT89C51單片機(jī)作為主控制器的硬件總體設(shè)計(jì)方案，語音報(bào) 站和信息顯示同步。研究分析了系統(tǒng)主程序，液晶顯示模塊程序設(shè)計(jì)和語音模塊程序設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)下一步發(fā)展趨勢是將GPS自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)和 GPRS技術(shù)和 GIS相結(jié)合，即把 GPS定位、 GPRS無線通信網(wǎng)和城市地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，對(duì)城市的公交車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)掌握整個(gè)路網(wǎng)交通的各種情況，進(jìn)行即時(shí)分析、處理和預(yù)測，并以最快速度反饋給行駛中的每個(gè)車輛，優(yōu)化行車路線，以最佳方式、最短時(shí)間將乘客載至目的地，使車輛和道路智能化，建立智能的公共交通營運(yùn)和調(diào)度 系統(tǒng)，進(jìn)一步促進(jìn)智能公交系統(tǒng)的發(fā)展。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。 [7] 周波 ,馮頑童 ,胡建龍等 .公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版 , 20xx。 附錄一：主程序設(shè)計(jì) 公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)是利用 GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)解算車輛當(dāng)時(shí)的經(jīng)度、緯度等信息，獲得公交車的實(shí)時(shí)坐標(biāo)，將其與站臺(tái)坐標(biāo)相比較，公交車駛?cè)胝九_(tái)一定距離范圍內(nèi)時(shí)，不用人工干預(yù)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)站、溫磬提示等服務(wù)。 //無線信號(hào)接收端 sbit P24=P2^4。 //GPS發(fā)射端 sbit reset=P3^4。 uchar code dis3[]=Jin Shan。 void Delay1ms(unsigned int count) //延時(shí) 1ms { unsigned int i,j。j120。i255。 } void send() //GPS發(fā)送 { 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 25 re=0。 //高 8位計(jì)數(shù)器作為初值寄存器 TL0=0xf3。 //顯示定位 Print(43)。 p=dis1。 reset=0。 reset=1。 //啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 while(1) { Delay1ms(300)。 // 從 P24口輸出一個(gè)負(fù)脈沖使 FWD有效，指針指向下一段 delay()。 // PLAY有效，播放當(dāng)前段 delay()。} switch(i) { case 0:{p=dis1。 蘇州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 26 case 2:{p=dis3。 case 4:{p=dis5。 //數(shù)據(jù)指針定位 Print(p)。 delay()。 _nop_()。0x80)。 LcdRs=style。 _nop_()。 _nop_()。 } 初始化 LCD子函 數(shù) LCD_Initial() void LCD_Initial() { LcdEn=0。 //開啟顯示 , 無光標(biāo) LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 } 顯示字符子函數(shù) Print() void Print(unsigned char *str) { while(*str!=39。 delay1()。 uchar code dis4[]=Shang Du。} break。} break。} break。 // 模擬負(fù)脈沖 FWD有效，播放指針指向下一段 delay()。 //模擬負(fù)脈沖 PLAY有效，播放當(dāng)前段 delay()。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明并表示謝意。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。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 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 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 。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外 文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。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。