【正文】 路原理圖如下圖所示： 尋跡模塊的電路原理圖 公交車車次顯示模塊設計 硬件設計 本系統(tǒng)的公交車子系統(tǒng)由兩輛公交車組成，分別由 ATmega128 和 ATmega16 作為主控制芯片，車次分別為 91920，通過數(shù)碼管顯示車次。當公交車偏離白線時，中間的傳感器就會檢測到黑板，把檢測信號送給小車的處理和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出信號對小車軌跡予以糾正。公交車系統(tǒng)基于ATmega12ATmega16 芯片的基礎上，增加了紅外尋跡模塊、數(shù)碼管顯示模塊、WT588D 語音自動報站模塊、紅外通信模塊、左右輪電機模塊。整個過程中站牌上的液晶顯示器動態(tài)切換顯示天氣預報、公交車的動態(tài)位置、廣告內(nèi)容等。 傳感器的選擇和安裝 市場上用于紅外探測法的器件較多，可以利用反射式傳感器件外接簡單電路自制探頭，也可以使用結構簡單、工作性能可靠的集成紅 外探頭。直流電機的可逆運行原理：一臺直流電機原則上既可以作為電動機運行,也可以作為發(fā)電機運行,這種原理在電機理論中稱為可逆原理。簡介如下表：封裝引腳 引腳標號 功能描述1 /RESET 復位鍵，低電平保持≥5ms 有效3 PWM+ PWM+音頻輸出腳，需要從軟件設置 PWM 輸出才生效（接揚聲器正極）4 PWM PWM音頻輸出腳，需要從軟件設置 PWM 輸出才生效（接揚聲器負極）8 GND 地線腳(接地)10 DATA 按鍵/三線時鐘/一線數(shù)據(jù)輸入腳(接單片機 I/O 口)14 VCC 存儲器電源輸入腳（）15 BUSY 語音播放忙信號輸出腳河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）16 VDD 數(shù)字電源輸入腳（）一線串口只通過一條數(shù)據(jù)通信線控制時序，依照電平占空比不同來代表不同的數(shù)據(jù)位，先拉低 RESET 復位信號 5ms，然后置于高電平等待大于 17ms 的時間，再將數(shù)據(jù)信號拉低 5ms，最后發(fā)送數(shù)據(jù)。Harvard 結構圖AVR 的內(nèi)核結構示意圖河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）B、 PSWALU、 、 P PISP、P P 、/ AC SPTMP1TMP2 、 、 、PC 、PC、 RAM、RAM P0、 PFlash P0、P VCGNDPSENROGALE/P/AVRSTP0.~~~ ~ XTAL2 AT89S5 指令圖 2 的系統(tǒng) WT588D 語音芯片的簡介 主要性能WT588D 語音芯片是一款功能強大的可重復擦除燒寫的語音單片機芯片，高度集成的單片機技術足以取代復雜的外圍控制電路，配套 WT588D Voice Chip 上位機操作軟件可隨意把信息在線下載，大大減少了語音編輯的時間。5．武器裝備在現(xiàn)代化的武器裝備中，如飛機、軍艦、坦克、導彈、魚雷制導、智能武器裝備、航天飛機導航系統(tǒng)，都有單片機嵌入其中。在現(xiàn)代的數(shù)字化世界中，單片機嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)大量地滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。51 系列單片機最早有 Intel 公司推出，主要有 8031 系列，8051 系列。 故本系統(tǒng)在單片機的控制之下，采用了紅外通信技術完成車與站牌之間的通信功能，采用紅外避障傳感器實現(xiàn)公交車的智能避障功能，以此輔助完成整個智能公交系統(tǒng)的功能。通過語音芯片實現(xiàn)自動報站，減輕了駕駛員的勞動量并減少因駕駛員的報站或按鍵失誤給乘客帶來的不便。但是，近幾年，由于科學技術的進步和政府對公交投入力度的加大，我國智能公共交通系統(tǒng)已出現(xiàn)端倪。目前，美國一些開發(fā)公交車隊管理系統(tǒng)的公司，采用自動確定車輛位置的全球定位系統(tǒng)（GPS）和計算機輔助發(fā)車系統(tǒng)等，進行實時管理公共汽車的運營，并開發(fā)了一些先進的系統(tǒng)。為了緩解這種不便，本系統(tǒng)在站牌系統(tǒng)中設置指示燈，以指示公交車的位置，并通過串口總線通信技術實現(xiàn)每個站牌上相同站點的指示燈同時點亮?，F(xiàn)在全球正在提倡環(huán)保節(jié)能、低碳生活，以電能作為動力的智能公交車今后將成為主流。這樣的通信方式給乘客帶來了較大的方便，也是本系統(tǒng)設計的另一大的亮點。其中公交車系統(tǒng)采用高性能的ATmega128 和 ATmega16 單片機作為控制核心，實現(xiàn)自動報站功能、紅外避障功能、終點站無線充電功能，并結合紅外傳感技術實現(xiàn)與站牌系統(tǒng)的通信。公交車系統(tǒng)的紅外通信模塊可實現(xiàn)與站牌系統(tǒng)的通信。為了避免多輛公交車在相繼進站時發(fā)生碰撞，我們在公交車上添加了紅外避障功能。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）第一章 緒論 課題研究的背景和意義隨著城市公交系統(tǒng)的快速發(fā)展，公交車為外出的人們提供了方便快捷的服務,而公交車的報站系統(tǒng)直接影響服務質(zhì)量。同時卻又引發(fā)了一系列不良影響，例如環(huán)境的污染問題。歐洲許多國家通過實施公交優(yōu)先通行信號，布設智能公交監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)等措施，提高公交車輛運行速度和公交服務質(zhì)量以吸引公共車坐公交車出行，從而有效地緩解了城市交通壓力，解決了城市交通問題，并取得了明顯的社會經(jīng)濟效益。智能公交系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems）簡稱 ITS。方案二：采用超聲波檢測障礙物。因此，一片芯片就構成了一個基本的微型計算機系統(tǒng)。AVR單片機也是 Atmel 公司的產(chǎn)品，是 8 位單片機中第一個真正采用 RISC 結構的單片機，它采用了大型快速存取寄存器組、快速單周期指令系統(tǒng)以及單級流水線等先進技術，使得 AVR 單片機具有高達 1MIPS/MHz 的高速運行處理能力。3．消費類電子產(chǎn)品例如，洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、電風扇、電視機、微波爐、加濕機、消毒柜等。在這種系統(tǒng)中，單片機往往作為一個終端機，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點上，對現(xiàn)場信息進行實時的測量和控制。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 工作原理WT588D 系列語音單片機的封裝有：16PIN 模塊、28PIN 模塊、DIP1SSOP20 和LQFP32 芯片，我們采用的是 16PIN 模塊。 最大 的 輸 出 電 流 是 2A。紅外探測法，即利用紅外線在不同顏色的物理表面具有不同的反射性質(zhì)的特點。采用低電壓供電，正常顯示時的工作電流在 200μA 以下，且具有掉電模式。由于兩路公交會有公共路段、公共站，公交車系統(tǒng)添加了紅外避障功能，紅外避障傳感器檢測到障礙物后自動停車，待障礙物離開，繼續(xù)前進。從簡單、方便、可靠等角度出發(fā)，本系統(tǒng)在地盤裝設有三個紅外探測頭，進行三方向糾正控制，將大大提高其尋跡的可靠性，具體位置分布如圖：紅外探頭的分布圖圖中尋跡傳感器全部在一條直線上。其程序控制流程圖如下圖：河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 否否否否否是是是PA 口的高三位為 110是是是開始定義變量 i 和tempPA 口的高三位為 010將 PINA57 賦給 temp（紅外對管掃描情況決定 PA 的高三位的電平高低）公交車直線行駛PA 口的高三位為 100公交車左拐行駛PA 口的高三位為 001公交車右拐行駛PA 口的高三位為 011公交車左拐行駛公交車右拐行駛PA 口的高三位為 111公交車左拐尋跡開定時器中斷產(chǎn)生1K/2K 方波,公交車停止，語音芯片工作報站。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 硬件設計電路原理圖如下所示：數(shù)碼管顯示模塊原理圖 軟件設計軟件流程圖如下所示：數(shù)碼管顯示模塊流程圖數(shù)碼管 1 顯示 9開始延時數(shù)碼管 2 顯示 1 或 2 延時數(shù)碼管 3 顯示 9 或 0延時河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 語音芯片模塊設計 硬件設計WT588D 系列語音單片機的封裝有：16PIN 模塊、28PIN 模塊、DIP1SSOP20和 LQFP32 芯片，我們采用的是 16PIN 模塊。控制時序圖和軟件流程圖如下：河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）結 束d++_否否是開 始將數(shù)據(jù)口 PD0/PE0 置低延時 5ms將數(shù)據(jù)口 PD0/PE0 置高判斷地址位數(shù)d 是否小于 8定義變量 d 并賦初值 0判斷地址的第d 位是否為 1延時 600us將數(shù)據(jù)位 PD0/PE0 置低延時 200us將地址位向右移 1位將數(shù)據(jù)口 PD0/PE0 置高是延時 200us將數(shù)據(jù)位 PD0/PE0 置低延時 600us語音模塊的軟件流程圖河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 紅外通信模塊設計本系統(tǒng)中的公交車系統(tǒng)要和站牌系統(tǒng)進行通信，這部分功能通過紅外通信模塊完成。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 實物圖 調(diào)節(jié)距離方式圖 硬件設計避障電路原理圖 軟件設計開始小車前進判斷是否有障礙小車停止延時 避障模塊軟件流程圖 河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） XKT408 無線充電模塊 為了提高公交車系統(tǒng)的供電便利性，我們增加了無線充電模塊對公交車進行無線充電。發(fā)射模塊工作電流：隨接收負載電流的大小自動增減。根據(jù)信息的傳送方式，串行通信可以進一步分為單工、半雙工和開始判斷站牌是否接收到信號是否是 1K 信號顯示廣告 天氣預報 車位置是否顯示 920 車進站顯示 919 車進站是否河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）全雙工三種。站牌系統(tǒng)是由 AT89S52 作為主控芯片在該控制器的基礎上增加了紅外通信模塊、LCD 現(xiàn)實模塊、LED 閃爍提醒模塊、串口總線通信模塊。第一，該系統(tǒng)中設計的交通環(huán)境太過理想化，真實的環(huán)境并不是這樣的，所以小車應具備識別紅綠燈并根據(jù)紅綠燈改變行駛狀態(tài)的