【正文】 強(qiáng)的電路。 基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 ISD4004 的工作原理 該芯片聲音錄放采用了 ChipCorder 專利技術(shù) , 即無(wú)須 A/D 轉(zhuǎn)換和壓縮就可以直接儲(chǔ)存 , 沒(méi)有 A/D 轉(zhuǎn)換誤差 ,ISD4004 系列工作電壓 ，單片錄放語(yǔ)音時(shí)間為 16 分鐘，音質(zhì)高，適用于移動(dòng)電話 機(jī)及其它便攜式式電子產(chǎn)品中。 在此選用了 C 語(yǔ)言， C 語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè) 計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。通過(guò)語(yǔ)音和顯示向車(chē)內(nèi)乘客報(bào)站 。 接收按鍵信息并識(shí)別鍵值，并依據(jù)當(dāng)前狀態(tài)作出響應(yīng)。雖然在寫(xiě)作過(guò)程中不可避免地遇到很多問(wèn)題，但是最后還是在老師以及同學(xué)的幫助下圓滿解決了這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，很好地完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。 家中的父母含辛茹苦的養(yǎng)育了我， 他們的關(guān)愛(ài)，將伴隨我整個(gè)人生。 電子技術(shù)應(yīng)用， 1997． 3～ 56. 【 3】嚴(yán)蔚敏，吳偉民 。 第一版 ， 國(guó)防工業(yè)出社，20xx， 96～ 112 【 7】唐榮欣， GPS／ INS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)及濾波算法研究 (碩士論文 )，武漢大學(xué)，20xx， 86～ 112 【 8】胡伍生等 。 CLR 。 MOV DPTR,0FEFFH 。 MOV A,80H 。 CLR 。 MOVX DPTR,A 。 JB ,SC 。 CLR C 。 SC:AJMP KK 。 JMP TT2 。 XM3:RETI 。 JMP RD 。 D4:CLR C 。 MOV B,8 。 MOV R2,A 。 CLR C 。 右移 5 位，相當(dāng)于除以 32 IDIV1:CLR C 。 RRC A 。 RD:MOV A,68H 。 讀取轉(zhuǎn)換值 MOVX A,DPTR 。 JMP XM3 。 MOV A,32H 。 SUBB A,10 。 JNB ,SC 。 MOV DPTR,TAB1 。 CLR 。 寫(xiě)入控制字，設(shè)置 8255A 按鍵查詢 SCAN0:SETB EX0 。 開(kāi)啟 A/D 轉(zhuǎn)換 MOV 66H,0 。 中斷初始化 MOV TMOD,01 。 C 程序設(shè)計(jì) (第二版 )，清華大學(xué)出版社， 【 10】調(diào)浩敏等 。 清華大學(xué)出版社 20xx， 5～ 23 【 4】王穎 。感謝在百忙中抽出時(shí)間對(duì)我的論文 進(jìn)行評(píng)審的老師們。 基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 致 謝 論文的完成，代表著我的大學(xué)時(shí)光即將結(jié)束。 語(yǔ)音芯片中斷處理：依據(jù)語(yǔ)音芯片產(chǎn)生的中斷調(diào)用播放下一個(gè)語(yǔ)音段，完成語(yǔ)音播報(bào)。 ? 中斷：中斷方式是利用 CPU 本身的中斷功能，自動(dòng)檢測(cè)外部引腳的信號(hào)變化，觸發(fā) CPU 的中斷處理器 ，從而調(diào)用中斷處理程序，接收外部數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行檢查和處理 。并且利用中斷來(lái)處理相關(guān)功能模塊。避免了一般固體錄音電路因固化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。 關(guān)于語(yǔ)音芯片 ISD4004 ISD4004 系列的引腳如下圖所示 ： 36 ISD4004 系列的引腳圖 ISD4004 語(yǔ)音芯片是由美國(guó) ISD 公司制造的一種新 款語(yǔ)音芯片。 ? 通過(guò)外部接口獲得的其他數(shù)據(jù)。 ⑸ 鍵盤(pán)模塊 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)報(bào)站， 語(yǔ)音報(bào)站模 塊中的報(bào)站，停止， 幾條公益提示語(yǔ)的播報(bào)，以及系統(tǒng)出現(xiàn)異常（如站臺(tái)不匹配或不能連接站臺(tái)等）而需要駕駛員手動(dòng)控制，需要在終端上提供 8~16 個(gè)按鍵，是駕駛員在駕駛和手動(dòng)控制的時(shí)候能直觀的知道當(dāng)前車(chē)輛的位置。 ⑶ 語(yǔ)音模塊 車(chē)內(nèi)語(yǔ)音模塊主要時(shí)提供報(bào)站，公益提示和語(yǔ)音廣告信息播放等功。 自動(dòng)報(bào)站包括語(yǔ)音報(bào)站 、 LED 和LCD 顯示來(lái)報(bào)站，用多個(gè) LCD 顯示屏來(lái)為駕駛員顯示時(shí)間，調(diào)度等重要信息，他主要的模塊由顯示模塊與語(yǔ)音模塊組成。從工作環(huán)境上看，除了怕被森林、高樓遮擋信號(hào)造成可見(jiàn)衛(wèi)星少于四顆和強(qiáng)電離層爆發(fā)造成 GPS 測(cè)距信號(hào)完全失真外，可以說(shuō)是全球全連續(xù)和全天候的。 ●觀測(cè)量誤差： C/A 碼偽距偶然誤差，約為 |3m， P 碼偽距偶然誤差，約為基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 ，相位觀測(cè)值的等效距離誤差，約為 2mm。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)車(chē)輛定位精度為 10m。其中 (x1， yl， z1)， (x2， y2，z2)， (x3， y3， z3)和 (X4， y4， Z4)是衛(wèi)星的已知位置；只要接收機(jī)能測(cè)出距顆衛(wèi)星的偽距，便有四個(gè)這樣的方程，把它們聯(lián)立起來(lái)，便可以解出四個(gè)未知量 x， Y， Z和 A t，即能求出接收機(jī)的位簧和準(zhǔn)確的時(shí)間。在時(shí)間和坐標(biāo)系系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)上，然后再探討如何在某個(gè)參考系統(tǒng)內(nèi)確定事件、信息、耳標(biāo)的具體位置和時(shí)間。有效利用這些信息可以使系統(tǒng)的功能更完善。 綜上所述，車(chē)載終端與電子站牌的 服務(wù)都離不開(kāi) GPS 的定位信息，作出服務(wù)響應(yīng)的依據(jù)是 GPS 信息，傳送的數(shù)據(jù)也包括 GPS 數(shù)據(jù)，智能公交服務(wù)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)是建立在 GPS 的基礎(chǔ)上展開(kāi)的。 總之：公交車(chē)采用 GPS 自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站器，將給管理部門(mén)，駕駛員和乘客，廣告運(yùn)營(yíng)商等方面帶來(lái)了極大的便利，它是國(guó)家大力提倡發(fā)展智能交通的一個(gè)重要組成部分， GPS 自動(dòng)報(bào)站器時(shí)和中國(guó)移動(dòng)的 GPRS 無(wú)線數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，就可以形成智能公交車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)，將大大提高公交公司的運(yùn)營(yíng)管理能力，將有效地解決市民 的交通出行問(wèn)題降低城市交通擁擠和汽車(chē)尾氣污染，這是采用先進(jìn)的全球衛(wèi)星定位技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合的高科技產(chǎn)品，是科技進(jìn)步的結(jié)果，時(shí)科技帶給人們的便利。 而 GPS 報(bào)站系統(tǒng)解決了這一難題。根據(jù)公交車(chē)位置不同 LED顯示屏顯示不同的工藝信息，廣告信息和景點(diǎn)信息等。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，調(diào)度中心將會(huì)給公交車(chē)發(fā)出相應(yīng)的信息，以短信的形式傳送到顯示屏上，同時(shí)車(chē)載臺(tái)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的提示音；駕駛員也可以通過(guò)相應(yīng)的工具進(jìn)行回復(fù) 。 利用 GPS 全球定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站是近幾年的一個(gè)熱門(mén)話題。近些年隨著公交系統(tǒng)的發(fā)展，公交報(bào)站系統(tǒng)成為公交 車(chē)輛不可或缺的組成部分，但是傳統(tǒng)的手動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)卻有 著諸多的弊病。 作者簽名： 日 期： 基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師 的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。它以 C51 微處理器為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)。本論文研究并設(shè)計(jì)了一種基于 GPS(Global Positioning System)定位的智能公交服務(wù)系統(tǒng)。 最終完成了系統(tǒng)的調(diào)試及安裝，實(shí)現(xiàn)了軟件平臺(tái)，其操作方便。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。并重點(diǎn)以信息化建設(shè)為切入點(diǎn)，加大投資力度，智能化公共交通管理體系正在積極構(gòu)建和試運(yùn)行。針對(duì)我國(guó)中小城市的需求，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于 GPS 定位的公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有準(zhǔn)確，體積小，功耗低和成本低等特點(diǎn)同時(shí)還具有 U 盤(pán)功能，如果公交車(chē)林好似改變?cè)朴奥肪€或者更換一些語(yǔ)音廣告信息，公交車(chē)管理人員可以通過(guò) USB 接口，方便，快捷地下載更新語(yǔ)音信息。 設(shè)計(jì)的主要目標(biāo) 本課題要求設(shè)計(jì)一公交車(chē)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)公交車(chē)的語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)站，即在 進(jìn)站、出站時(shí)候自動(dòng)播報(bào)語(yǔ)音提示信息及服務(wù)用語(yǔ)，同時(shí)利用 LED 點(diǎn)陣電路進(jìn)行漢字顯示。由于當(dāng)前的 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)在商用種一般精度在 15M~25M范圍內(nèi)，所以用于公交車(chē)的語(yǔ)音 報(bào)站時(shí)完全可以滿足準(zhǔn)確性要求的。 GPS 自動(dòng)報(bào)站器能記錄每時(shí)每刻的公交車(chē)運(yùn)行時(shí)間和位置信息，能非常容易 地滿足對(duì)于某些廣告需要在指定的地點(diǎn)和時(shí)間播報(bào)的需求。它通過(guò)接受美國(guó)發(fā)射的２４顆衛(wèi)星中任意３顆以上衛(wèi)星所發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)，可以在任何地點(diǎn)、 任何時(shí)候準(zhǔn)確地測(cè)量到物體瞬時(shí)的位置，確切地說(shuō)是物體的經(jīng)緯度、高度、速度等位置信息。 ⑵ 安裝相對(duì)方便。 ⑸ 地面 GPS 接收設(shè)備類(lèi)型豐富，有各種類(lèi)型的功能各異的 GPS 接收機(jī)產(chǎn)品，用于測(cè)量的 、 用于導(dǎo)航的等等。 用戶設(shè)備部分 地面控制部分 空間部分 GPS 系統(tǒng)的組成部分 注入信號(hào) GPS 信號(hào) GPS 信號(hào) 基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 23 三顆衛(wèi)星定位的狀態(tài) GPS 定位的基本原理是通過(guò)不問(wèn)斷的接收衛(wèi)星發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)同信息，把高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置，三維方向以及 運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息． GPS 定位的基本幾何原理為三球交會(huì)原理：如果用戶到衛(wèi)星 S1的真實(shí)距離為 Rl，那么用戶的位置必定在以 Sl 為球心， Rl 為半徑的球面 Cl 上；同樣，若用戶到衛(wèi)星S2 的真實(shí)距離為 R2，那么，用戶的位置也必定在以 s2 為球心， R2 為半徑的另一球C2 上，用戶的位置既在球 Cl 上。如果用戶本身也在運(yùn)動(dòng)，則這個(gè)多普勒頻移便要發(fā)生變化，其大小和正負(fù)取決于用戶的速度與方向。 ●衛(wèi)星幾何中心與相位中心偏差：可以事先確定。 人們想了很多辦法來(lái)削弱和消除上述各種誤差的影響，比如，針對(duì)實(shí)時(shí)廣播星歷提供的衛(wèi)星坐標(biāo)精度不高的問(wèn)題，國(guó)際上的 GPS 服務(wù)機(jī)構(gòu) IGS 提供了事后的 GPS 衛(wèi)星的精密星歷，其軌道坐標(biāo)精度達(dá) 35cm。 總系統(tǒng)硬件組成 在整個(gè)系統(tǒng)中騎著舉足輕重的作用，其工作狀況和功能，性能直接影響到整個(gè)形同的運(yùn)行，時(shí)智能公交車(chē)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。 車(chē)載終端通過(guò)虛線通信網(wǎng)絡(luò)接收到的文字信息可以在主機(jī)的 LED 顯示屏上直接顯示，并以聲音的方式提示駕駛員由新信息到來(lái)。它的定位精度可達(dá)到系統(tǒng)的要求 10m之內(nèi)。信息發(fā)送是將車(chē)載終端定位功能模塊過(guò)得的各種數(shù)據(jù)，通過(guò)它傳送到調(diào)度中心，調(diào)度中心又分發(fā)給電子牌等各相關(guān)職能單位。 ② 、 存儲(chǔ)模塊 存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能，存儲(chǔ)一些常用信息。芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器，防混淆濾波器，平滑濾波器，音頻放大器，自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陳列。車(chē)載終端主要的功能都要由 CPU 控制，寫(xiě)入單片機(jī) CPU 可供選擇的語(yǔ)言一般有宏匯編語(yǔ)言， PL／ M 語(yǔ)言， C 語(yǔ)言。信號(hào)處理方面，單片機(jī)完成初始化后。 車(chē)載終端引腳夠用，外部數(shù)據(jù)比較多，數(shù)據(jù)收發(fā)頻繁，所以采用中斷方式可靠性好。 這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)至少 3 個(gè)月，從一開(kāi)始的確定課題，到后來(lái)的資料查找、理論學(xué)習(xí)，這一切都使我的理論知識(shí)進(jìn)一步得到提高。 他在我的論文制定及審定方面都給予了耐心的指導(dǎo)，并對(duì)本論文做了詳細(xì)的審閱與修改。 最后 ，向所有關(guān) 心、幫助和支持我的老師、同學(xué)和朋友 們表示最衷心的感謝，謝謝你們。 單片微機(jī)原理及應(yīng)用 。 SETB 。 MOV TL0,DPL 。 MOV 60H,30 。 JNB ,SCAN 。 MOV A,30H 。 MOV DPTR,0FF7DH 。 MOV B,10 。 ADD A,10 。 MOV A,31H 。 基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì) MOV 30H,0 。 MOV A,66H 。 乘以 125 MOV R0,5 。 RRC A 。 MOV R3,A 。 基于 GPS 的公交自動(dòng)報(bào)