基于gps定位公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 17:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 T89C51可以工作在20MHz頻率下。電路如圖31所示復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電自動(dòng)復(fù)位和系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)用戶的手動(dòng)按鍵復(fù)位功能。在本系統(tǒng)中采用較簡(jiǎn)單的RC復(fù)位電路，單片機(jī)在上電瞬間，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。經(jīng)實(shí)踐使用證明，其復(fù)位邏輯穩(wěn)定、可靠。電路圖如圖31所示。圖31單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 JHD162A液晶顯示電路為了能方便直觀的了解到當(dāng)前地段的站名和信息，顯示的內(nèi)容主要為16字符x 2行，字符點(diǎn)陣為5 x 8點(diǎn)，采用的驅(qū)動(dòng)方式為1/16D。基本操作時(shí)序?yàn)樽x狀態(tài)：RS＝L，RW＝H，E＝H ；寫(xiě)指令：RS＝L，RW＝L，D0~D7=指令碼，E＝高脈沖；讀數(shù)據(jù)：RS＝H，E＝H ；寫(xiě)數(shù)據(jù)：RS＝H，RW＝L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E＝高脈沖 ，數(shù)碼管的4，5,—；7~~，通過(guò)單片機(jī)的信息處理，從而在液晶顯示頻上顯示各段信息。設(shè)計(jì)電路圖如圖32所示。圖32JHD162A液晶顯示電路 ISD1700S音頻輸出電路及按鍵電路ISD1700S通過(guò)按鍵系統(tǒng)和GPS模塊的信息輸入，在按鍵模式工作時(shí)，芯片可以通過(guò)/LED 管腳給出信號(hào)來(lái)提示芯片的工作狀態(tài)，并且伴隨有提示音，ISD1700S芯片具有語(yǔ)音錄放功能，通過(guò)不同的數(shù)字信息輸入，系統(tǒng)將會(huì)把先前收錄好的語(yǔ)音通過(guò)音頻放大器進(jìn)行處理，最后經(jīng)過(guò)揚(yáng)聲器喇叭播報(bào)出來(lái)。本系統(tǒng)兼有按鍵操作功能：按下 REC 鍵，/REC 管腳電平變低后開(kāi)始錄音，直到松開(kāi)按鍵使電平拉高或者芯片錄滿時(shí)結(jié)束。（1）錄音結(jié)束后，錄音指針自動(dòng)移向下一個(gè)有效地址，而放音指針則指向剛剛錄完的那段語(yǔ)音地址。（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)。（3）快進(jìn)操作：點(diǎn)按一下 FWD 按鈕將/FWD 端拉低，會(huì)啟動(dòng)快進(jìn)操作?？爝M(jìn)操作用來(lái)將播放指針移向下一段語(yǔ)音信息。設(shè)計(jì)電路圖如圖33所示。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。5%（即+~+），因此模塊引腳引腳2，引腳3均接系統(tǒng)的+5V電源。由于該模塊無(wú)需初始化，上電后模塊即可自動(dòng)接收和發(fā)送定位數(shù)據(jù)，故不需要對(duì)其進(jìn)行控制操作，即系統(tǒng)不必向GPS模塊發(fā)出控制指令。另外，GPS模塊工作電源是+5V，而AT89C51單片機(jī)的I/O電壓為+，所以在GPS模塊與AT89C51單片機(jī)之間串接27K的保護(hù)電阻。具體硬件接口電路如圖34所示：圖34 GPS模塊接口電路 系統(tǒng)整體電路圖系統(tǒng)主要通過(guò)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。單片機(jī)主芯片通過(guò)對(duì)按鍵電路和GPS模塊的信息處理，將信息發(fā)送到音頻輸出電路和LCD液晶顯示電路，從而可以明確的獲知該地段的站名和準(zhǔn)確播報(bào)信息。系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)電路如圖35所示。圖35 系統(tǒng)整體電路圖第四章 系統(tǒng)軟件的研究與設(shè)計(jì)在自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)之后，還需要配合設(shè)計(jì)完善的程序才能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。在本系統(tǒng)中，主要設(shè)計(jì)了主程序的流程圖，語(yǔ)音模塊子程序流程圖，并且簡(jiǎn)單的分析了各程序的運(yùn)行流程。主程序主要涉及各個(gè)部分子程序的調(diào)用。程序初始化后，系統(tǒng)出現(xiàn)開(kāi)機(jī)界面，液晶顯示頻顯示下一站站名。本程序主要兼有兩種控制方式：按鍵控制和GPS接收控制。程序接收到信息后語(yǔ)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。選擇NO，則是繼續(xù)行車報(bào)站，選擇YES，則停止行車，終止系統(tǒng)。主程序流程圖41所示。開(kāi)機(jī)界面液晶顯示下一站是否選擇GPS模式?GPS接口電路按鍵掃描語(yǔ)音播報(bào)當(dāng)前到站信息液晶更新顯示下一站下車指示燈亮接收GPS？按鍵按下？是否停止行車？NNYYYNYN結(jié)束圖41 主程序流程圖ISD1700S語(yǔ)音模塊子程序主要是接收主芯片發(fā)送過(guò)來(lái)的音頻信號(hào)，然后由P25端輸出一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)，語(yǔ)音芯片內(nèi)部指針指向本站點(diǎn)的語(yǔ)音段頭，再由P26端輸出一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)音頻放大，通過(guò)揚(yáng)聲器播放當(dāng)前指針指向的語(yǔ)音段。流程圖如圖42所示開(kāi)機(jī)界面P25輸出一個(gè)負(fù)脈沖，語(yǔ)音芯片內(nèi)部指針指向本站點(diǎn)語(yǔ)音段頭 P26輸出一個(gè)負(fù)脈沖，播放當(dāng)前指針指向的語(yǔ)音段 結(jié)束收到信號(hào)開(kāi)始是否接收信號(hào)？是否播報(bào)語(yǔ)音信息？NYY圖42 語(yǔ)音模塊流程圖 JHD162A液晶顯示子程序JHD162A液晶顯示子程序主要通過(guò)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。流程圖如圖43所示。開(kāi)機(jī)界面顯示站名信息接收信號(hào)設(shè)置輸入模式子函數(shù)LCD_SetInput()初始化LCD子函數(shù)LCD_Initial()顯示定位子函數(shù)GotoXY()站點(diǎn)信息設(shè)置及調(diào)用結(jié)束顯示字符子函數(shù)開(kāi)始是否初始化LCD？YN圖43 JHD162A液晶顯示流程圖第五章 系統(tǒng)校驗(yàn)軟件的調(diào)試主要使用的是Proteus集成開(kāi)始環(huán)境和Keil 軟件。Keil軟件提供了豐富的函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。編譯后調(diào)試運(yùn)行，生成HEX文件后直接燒寫(xiě)到AT89C51芯片中，進(jìn)行系統(tǒng)的軟件仿真。 SIGNAL：模擬GPS接收信號(hào)。 GPS接收端收到信號(hào)后會(huì)從高點(diǎn)平跳變?yōu)橐粋€(gè)持續(xù)的低電平直到信號(hào)消失，由于Proteus里沒(méi)有語(yǔ)音器件所以用開(kāi)關(guān)來(lái)替代。 216。 D1：播放 燈亮說(shuō)明/PLAY使能，模擬按鍵開(kāi)關(guān)的負(fù)脈沖 216。 D2：快進(jìn) 燈亮說(shuō)明/FWD使能，模擬負(fù)脈沖。 216。 D3：到站指示燈亮，語(yǔ)音播報(bào)結(jié)束后，到站門(mén)開(kāi)，指示燈D3亮，直到信號(hào)消失。 216。 LCD模塊：初步選用字符型液晶，可以顯示公交車名以及下一站站名。在每個(gè)SIGNAL信號(hào)的下降沿跳變顯示下一站站名，否則保持不變。 公交車在離站100米左右收到GPS信號(hào),SIGNAL給出持續(xù)的低電平直到車子馳離站點(diǎn)。 這期間可分為三段。 216。 T1:公交車從接收到信號(hào)到?？康秸?216。 T2：?？?216。 T3：馳離公交站，信號(hào)消失 216。 T1期間當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到SIGNAL信號(hào)的下降沿時(shí)，液晶就顯示下一站站名同時(shí)給D2一個(gè)負(fù)脈沖，將語(yǔ)音芯片的播放指針指向下一段；延時(shí)后再給D1一個(gè)負(fù)脈沖，播放當(dāng)前指向語(yǔ)音段。然后D3指示燈亮。 216。 T2期間，指示燈D3保持亮的狀態(tài)。語(yǔ)音播報(bào)完畢。 216。 T3期間，車子馳離信號(hào)區(qū)，SIGNAL信號(hào)上升沿，指示燈D3熄滅，其它不變。
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