基于gps定位的公交車自動報站系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-24 17:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 理，最后經(jīng)過揚聲器喇叭播報出來。本系統(tǒng)兼有按鍵操作功能：按下 REC 鍵，/REC 管腳電平變低后開始錄音，直到松開按鍵使電平拉高或者芯片錄滿時結(jié)束。（1）錄音結(jié)束后，錄音指針自動移向下一個有效地址，而放音指針則指向剛剛錄完的那段語音地址。（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）快進操作：點按一下 FWD 按鈕將/FWD 端拉低，會啟動快進操作?？爝M操作用來將播放指針移向下一段語音信息。設(shè)計電路圖如圖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。由于該模塊無需初始化，上電后模塊即可自動接收和發(fā)送定位數(shù)據(jù)，故不需要對其進行控制操作，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單片機的I/O電壓為+，所以在GPS模塊與AT89C51單片機之間串接27K的保護電阻。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)主要通過單片機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。單片機主芯片通過對按鍵電路和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)確播報信息。系統(tǒng)總體硬件設(shè)計電路如圖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)計在自動報站系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計與實現(xiàn)之后，還需要配合設(shè)計完善的程序才能完全實現(xiàn)自動報站系統(tǒng)的各項功能。在本系統(tǒng)中，主要設(shè)計了主程序的流程圖，語音模塊子程序流程圖，并且簡單的分析了各程序的運行流程。主程序主要涉及各個部分子程序的調(diào)用。程序初始化后，系統(tǒng)出現(xiàn)開機界面，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音將自動播報到站信息，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)行車報站，選擇YES，則停止行車，終止系統(tǒng)。主程序流程圖41所示。開機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音播報當(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語音模塊子程序主要是接收主芯片發(fā)送過來的音頻信號，然后由P25端輸出一個負脈沖信號，語音芯片內(nèi)部指針指向本站點的語音段頭，再由P26端輸出一個負脈沖信號，經(jīng)過音頻放大，通過揚聲器播放當(dāng)前指針指向的語音段。流程圖如圖42所示開機界面P25輸出一個負脈沖，語音芯片內(nèi)部指針指向本站點語音段頭 P26輸出一個負脈沖，播放當(dāng)前指針指向的語音段 結(jié)束收到信號開始是否接收信號？是否播報語音信息？NYY圖42 語音模塊流程圖 JHD162A液晶顯示子程序JHD162A液晶顯示子程序主要通過接收主程序發(fā)出的信號，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。開機界面顯示站名信息接收信號設(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()站點信息設(shè)置及調(diào)用結(jié)束顯示字符子函數(shù)開始是否初始化LCD？YN圖43 JHD162A液晶顯示流程圖第五章 系統(tǒng)校驗軟件的調(diào)試主要使用的是Proteus集成開始環(huán)境和Keil 軟件。Keil軟件提供了豐富的函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具。編譯后調(diào)試運行，生成HEX文件后直接燒寫到AT89C51芯片中，進行系統(tǒng)的軟件仿真。 SIGNAL：模擬GPS接收信號。 GPS接收端收到信號后會從高點平跳變?yōu)橐粋€持續(xù)的低電平直到信號消失，由于Proteus里沒有語音器件所以用開關(guān)來替代。 216。 D1：播放 燈亮說明/PLAY使能，模擬按鍵開關(guān)的負脈沖 216。 D2：快進 燈亮說明/FWD使能，模擬負脈沖。 216。 D3：到站指示燈亮，語音播報結(jié)束后，到站門開，指示燈D3亮，直到信號消失。 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SIGNAL信號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,SIGNAL給出持續(xù)的低電平直到車子馳離站點。 這期間可分為三段。 216。 T1:公交車從接收到信號到停靠到站 216。 T2：?？?216。 T3：馳離公交站，信號消失 216。 T1期間當(dāng)單片機檢測到SIGNAL信號的下降沿時，液晶就顯示下一站站名同時給D2一個負脈沖，將語音芯片的播放指針指向下一段；延時后再給D1一個負脈沖，播放當(dāng)前指向語音段。然后D3指示燈亮。 216。 T2期間，指示燈D3保持亮的狀態(tài)。語音播報完畢。 216。 T3期間，車子馳離信號區(qū)，SIGNAL信號上升沿，指示燈D3熄滅，其它不變。當(dāng)系統(tǒng)開機時，系統(tǒng)進入初始化界面。單片機C語言程序自動默認為預(yù)設(shè)站點，液晶顯示該站名信息為“ZhaoHu Z”，此時的LED指示燈均滅。圖51 系統(tǒng)初始化界面系統(tǒng)接收到GPS發(fā)送的信息后，單片機P25端口輸出一個負脈沖信號，語音芯片內(nèi)部指針指向本站點語音段頭，語音芯片指針下移一位，此時控制開關(guān)閉合LED2BLUE燈亮。接著單片機會在P26端口繼續(xù)輸出一個負脈沖信號，播放當(dāng)前指針指向的語音段，此時LED2BLUE熄滅，LED1YELLOW燈亮。公交車?yán)^續(xù)向前行駛，根據(jù)GPS定位系統(tǒng)向單片機輸入信息，液晶顯示下一站站名更新，即“JuYuan Z”，待公交車?？空军c后，LED燈滅。 圖52語音芯片指針下移一位圖53語音報站圖54LCD顯示下一站站名更新圖55到站指示燈亮圖56指示燈滅第六章 總結(jié)與展望智能交通系統(tǒng)是目前世界上交通運輸科學(xué)技術(shù)的前沿，智能公交系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)研究的一個主要方向，它的建立將最大程度地提高車、路資源的利用率，提高公交服務(wù)的質(zhì)量，從而創(chuàng)造巨大的社會經(jīng)濟效益，因此對智能公交技術(shù)的研究具有深遠的意義。全球定位系統(tǒng)GPS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。GPS可以確定公交車的地理位置，只要把公交站點的位置數(shù)據(jù)（經(jīng)度和緯度）記錄下來，就可以知道公交車是否處于進站、到站和出站狀態(tài)。利用GPS
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