【文章內(nèi)容簡介】 8051內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售的形式轉(zhuǎn)給世界許多著名 IC制造廠商，這樣 8051就變成有眾多制造廠商支持的，發(fā)展出上百個品種的大家族。到目前為止，其它任何一個單片機系列均未發(fā)展到如此的規(guī)模。正因為 51單片的運用是如此廣泛，因此學(xué)習(xí)單片機的運用是非常重要的。學(xué)好單片機也是學(xué)習(xí)其他嵌入式控制器如ARM、 DSP的基礎(chǔ)，任何嵌入式控制器都離不開單片機種所涵蓋的如中央處理器，定時器、中斷控制器， IO口控 制器， 串行通訊控制器， I2C總線控制器，片內(nèi)外存儲控制器，匯編語言， C語言，操作系統(tǒng)的概念。因此說學(xué)好單片機，再去學(xué)習(xí)其他嵌入式控制器如 ARM、 DSP是比較簡單的?？梢哉f學(xué)好單片機是其它進階微處理器的一個臺階。 研究意義 隨著城市化進程的加快，公交車作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，仍然是絕大多數(shù)出行者的首選交通方式。傳統(tǒng)由乘務(wù)人員人工報站，該方式由于效果太差和工作強度太大，在絕大多數(shù)城市已經(jīng)被淘汰。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進步，微型計算機已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 LCD 與微機技術(shù)結(jié)合，比傳 統(tǒng)的 LED顯示效果更佳。結(jié)合公交車報站的使用特點和運營環(huán)境，設(shè)計一種由單片機控制、LCD 顯示的公交車報站顯示系統(tǒng)。 公交車報站顯示系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用單片機， LCD 顯示，使到站信息及提示信息以顯示的方式告知市民，為市民提供人形化、完美的服務(wù)。 天津工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 報站器的發(fā)展趨勢 公共汽車行駛在現(xiàn)代文明程度高的市區(qū)，它是一道流動的風(fēng)景線，因而對整車外形乃至色彩都有更高的要求。作為公共汽車還要求有醒目和減少乘務(wù)人員勞動強度的電子報站器，電子顯示路牌，無人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術(shù)的采用也將越來越普及。 公交車報站器在公交 事業(yè)中占有舉足輕重的地位，它直接影響到公交車的服務(wù)質(zhì)量。目前公交車報站有三種方式，一種是利用 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報站系統(tǒng)， 在司機座位后面隔板上，安裝了一臺 15 英寸的液晶電視和 GPS信號接收器，安裝了這套設(shè)備后，公交車在語音報站的同時，通過液晶電視還可以顯示到站站名的字幕，這樣如果沒聽清報站的話，通過顯示屏，乘客也可以一目了然。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，調(diào)度中心將會給公交車發(fā)出相應(yīng)的信息，以短信的形式傳送到顯示屏上，同時車載臺會發(fā)出相應(yīng)的提示音；駕駛員也可以通過相應(yīng)的工具進行回復(fù)。 目前 在 美國部分城市 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng) 投入使用，國內(nèi)也有此類產(chǎn)品的研制開發(fā)，其功能強大，系統(tǒng)穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無法承受。另外兩種是手動電子報站和人工報站的方式，而它們都離不開司務(wù)人員，加大司乘人員的工作強度。手動電子報站一般有司機或者乘務(wù)員控制，經(jīng)常出現(xiàn)錯報，誤報的情況 。 城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。提供舒適，安全、便捷的乘車環(huán)境，對于公交企業(yè)來說，不僅是應(yīng)盡的責(zé)任，亦是不斷追求的目標(biāo)。 本文主要內(nèi)容 本文系統(tǒng)的闡述了公交車報站器的相關(guān)知識，介紹了該課題的硬件電路的設(shè)計，說明了單片機 89C51和液晶顯示模塊 AMPIRE12864的功能，以及如何使用相關(guān)仿真軟件 Proteus和 Keil Cx51進行課題的電路仿真。本文分為四個主要章節(jié)，其主要內(nèi)容分別是： 第一章 ，簡要介紹了課題研究的相關(guān)背景和意義，公交車報站器的發(fā)展趨勢和本論文的主要內(nèi)容。 第二章 ，主要介紹了課題的硬件電路設(shè)計方案，相關(guān)芯片 AT89C51的使用，液晶顯示模塊 AMPIRE12864的指令說明和硬件電路連接圖。 第三章 ，主要介紹課題的系統(tǒng)流程圖設(shè)計，仿真軟件 Proteus和 Keil Cx51的 天津工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 使用，以及課題的軟件程序說明和仿真結(jié)果。 第四章 ，總結(jié)課題 的相關(guān)內(nèi)容，說明設(shè)計的意義和存在的缺陷。 天津工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 硬件電路設(shè)計 硬件電路設(shè)計思路和框圖 公交車液晶報站顯示主要解決漢字的液晶顯示和按鍵報站 [14]。 LCD 液晶顯示模塊 AMPIRE128 64 可以顯示字母、數(shù)字符號、中文字型及自定圖形，只要一個最小的微處理系統(tǒng)，將液晶顯示模塊的 I/O 設(shè)備直接與之連接，就可以進行控制液晶顯示器和數(shù)據(jù)傳輸，從而達到理想的顯示效果。使用 P2 口給液晶顯示器提供控制信號， P0 口給液晶顯示器傳送數(shù)據(jù)。由于公交車報站系統(tǒng)有 起始站、終點站、上一站和下一站的差別，所以 4 個采用獨立式按鍵分別進行控制，按鍵電路從 P1 口輸入信號。 系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖 21 所示。主要采用單片機的最小系統(tǒng) AT89C5 LCD 液晶顯示模塊 AMPIRE128 64 及外圍電路組成。 時 鐘 電 路復(fù) 位 電 路按 鍵 電 路K 1K 2K 3K 4 A T 8 9 C 5 1X T A L P 0 . 0 ~ P 0 . 7R S T P 2 . 0P 1 . 0 P 2 . 1P 1 . 1 P 2 . 2P 1 . 2 P 2 . 3P 1 . 3 P 2 . 4 A M P I R E 1 2 8 6 4D B 0 ~ D B 7ER WR SC S 2C S 1 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計框圖 芯片 AT89C51 芯片簡介 AT89C51是一種帶 4K字節(jié) FLASH存儲器 （ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機 。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲器 的單片機。 天津工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 AT89C 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價廉的方案。 管腳說明 AT89C51 的 引腳排列如圖 22 所示。 圖 22 AT89C51 引腳排列圖 下面對設(shè)計中用到的管腳進行簡 要的介紹： P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口 ： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P2 口 ： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流 。 天津工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出