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基于單片機及gps公交車報站系統(tǒng)-展示頁

2025-01-27 15:10本頁面
  

【正文】 ),耗電僅為2μA; ?? 2個16位可編程定時器/計數(shù)器(可自動預置初始計數(shù)值); ?? 2個10位DAC(數(shù)模轉換)輸出通道; ?? 32位通用可編程輸入/輸出端口; ?? 14個中斷源可來自定時器A / B,時基,2個外部時鐘源輸入,鍵喚醒; ?? 具備觸鍵喚醒的功能; ?? 使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式(),能容納210秒的語音數(shù)據(jù); ?? 鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號; ?? 32768Hz實時時鐘;?? 7通道10位電壓模數(shù)轉換器(ADC)和單通道聲音模數(shù)轉換器; ?? 聲音模數(shù)轉換器輸入通道內置麥克風放大器和自動增益控制(AGC)功能; ?? 具備串行設備接口; ?? 具有低電壓復位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(LVD)功能; ?? 內置在線仿真電路ICE(In Circuit Emulator)接口; ?? 具有保密能力; ?? 具有WatchDog功能。以μ’ nSP?為核心的SPCE061A 微控制器是適用于數(shù)字語音處理應用領域,一種最經(jīng)濟的選擇產(chǎn)品。 SPCE061A單片機控制設計SPCE061A 是凌陽科技推出的一款16 位結構的微控制器。單片機外圍硬件電路主要包括:按鍵和SPR4096模組存儲器,按鍵是在GPS受干擾情況下完成人工手動報站;SPR4096模組增加系統(tǒng)的存儲空間,有利于存儲大量語音信息。實時地計算出測站的三維位置,以及速度、時間、航向等定位信息。顯示模塊是采用12864LCD,通過SPCE061A進行控制顯示相關站點、廣告等信息。外圍擴展鍵盤、顯示器件,擴展 SPR4096 FLASH芯片存儲語音資源。選用 SPCE061A單片機作為主控芯片。 系統(tǒng)硬件總體設計框圖 GPS公交車報站器各部分功能將語音信息、提示信息和廣告信息存入凌陽單片機系統(tǒng)的外擴存儲器中,凌陽單片機上電工作后首先檢查是全自動報站工作方式還是手動按鍵報站工作方式,手動按鍵方式則由鍵盤直接控制顯示和語音播報。GPS 語音報站系統(tǒng)硬件電路主要包括SPCE061A控制模塊、GPS 數(shù)據(jù)接收模塊[6]、語音模塊、按鍵模塊、LCD顯示等模塊。系統(tǒng)的研究內容包括:車輛定位系統(tǒng)的軟件與硬件的設計與制作,即結合GPS和凌陽單片機,對GPS接收機接收的數(shù)據(jù)進行處理,結合LCD點陣顯示和SPCE061A的語音播報功能,并使用控制鍵盤電路來實現(xiàn)報站器的全自動報站和手動報站的功能,以及系統(tǒng)的整體測試與實際運行。由于報站精準,無須人工操作,無須建設任何車外設施。 GPS定位精度在50m以內。此系統(tǒng)設計要求車輛的定位精度要高于50m,如遇外界影響GPS信號還可恢復成手動操作進行報站。利用全球定位系統(tǒng)進行公交車自動報站系統(tǒng)是近幾年的一個熱門課題。目前面向個人消費者的產(chǎn)品主要有車載自主導航系統(tǒng)、移動監(jiān)控終端以及消費類電子產(chǎn)品。(2)面向個人消費者的GPS終端產(chǎn)品??刂浦行牡闹髡窘邮兆诱景l(fā)送的數(shù)據(jù),并從中提取出定位信息,根據(jù)各車輛的車號和組號等,在監(jiān)控中心的電子地圖上顯示出來。一般行業(yè)用戶的車船隊監(jiān)控都采用中心監(jiān)控方式,系統(tǒng)由監(jiān)控中心、位于監(jiān)控中心的主站和安裝在移動車輛上的子站等3部分構成。GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)主要有自導航應用和中心監(jiān)控兩種方式。最初GPS車輛應用一般分為車輛跟蹤和車輛導航兩大系統(tǒng)。(1)以車載導航為核心的移動目標監(jiān)控、管理與服務系統(tǒng)。不過,以現(xiàn)階段來看,由于 GPS接收機的單芯片化技術、價格以及市場應用服務等仍未臻成熟,因此,在樂觀地看待此市場發(fā)展時,諸如GPS IC設計的技術是否能達到公交車或PDA所需的最小體積、成本是否能降低以及內建GPS的新公交車系統(tǒng)是否能引起消費者的青睞等問題,仍必須審慎地深入評估。雖然具有GPS定位功能的公交車市場潛力頗為看好,就現(xiàn)階段而言仍有幾項障礙亟待克服:首先,不論公交車采用的是內建GPS芯片或是用外接GPS模塊作為解決方案,將無可避免地提高公交車成本,也影響消費者購買的意愿;最后,目前具有提供整合GPS芯片與無線通信技術的公司仍屈指可數(shù),且公交車制造大廠是否愿意采用現(xiàn)有的解決方案,或是另外自行開發(fā)仍是未定之數(shù)。 目前在國外,以GPS為代表的衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)已成為當今國際公認的八大無線產(chǎn)業(yè)之一。本文設計一種利用GPS 系統(tǒng)與凌陽單片機、LCD顯示行車方向、車處位置,并能夠實現(xiàn)自動報站與手動報站之間的切換。目前現(xiàn)有公共汽車自動報站器,到站時LCD 點陣文字提示僅顯示本站和下站,由此,很多乘客并不清楚該車當前行駛的方向以及某站點在整條線路中的具體位置,特別是報站系統(tǒng)故障時。目前我國各大城市公交公司都在進行減員,整體上實行是在每輛公交車上只配備了一個司機,實行無人工報站與售票。近年來,GPS(Global Positioning System)全球定位系統(tǒng)在各種行業(yè)廣泛運用,特別是車輛監(jiān)控與定位系統(tǒng)的應用中蓬勃發(fā)展。應用自動報站系統(tǒng)即可以節(jié)省員工開支,增強公司效益。但是由于公交司機又要開車又要兼顧按鍵報站,所以常常出現(xiàn)誤報、漏報等現(xiàn)象,不能夠滿足公交系統(tǒng)的要求;另一方面,由于司機開車時為報站分散精力,也對公交的安全運行埋下了隱患。關鍵字:凌陽單片機SPECE061A,GPS,自動語音報站目 錄第一章 緒論 1第二章 系統(tǒng)方案論證 3 系統(tǒng)設計要求 3 3 GPS公交車報站器各部分功能 4第三章 系統(tǒng)硬件設計 5 SPCE061A單片機控制設計 5 5 SPCE061A單片機最小系統(tǒng)設計 7 7 LCD顯示模塊設計 8 LCD128 X64簡介及功能 8: 9 11 LCD模塊與MCU的串口連接圖 11 音頻輸出模塊 12 SPR4096外接存儲器模塊 12 GPS接收模塊 13 GPS定位的基本原理 14 GPS系統(tǒng)組成 15 GPS 輸入輸出語句說明 16 GPS型號選擇 20 GPS接口電路模塊 22 22第四章 數(shù)據(jù)壓縮與語音處理 24 數(shù)據(jù)存儲與壓縮 24 語音壓縮與處理 24 站點信息、廣告顯示與壓縮 25 GPS信息壓縮與處理 26第五章 系統(tǒng)軟件設計與研究 27 系統(tǒng)主程序設計 27 初始化程序設計 29 時間程序設計 30 語音播報程序設計 31 GPS 自動報站程序設計 32 主程序清單 34第六章 總結與體會 38 38 體會 38致謝 39參考文獻 40附錄 41第一章 緒論第一章 緒論隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,公交系統(tǒng)也日新月異。確認公交車是否進入設定站臺范圍內,以達到自動報站的目的;再設計的過程中給出硬件電路的設計方案、主要軟件流程圖、數(shù)據(jù)處理及其程序設計的方法。本文介紹一種基于GPS模塊和凌陽單片機SPCE061A設計的自動語音報站系統(tǒng)。在一些需要提示乘客注意的情況,比如:轉彎需要注意,或者需要讓座等,這時該怎么辦?解決的辦法就是利用公交車報站器播放語音提示乘客。論文的公布(包括刊登)授權井岡山大學教務處辦理。本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相一致。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。畢業(yè)設計(論文)報告 題 目 公交車自動報站系統(tǒng)設計 機電工程院(系)電氣工程及其自動化專業(yè) 學 號 110616027 學生姓名 雷 鳴 指導教師 尹 溪 起訖日期 設計地點 井岡山大學 井 岡 山 大 學 學 位 論 文 獨 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得井岡山大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。論文作者簽名: 日期: 年 月 日井 岡 山 大 學 學 位 論 文 使 用 授 權 聲 明井岡山大學有權保留本人所送交學位論文的復印件和電子文檔,可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。除在保密期內的保密論文外,允許論文被查閱和借閱,可以公布(包括刊登)論文的全部或部分內容。論文作者簽名: 導師簽名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 摘 要公共汽車成為城市人們出行的必備選擇后所面臨的問題是乘客們如何能夠在正確的車站下車,如何知道這輛車開向哪里,途中還會經(jīng)過哪些車站。其實語音報站不是什么新鮮的詞語了,公交車報站器也不是前所未有,本論文討論一個具有人性化友好操作界面,成本低報站準確公交車報站器方案。利用凌陽SPCE061A串行口通信接收GPS模塊輸出的經(jīng)緯度信息,通過對比存儲經(jīng)、緯度數(shù)據(jù)和相應的站點名字。本設計解決了以住公交車報站系統(tǒng)人工操作不便、誤報站多、故障時不報站等問題。報站也由原來的由隨車售票員報站改為司機按鍵報站了。因此,對自動報站系統(tǒng)的需求也日益強烈。又可以利用報站器播報標準的普通話站名,使各城市更利于交流和發(fā)展。隨著經(jīng)濟與科技的持續(xù)發(fā)展,公交運輸系統(tǒng)的要求越來越高。為了公交系統(tǒng)的管理現(xiàn)代化與安全考慮,需要對原有系統(tǒng)更新使其更智能化,公交自動語音報站系統(tǒng)符合這一要求。往往不能提前做好下車準備,甚至很多要走回頭路;針對這一問題。能夠顯示多條站點信息、并能夠進行相關站點信息提醒,保證乘客盡可能小的下錯或者上錯站。隨著技術的進步、應用需求的增加,GPS以全天候、高精度、自動化、高效率等顯著特點及其所獨具的定位導航、授時校頻、精密測量等多方面的強大功能,已涉足眾多的應用領域,使GPS成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個 IT經(jīng)濟新增長點。通過近20年的發(fā)展,GPS產(chǎn)品已逐漸轉變?yōu)橄M電子產(chǎn)品,且所能應用的范圍已擴展到日常生活中的通信、PDA、定位信息等。國內GPS市場呈現(xiàn)出兩個重點發(fā)展趨勢。在GPS應用領域,車輛應用所占的比例較大。但當摩托羅拉公司推出集車輛導航與跟蹤于一體的車輛信息系統(tǒng)后,它就成了發(fā)展的方向。車輛監(jiān)控系統(tǒng)是集GPS技術、無線通信技術和地理信息系統(tǒng)技術于一體的綜合車輛管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作原理是:安裝在車輛上的GPS接收機根據(jù)收到的衛(wèi)星信息計算出車輛的當前位置,通信控制器從GPS接收機輸出的信號中提取所需要的位置、速度和時間信息,結合車輛身份等信息形成數(shù)據(jù)包,然后通過無線信道發(fā)往控制中心。同時,控制中心的系統(tǒng)管理員可以查詢各車輛的運行狀況,根據(jù)車流量合理調度車輛。芯片的小型化技術、生產(chǎn)成本的降低、體積與耗電量的減小等有利因素,使GPS產(chǎn)品走下神壇、深入到人們的日常生活中。有集成了GPS芯片和地理信息系統(tǒng)數(shù)字地圖的移動通信手機、GPS手持機、GPS 手表,甚至GPS相機等,也有基于掌上電腦和筆記本電腦等移動設備的插卡(CF卡式GPS接收機)式、外接(GPS接收機)式等集成產(chǎn)品。GPS衛(wèi)星定位語音報站系統(tǒng)具有定位精度高、語音自動播報等特點。第二章 系統(tǒng)方案論證第二章 系統(tǒng)方案論證 系統(tǒng)設計要求要求設計一個操作友好且成本很低的公交車報站器,具體要求如下: 可以存放較多的服務用語和廣告詞
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