2015年荐唐山工业职业技术学院.doc

唐山工业职业技术学院 毕业设计说明书 题目 基于单片机公交车自动报站系统 系别 自动化工程系 班级 08机电52 姓名 王震 学号 088125241 指导教师 王震生 2013年 4 月 22 日 目 录 摘 要 1 关键字 1 一、 绪论 2 1.1 课题研究的背景及意义 2 1.2 报站器的动态发展趋势 2 1.3 设计的主要目标任务 3 1.4 技术指标 3 二、 方案的选择与论证 4 2.1 方案比较 4 2.2 方案选择 5 三、 硬件电路的设计 6 3.1 主控电路的设计 6 3.2 脉冲检测电路的设计 16 3.3 语音输出电路的设计 18 3.4 LED显示电路的设计 27 四、 软件设计 34 4.1 主控程序的设计 34 4.2 语音报站程序的设计 36 4.3 LED汉字显示程序的设计 36 五、结 论 37 参 考 文 献 38 [1] 韦宏利.语音芯片在报站器中的应用[J].现代电子技术.2003. 38 附录A 系统程序 39 附录B 完整系统原理图 48基于单片机控制的公交车语音报站系统设计 王震（08机电52 ） 摘 要 根据AT89C51单片机的特点和公交车报站器的特点，本文提出了一种用单片机控制语音芯片进行公交车语音自动报站的方法。同时给出了软硬件设计的方法，设计过程中包括硬件电路设计和软件程序编写两个方面，解释了单片机在应用过程中的方法和可能出现的问题。本文主要介绍硬件电路设计部分。利用AT89C51作为控制器，通过ISD4004语音芯片建立语音信息库，形成变化多样的语音信息，利用其功放播放语音信息以及提示语音，同时运用LED数码管进行站数显示。当公交车到达某站点，用键盘控制本系统工作，通过语音电路输出语音。本系统很大程度上提高公交车报站的准确性，可靠性。提高了公交系统的服务质量。促进城市经济发展和交通变化的和谐发展。 关键一、 绪论 随着国民经济的持续发展和各级政府对县域经济的高度关注，乡镇的城市化正在全国如火如荼地展开，基础设施得到了突飞猛进的发展。在这个过程中，乘坐公交车逐步取代了以前落后的出行方式，成为广大城乡人民短途出行的首选。近年来城市公交事业迅速发展，以前靠售票员报站的方式已经不能满足实际需要，很多大中城市都在推广实行无人售票。在广大乡镇，公交车如何实现自动报站还缺乏人们的重视目前，公交车自动报站主要有以下几种方式：一种是通过全球定位系统的用户终端接收工作卫星的导航信息，从而解算出车辆的经纬度信息，进而计算出实时坐标，将其与站点坐标相比较，当车辆驶入站点一定距离范围内时，不用人工干预，系统自动报站；另一种是利用无线射频识别（Radio Frequency Identification）技术，在每一个公交站台设置一个具有唯一ID的射频发射器，采用间歇工作方式发射信号，当公交车即将到达车站时，车载系统接收到站信号并解码出站台的ID号，由单片机控制自动播放对应站台编号的报站语音；还有一种是对车轮轴的转角脉冲进行计数，将计数值和预置值对比，即可确定报站时刻，达到准确报站的目的。，结合公交车辆的使用特点及实际营运环境，系统。GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，目前美国部分城市投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵，尤其是一些中小城市无法承受。另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况6W 音频输出 10W 信噪比 34DB 系统容量 可容纳300个站点信息和8分钟语音广告信息 环境温度 -30℃～80℃ 最大广告条数 100条 二、 方案的选择与论证 公交车自动报站系统的设计主要是对里程计数来控制报站时刻，进站、出站自动播报站名及服务用语，准确、及时、完全不需要人工介入。本章介绍了两种不同的方案，并将其进行对比。 2.1 方案比较 方案一 公交车站自动报站器的设计，对车轮轴的转角的脉冲进行计数，将计数值与预置值对比，即可确定报站时刻，达到准确自动的目的。以AT89C51为主控芯片，对外来脉冲计数，结合语音芯片ISD4004输出语音。系统由脉冲检测、脉冲计数、CPU控制、控制信号、语音芯片、输出显示等组成。原理框图如图2.1所示。 图2-1 原理框图 （1） 脉冲检测该系统关键是对转轴所转过的圈数进行计数，考虑到车辆将在复杂的 环境中运行，故采用可靠的霍尔元件DN6848作为信号的采集装置，再经光电耦合器4N25输入给单片机。 脉冲计数光电耦合器的