单片机地铁或公交自动报站器设计

基于单片机的公交车自动报站系统设计目录第一章绪论.........................................................................................................................11.1本课题的研究意义...............................................................................................11.2目前几种公交车报站器详细比较.......................................................................11.2.1GPS公交车自动报站器............................................................................11.2.2手动式公交车自动报站器.......................................................................21.2.3基于单片机的公交车自动报站系统.......................................................2第二章系统功能模块详细介绍...........................................................................................32.1单片机AT89C51....................................................................................................32.1.1管脚说明...................................................................................................52.1.2外部晶振的选择.......................................................................................62.1.3复位电路.....................................................................................................62.1.4按键电路设计...........................................................................................72.2.PT2262/PT2272引脚图........................................................................................82.2.1PT2262/2272接线图以及工作原理........................................................92.2.2无线数传模块F05V/J05V........................................................................102.3显示模块LCD1602..............................................................................................102.3.1排阻Respack-8......................................................................................112.3.2LCD1602的引脚定义..............................................................................112.3.3液晶LCD1602常用的11条指令...........................................................132.4蜂鸣器和LED指示灯.........................................................................................15第三章系统程序设计.........................................................................................................173.1系统仿真主程序流程图.....................................................................................17第四章系统仿真实现.........................................................................................................184.1开发环境KeilC51介绍.....................................................................................184.2仿真环境PROTEUS介绍.....................................................................................184.3仿真运行结果截图.............................................................................................194.4仿真结果.............................................................................................................19结束语...............................................................................................................................20附录A系统仿真全部代码.................................................................................................21第一章绪论1.1本课题的研究意义近些年来，随着城市人口的不断增加，人们生活节奏的不断加快，公交车在大城市以及中小城市已经普及，并且有了日新月异的发展，在人民生活中起着重要作用，因此，公交车的正常运行与人们的正常生活息息相关。传统公交车报站大多是由乘务人员来人工报站，但是因为方言的差异或者人多时语音嘈杂，这种方式不利于人民生活的和谐。所以根据这种需要市面上产生流行了多种公交车报站器也方便人们的生活。目前虽然现在在一些大城市的公交车上已经采用GPS定位系统自动报站，但其造价昂贵，难以在一些中小城市实现普及。另外，现在也有一些城市正在使用的一种半自动语音报站系统，这种系统需要由司机在车子进出站的时候人工操作，由于这两个时间点往往是路面情况最复杂的时刻，因此也给行驶中的车辆带来了安全隐患。所以本设计针对目前常见公交车报站系统的主要缺陷，研究介绍了一种基于单片机控制的公交车自动报站系统，实现在到站时的自动语音报站和LCD液晶显示，而且该系统造价廉价，可以在中小城市中普及。1.2目前几种公交车报站器详细比较公交车对社会影响巨大，随着公交车的不断普及市面上也出现各种各样的公交车报站器，现在市面上流行的几种报站器主要有下列几种类型：1.2.1GPS公交车自动报站器利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，在司机座位后面隔板上，安装了一台15英寸的液晶电视和GPS信号接收器，安装了这套设备后，公交车在语音报站的同时，通过液晶电视还可以显示到站站名的字幕，这样如果没听清报站的话，通过显示屏，乘客也可以一目了然。当出现紧急情况时，调度中心将会给公交车发出相应的信息，以短信的形式传送到显示屏上，同时车载台会发出相应的提示音；目前在美国部分城市GPS卫星定位系统已经投入使用，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。AT89C51单片机产生周期信号1.2.2手动式公交车自动报站器手动式公交车自动报站器通过主机上的汉字显示器，显示当前车站名称，即将达到站名指示功能；通过主机屏幕的显示，可直观的观察到进站和下一站信息；通过按键，可播放进站，出站，服务用语等语音。但是该种报站器需要由司机在车子进出站的时候人工操作，由于这两个时间点往往是路面情况最复杂的时刻，因此也给行驶中的车辆带来了安全隐患，不利于公交车的安全行驶。1.2.3基于单片机的公交车自动报站系统基于单片机的公交车自动报站系统就是利用编码解码芯片PT2262/PT2272进行解码编码，利用无线数传模块F05V/J05V和天线进行发射和接收来实现的。在每个站牌上设置一个编码发送装置PT2262和无线数传模块F05V，通过公交车上设置的接收装置J05V和译码装置PT2272进行译码并传输到单片机。发送装置按照延时3到5秒不断发送信号，公交车在距离站牌10到20米的时候就能接收到信号，然后根据程序来实现语音报站，LCD液晶显示。这种报站系统软件编写比较简单，也容易修改，并且芯片价格低廉，大批生产能够获得比GPS系统达到更高的性价比，是公交车自动报站系统的较佳选择。系统各部分框图如下图所示图2-1公交车站牌发射部分方框图PT2662信号发射无线数传模块F05V通过天线（Antenna）发射信号，间隔5秒。图2公交车车载接收部分方框图第二章系统功能模块详细介绍2.1单片机AT89C51随着计算机技术的发展，单片机技术已成为计算机技术中的一个独特的分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。纵观单片机发展的30多年来，单片机正往多功能、高性能、高速度、低电压、低价格、低噪声、低功耗、小体积、大容量、专用化和外围电路内装化的方向发展。单片机的出现使的过去经常采用模拟电路、数字电路实现的电路系统，转变成现在用单片机予以实现，并且传统的电路设计方法演变成硬件和软件相结合的设计方法，并且许多电路设计问题将转化为纯粹的程序设计问题。主要特性：1、一个CPU，一个片内振荡器以及时钟电路，2、4K（RAM）程序存储器，3、128B（ROM）数据存储器4、21个特殊功能寄存器5、数据能够保存的时间：10年6、与MCS-51指令相兼容7、32个可编程I/O线（4个8位并行I/O端口）PT2272信号接收LCD1602液晶显示ISD4004语音模块晶振，外部中断复位电路按键控制AT89C51单片机控制接收天线接收无线数传模块J05V8、16位定时器/计数器有两个9、5个中断源，两个优先级嵌套结构10、一个可编程全双工串行接口11、低功耗的闲置和掉电模式12、片内振荡器和时钟电路尽管目前单片机种类多，各类单片机的指令系统各不相同，功能各有所长，但市场占有率最高的是51系列单片机。