基于单片机GPS公交车自动语音报站系统设计
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目 录
摘要----------------------------------------------------------------- I
ABSTRACT------------------------------------------------------------ II
1 绪论-------------------------------------------------------------- 1
1.1 公交报站系统的现状与发展方向-------------------------------- 1
1.2 国内的发展-------------------------------------------------- 1
1.3 设计的主要目的---------------------------------------------- 2
2 总体设计方案------------------------------------------------------ 3
2.1 设计方案---------------------------------------------------- 3
2.2 主控芯片的选择---------------------------------------------- 3
2.3 定位装置GPS的选择------------------------------------------ 3
2.4 显示器件的选择---------------------------------------------- 4
2.5 语音芯片的选择---------------------------------------------- 5
2.6 时钟芯片的选择---------------------------------------------- 6
2.7 系统整体硬件的确定------------------------------------------ 6
3 硬件设计---------------------------------------------------------- 8
3.1 单片机最小系统---------------------------------------------- 8
3.2 语音MP3模块------------------------------------------------ 9
3.3 GPS模块--------------------------------------------------- 10
3.3.1 GPS定位模块----------------------------------------- 10
3.3.2 GPS定位原理----------------------------------------- 11
3.3.3 GPS定位方法分类------------------------------------- 11
3.4 时钟模块--------------------------------------------------- 13
3.5 指示灯模块------------------------------------------------- 14
3.6 显示模块--------------------------------------------------- 14
3.7 按键模块--------------------------------------------------- 15
4 系统软件设计----------------------------------------------------- 17
4.1 主程序----------------------------------------------------- 17
4.2 语音程序--------------------------------------------------- 17
4.3 显示模块程序----------------------------------------------- 18
4.4 命令处理程序----------------------------------------------- 19
4.5 按键程序--------------------------------------------------- 19
4.6 程序运行--------------------------------------------------- 20
5 系统制作及调试--------------------------------------------------- 22
5.1 系统的制作------------------------------------------------- 22
5.2 系统的焊接------------------------------------------------- 22
5.3 系统的调试------------------------------------------------- 22
5.4 实物的测试------------------------------------------------- 23
6 总结与展望------------------------------------------------------- 26
6.1 总结------------------------------------------------------- 26
6.2 展望------------------------------------------------------- 26
参考文献------------------------------------------------------------ 27
致谢---------------------------------------------------------------- 29
附录---------------------------------------------------------------- 30
摘 要
ABSTRACT
Keywords: GPS singlechip Bus stop announcement LCDdisplay
1 绪论
随着科学技术的日益发展和进步,城市化进程的加快,公共车作为城市的基础设施之一,是绝大多数出行者的首选交通。......。
1.1 公交报站系统的现状与发展方向
1.2 国内的发展
1.3 设计的主要目的
2 总体设计方案
2.1 设计方案
2.2 主控芯片的选择
AT89C51单片机片内含4KBISP可反复擦写一千次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,......。
2.3 定位装置GPS的选择
在自动测地定位模式下可选用一台GPS定位接收机。测地式无线接收机在各种场合均被广泛应用,包括精密的工业大地测量、......。
该类型的接收器,可以实现对正在移动的载体进行导航处理,对载体当下的位置和移动的速度进行提供。......。
2.4 显示器件的选择
本次设计中,可以用LED数码管来显示相应站台的站号,提醒司机自动是去向或者是回向的第几站,......。
LCD12864具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,方便与单片机连接,内部含有国标一级、二级简体.....。
2.5 语音芯片的选择
OTP可以直接由PWM扬声器或晶体管放大器驱动。TG1、TG2仅作为输入触发器使用(并开启正电源和触发器)。此外,......。
2.6 时钟芯片的选择
2.7 系统整体硬件的确定
本次设计主要完成的任务,就是在51单片机的基础上,......等,构成了一个完整的电路[5]。其主要硬件构成如图2-1所示,系统整体电路图如2-2所示。
3 硬件设计
硬件系统主要由以下几部分组成:主控电路、LCD控制电路、MP3音频输出电路、GPS电路、时钟电路、指示灯电路、按键电路。每个电路通过与微控制器的连接起来执行各自功能。
3.1 单片机最小系统
AT89C51提供以下标准功能:4K字节闪速存储器、128字节内部RAM、32个IO口线、看门狗(WDT)、两个数据指针、两个16位定时/计数器......单片机最小系统如图3-1所示。
本次设计采用内部时钟方式,这种方式的结构紧凑.......。
本次设计中需要按键进行复位,按下按键BUTTON3,.......。
本次设计要准确的显示所要对应的信息,每按下一次按键要显示所要显示的信息。准确的显示所要对应的信息,每按下一次按键都要显示所要显......
3.2 语音MP3模块
MP3播放器其实就是一个功能特定的小型电脑。在MP3播放器机身里,拥有MP3播放器存储器(存储卡)、MP3播放器显示器(LCD显示屏)、......。MP3电路如图3-2所示。
本次设计具备语音功能,实现语音自动报站。例如“XX站已到,请乘客们带好随身物品由后门下车。”,“乘客们,请不要在车里吸烟、吐痰和扔废弃物,......
3.3 GPS模块
3.3.1 GPS定位模块
本次设计中采用了GPS定位系统,GPS定位模块与主控芯片之间进行数据交换。这片砼在被确定的时间和情况下,将会出现悬空的工作状态,时钟脉冲引脚......如图3-3所示。
3.3.2 GPS定位原理
车载卫星定位系统,属于现代化智能交通系统的一个分支,在现代化智能交通系统这一巨大的网络体系中,占据着一个极其重要的地位。通过GPS......
公交车自动报站系统与现有的报站的本质区别在于:现有的报站系所有的报站信息存储在司机手边的报站器上,使得所有的信息都来源于司机的“手动”操作,......
3.3.3 GPS定位方法分类
(1)绝对定位。即在一个协议的单点地球坐标系中,......
(2)相对定位。即在一个协议的一个地球坐标系中,......对误差定位[7]。
(1)静态定位。即在定位时,把接收器安放到被检测站点上并进行固定。......。
三是根据误差测距定位方法的工作量和原理的不同......GPS接收器如图3-4所示。
3.4 时钟模块
本次设计使用的DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、......时钟电路如图3-5所示。
3.5 指示灯模块
3.6 显示模块
LCD12864是一种新型的图形点阵LCD其显示分辨率为128×64,......
本次设计采用LCD12864作为显示模块的显示输出。采用LCD12864的8位并行数据接口,......显示电路如图3-7所示。
3.7 按键模块
报站器在正常使用的时候完全不需要人工的介入,可以正确的播报进、出站语音及相关服务用语。但是报站器在调试及需要播放文明用语的时候需要人工介入操作,所以报站器需要加入按键控制系统。
在本系统中用第一个按键是设置按键,第二个按键是加,第三个是减,第四个是切换手动自动的,第5个按键是切换上下行的,第6是播报,第7是采集或删除GPS定位数据,第8个是返回按键。按键电路如图3-8所示。
4 软件系统设计
在本设计系统中,主要是设计了主程序,显示子程序,语音程序等工作管理流程图,并简单分析了各个程序的基本操作和管理流程。
4.1 主程序
主程序设计,主要体现在各个部分的配合上。一般来说当程序进行初始化,系统出现液晶显示屏,液晶显示屏会自动显示到下一站,下车时灯亮起。选择No,则直接表示......主程序如图4-1所示。
4.2 语音程序
MP3语音模块内的子程序,主要体现的功能是对芯片所接受到的音频一......语音程序如图4-2所示。
4.3 显示模块程序
LCD12864程序接收来自主程序的信号,进入模式子功能,......显示模块程序如图4-3所示。
4.4 命令处理程序
当接收到信号时,Mplayer会做一些命令处理。当接收到下一站的命令时,.....命令处理程序如图4-4所示。
4.5 按键程序
键盘接口的设计过程中,设计开始之后首先开始向P1口写入,......。
4.6 程序运行
采用GPS自动报站方案时,正常工作状态下,公交车在每2个站台之间的运行要经历下面四个状态:
四运行:出站5m和距离下一站10m之间,可播放与站台无关的信息,如广告等。
5 系统制作及调试
本章主要介绍了基于单片机公交车语音报站器设计系统的制作、焊接、调试及安装......。
5.1 系统的制作
通过以上的几章的介绍和说明,按照电子工艺的操作工程开始制作电路。
5.2 系统的焊接
5.3 系统的调试
按照上面的步骤,系统在正常的情况下安装并焊接完成。在调试前,......。
一是前工序做好以后,接上+5V的电源,......直到电源指示灯正常点亮。
二是单片机控制电路、LCD12864液晶显示器、......按键的控制是否符合电路的控制要求。
对以上各个部分调节好以后。至此,系统的整个过程结束。否则,要对其相应的部分做维修处理,直到一切正常为止。
5.4 实物的测试
根据系统的功能需求,确定了总体设计方案,分别介绍了AT89C51主控制器和GPS模块,着重分析了各部分电路,并给出了实际应用电路图,完成了整个系统电路的功能设计。系统实物图如图5-1所示。
当GPS正常工作时,绿色指示灯会闪烁,......GPS工作图如下图5-3所示。
测试第一站为A,此时液晶上显示时间、日期和站点的名称,......。站台测试图如图5-4所示。
6 总结与展望
6.1 总结
(1)硬件设计。依据GPS自动语音报站器的功能要求,......。
(2)程序设计。以单片机AT89C51为核心,......。
6.2 展望
本篇文章对单片机保存了足够的I/O端口。文章主要通过使用多个传感器将其信息进行融合,进一步在GPS定位中进行应用,可以对模式进行简单切换操作,......进一步推动了智能化公交系统的应用。
致 谢
光阴似箭,岁月消逝。转瞬间,四年的大学生活即将接近尾声。毕业设计也即将结束,在指导老师的指导下和同学的帮助下,顺利的完成了毕业论文......。
在此要特别感谢我的指导教师对我论文写作上的指导,感谢教师一直给予我的支持和帮助......并且需要在实践中不断提升自身的专业综合能力素质。
附录
小小惊喜,为方便参考,一起打包的资料如下,可在下面链接下载哦。
本文介绍了在设计的过程的关键点,供大家参考学习,如果想获取实物、下载链接失效、对其他单片机硬件设计感兴趣、有不明白的或者错误的,可以加徽biyezhan007
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