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基于单片机的公交车自动考核与报站实现

基于单片机的公交车自动考核与报站实现

(1)自动报站功能:当车辆到达某一停车站点时,系统自动报站,无需手动按键。(2)自动考核功能:自动记录车辆中途停车的时间和行驶的里程数,功能上具有速度调整、显示控制按键和滚动控制按键(3)显示功能:具有4个24*24的点阵汉字显示功能,汉字用点阵显

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  • 详细描述

    基于单片机的公交车自动考核与报站实现
    摘要:公交车的发展,在旅游、求职、学习、交流、就医等方面,都起着重要的作用。在解决人们的出行问题的同时,在环保、节能等方面都起着积极的作用。当前公交车报站系统一般以司机(或乘务员)口头加手动控制的方式报站,一方面增加了司机的工作量,另一方面误报等问题也会对乘客的出行造成一定影响,同时安全性也存在一定问题。基于以上报站和考核中存在的问题,本设计讨论了以AT89C51芯片为控制核心的公交车报站控制系统。把站点信息集成到一块ID4004语音芯片上,通过语音播报系统控制扬声器播报,同时在LED显示屏上同步显示。该系统通过串行通信的控制模式,向各站点发送和接受站点信息,达到提前播报站点的目的。在考核部分,通过串行通信接受天气和时间信息,方便人们出行生活。以速度传感器监测并控制速度,提升公交车行驶安全性,以自动报站的方式减少司机工作量,提高了报站的准确性。
    关键词:AT89C51芯片;控制系统;语音芯片;串行通信
     
    目录
    1 绪论
    1.1 课题的背景和意义.9
    1.2 国内外课题发展现状.9
    1.3 课题所要实现的目标.9
    2 总体方案设计
    2.1 系统设计要求11
    2.2 方案选择与确定11
    2.2.1 控制芯片的选择11
    2.2.2 语音芯片的比较12
    2.2.3 语音信号的收集13
    3 硬件电路设计
    3.1 控制芯片的介绍14
    3.2 单片机复位电路15
    3.3 时钟电路17
    3.4 显示系统模块17
    3.4.1 LED显示原理及驱动方法17
    3.4.2 动态LED点阵显示屏系统.20
    3.5 语音系统处理模块22
    3.5.1 语音采集、回放原理.22
    3.5.2  ISD4002语音回放芯片.22
    3.5.3 录放音系统电路23
    3.6 键盘输入模块25
    3.6.1 按键的确认25
    3.6.2 重键与连击的处理25
    3.6.3 按键防抖动技术25
    3.7 电源模块26
    4 软件设计
    4.1 系统整体框图28
    4.2 LED文字显示屏的显示28
    4.3 放音程序30
    4.4 录音程序32
    4.5 键盘接口应用与实现程序34
    5 实验结果
    5.1 总体电路组成35
    5.2  PCB 图形成流程效果图.37
    5.3 整机仿真效果图40
    参考文献.41
    致谢.42
    附录一 总电路图44
    附录二 参考程序45
     
    1 绪论
    1.1 课题的背景和意义
    随着城市现代化脚步的加快,公交车作为城市发展的基础设施之一,在缓解人们的物质生活水平与交通堵赛的矛盾上,起到了重要的作用,成为人们出行的首选交通方式。在旅游、导购、出差、求职等需要解决线路问题上,公交车到站报站系统起到了重要作用。它是交通运输,与智能控制结合的产物。其工作效率高,准确性强,操作简单,易于推广使用。
    本设计主要介绍AT89C51单片机控制系统在公交车上的应用,旨在通过对于控制系统的介绍,提高对于51单片机的应用水平,提高公交车的工作效率。同时在一定程度上学会维护硬件电路系统,使其正常工作,在一定程度上尝试修改软件程序,使其向更为人性化,更为科技化,更为智能化的方向发展,从而使人们的出行生活更为愉快,更为方便,更为安全,从而使我们的社会更为和谐、安定、健康。
    1.2  课题的国内外发展现状
    从历史上第一辆汽车的下线,到今天的私家车的应用,汽车的发展经历了将近200年的发展历史。最早的公交车是人工报站与收费的,但是随着各种分工的专业化和服务质量要求的提升以及现代化城市的扩大,公交车服务的范围更大,停靠站点更多。人工报站已不能满足人们的需求,新的智能化的报站系统应运而生。
    公交车的发展经历了人工报站,半自动语音报站,全自动语音报站,基于单片机智能控制的语音报站系统几个发展阶段。基于单片机智能控制的语音报站系统,是为了弥补传统人工报站中存在的语音不标准、站点信息量大、人流量大、人工服务效率有限等缺陷,使公交车进站、出站信息更及时,更准确,服务用语标准易懂,为市民的出行提供了更为人性化更为完善的服务。
    公交车到站报站系统的发展,只有一个起点,而没有一个确定的终点。它是社会发展成果的结晶,也是一种技术成果在实际生活的应用。它的发展将会向更为人性化,更为科技化,更为智能化的方向发展。在未来的某一天,交通堵赛的问题,也会在此系统中得到有效解决。相信不久的将来,全球定位系统也会集成到一块小小的单片机芯片中,对于公交车精确导航,定位起到重要作用。这个系统,将会自动调节车速,对于出行中意外出现的交通事故,能启动报警、自救应急预案,从而将伤亡、损失降到最低。
    1.3  课题所要实现的目标
    本设计以AT89C51芯片为控制核心,结合外围硬件电路和内部软件设计,组成全自动智能控制的公交车到站报站系统。该系统在公交车进站前和出站后自动播报站点语音提示信息和服务用语,同时利用LED灯进行汉字显示提醒,显示时间,日期,天气等功能。该系统包括语音系统,汉字点阵显示系统,电源系统,串行通信系统,意外事故判断与报警系统组成。本设计主要讨论语音系统处理模块、显示系统模块、电源模块、通信模块,按键控制模块等几大部分的硬件电路功能的实现,以及其工作性能的好坏,同时结合软件部分的程序以及模拟仿真,对其性能的好坏做出检验和评估。
     
    参考文献
    [1]刘坤,郑锋,等.51单片机应用系统典型模块开发大全(第二版)[M].北京.中国铁道出版社,2005.
    [2]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京:电子工业出版社,2009.
    [3]谭浩强.C语言程序设计[M].北京:清华大学出版社,1999.
    [4]罗亚非. 凌阳16位单片机应用基础[M].北京:航空航天大学出版社,2010.
    [5]张洪涧,蓝清华.单片机应用技术教程[M].北京:清华大学出版社,2002.
    [6]周良全.模拟电子技术基础(第二版).北京:高等教育出版社,2001.
    [7]袁强,陆启生,李文煜.基于89C51和892051点阵LED显示系统[J].中国科技信息,2006,(18).
    [8]赵娟,高正明,李艳丽.点阵式汉字电子显示屏的设计制作[J].沙洋师范高等专科学校学报,2006,(7).
    [9]赵建领.Protel 99 SE设计宝典(第三版)[M].北京:电子工业出版社,2010.

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