基于单片机的公交车报站系统设计开题报告

 2021-12-08 21:53:10

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着国民经济的快速发展，我国城市人口高度集中并大幅增长，私家车拥有量也急剧上升，交通需求不断扩大导致城市道路交通拥挤，乘坐公交车出行是解决我国城市交通发展问题的有效途径，随着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，在到站后能够及时报站的公交车语音报站系统不但能解决这个实际问题也有助于提高公交服务质量。

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（GPS）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。

随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机已经在很多领域得到广泛的应用。在声学领域，微机技术与各种语音芯片的结合，既可以完成语音的合成技术，又可以使得公交车报站器的实现，从而为市民提供了更加人性化的服务。鉴于公交车报站的具体情况，结合公交车的使用特点及实际运营环境，设计了一种由单片机控制的公交车报站系统。公交车报站系统的设计应用单片机、LCD、语音芯片等，使得到站信息及提示信息以语音和显示的方式告知市民，弥补传统人工语音报站的落后方式，使进站、出站及服务用语的信息实现自动播报，为市民提供更人性化，更完善的服务，以减少各种可能产生不必要的交通流量，提高公交的运作效率。

本设计的目的在于通过本次设计能将所学到的单片机理论知识应用于社会实践中，增强自己的社会实践能力，为将来在社会更好的立足做准备。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的基本内容：本课题主要研究51单片机的公交车电子报站系统，，即公交车快要进站/出站时单片机得到一个信号，通过内部程序运算发出指令使语音电路单元用语言报出站点信息，同时在LCD单元上上显示站点信息，使得乘客得到提醒。其中单片机为核心控制LCD单元和语音显示单元，使整个系统良好运行。单片机主要研究各接口电路连接连接和程序的开发；语音单元主要研究语音芯片在指令下发出相应语音信息的程序开发；LCD主要研究点阵汉字排列方法及其相应的程序。

本课题的目标：基于单片机原理，利用单片机设计出一个公交车报站系统。通过设计方案和编译程序，能够满足公交车报站系统的设计需求，并且在系统上能够有多种操作，在软件上仿真整个设计，用实物的方式展现设计。

本课题的基本技术方案：本次毕业设计主要由4个大的模块构成，分别是主控模块、语音芯片模块、LCD液晶显示模块、键盘控制模块，其中主控模块是此次毕业设计的核心模块，主要是指STC89C52RC芯片，它控制整个系统的运行，利用其各个口分别控制其他模块，使其他模块能够成为一个整体，实现功能的需要；语音模块主要指WT588D芯片；而LCD12864液晶显示模块是整个系统的辅助模块，用来显示到站信息。按照系统功能的具体要求，在保证实现其功能的然础上，尽可能降低系统成本。总体设计方案围绕上述思想，初步确定系统的方案如图1所示：

图1 系统结构框图

在方案设计中，遵循简洁至上的原则，因此所有的外围模块采用串行方式与微处理器模块接口。该设计以STC89C52RC系列单片机为控制核心，实现公交车语音报站基本功能。在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步的设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为键盘设定、单片机控制、LCD显示和语音控制四大部分。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关资料，翻译外文文献，撰写开题报告。

第3-7 周：设计语音报站器的硬件电路，完成硬件部分的组装与测试。

第7-12 周：编写各个模块程序，实现语音报站器要求的功能。进行软硬件的测试与调试。

第12-15 周：按毕业设计论文撰写规范，撰写论文并修改完善。

第16周： 毕业设计答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 韦宏利.语音芯片在报站器中的应用[J].现代电子技术,2003.

[2] 刘强,贾鸿莉.基于单片机的公交车自动报站器的设计[J].中国科技信息,2011.

[3] 曹云川,周遐,金瑞.公交车自动报站器设计[J].昆明理工大学学报,2009.

[4] 丰焕亭.基于Proteus的LED汉字显示屏设计[J].中国科技信息.2011.

[5] 陈光东.单片微型计算机原理及其C语言程序设计[M]. 华中科技大学出版社,2004.

[6] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M]. 清华大学出版社 ,1996.

[7]于晓明.基于单片机的公交车自动报站器设计[J].农家参谋，2018.

[8]刘晓佳.基于单片机的公交车自动报站器的设计[J].电脑迷，2017.

[9]王晓慧.基于单片机的公交车自动报站的实现[J].现代工业经济和信息化，2014.

[10]聂茹.基于单片机的公交车自动报站系统设计与实现[J].微处理机，2013.

[11]史先桂.单片机在公交车智能报站系统中的应用[J].电脑知识与技术，2011.

[12]李吉志.基于单片机的公交车智能语音报站和液晶显示系统设计[J].电脑知识与技术，2010.

[13] Zheng ZhongKai,Jiang Xuecheng,Cai Ping.Program and circuit design ofsimple software radio FSK based onMCU[J]. ProcediaComputer Science,2018.

[14]Mohamed Y. E. Simik,Feng Chi,Chen Li Wei,Abdullah A. A. Hassan. A SimpleMCUandRF-Based Wetness Detector[J].Sensing and Imaging,2018,20(1).

[15]Chen,Wu.Advanced liquid crystaldisplays with supreme image qualities[J].Liquid Crystals Today.2019(1).

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