【大学】优秀毕业论文答辩 基于单片机的公交车自动报站系统设计PPT.ppt
答辩人：,专业：09级自动化1班,指导老师：,学号：,基于单片机的公交车自动报站系统设计,前 言,随着城市公交系统的快速发展，公交车为外出的人们提供了方便快捷的服务。而公交车报站的方式直接影响着服务的质量。目前，智能公交车报站系统在西方发达国家已经相当成熟。在我国大中城市也有比较成型的公交车自动报站系统，但是许多公交车报站系统仅停留在语音播报上，为此本设计不仅有语音播报功能同时还增加了显示电路，使视觉和听觉相结合增加了系统报站的有效性。,设 计 意 义,一.基于GPS全球卫星定位系统的公交车自动报站系统,该系统由公交车内各终端(信息屏、腰牌等)、自动报站器、GPRSGSM通信网络、公交监控调度中心组成。自动报站器主要由主控芯片、GPSGPRS通信模块、LCD、SD卡、MP3解码芯片组成。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，,公交车自动报站系统的研究现状,设 计 意 义,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；驾驶员也可以通过相应的工具进行回复。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。,设 计 意 义,二.基于电磁波理论的公交车自动报站系统,可利用公交车上现有的移动电视来接收电磁波，从而显示信息，并在车底部安装线圈并通以微量电流；在距站点数百米处的车道下埋设数匝线圈，其两端连向站牌；并在站牌上安装相关装置。公交车以一定速度在路上行驶，在到站前会经过路下线圈，路下线圈切割车上通电线圈所产生的磁场而产生感应电流。电流流经站牌，触动内部装置，使站牌发送出电磁波。在车上的乘客就能从荧屏上获取相关报站信息。该系统的优点是能准确报站，不但给乘客带来方便，而且能让司机更加专心于驾驶，加强了道路安全性。但是铺设价格昂贵，其可靠性也没有实际验证，现在只有部分专家支持，并没有实际使用。,设 计 意 义,三.基于单片机的公交车自动报站系统 其中一种的技术关键是对车轮转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。该方式应用89C51单片机的高速计数器端口进行脉冲计数，以距离来控制报站时刻，首次实现了模糊控制，改变现有设备的不足。做到简单实用自动化程度高。另外一种基于单片机的公交车自动报站系统就是利用无线数传模块来实现的。每个站牌上设一个发送装置（主要是TX100芯片），每辆公交车上设一个接收装置（主要是RX100芯片），发送装置不断发送信号，接收装置即公交车在离站10到20米的时候接收到信号，然后就自动语音报站，同时设有LED数码管显示和手动报站装置。这种报站系统软件编写简单，修改容易，而且芯片价格低廉，大批生产比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。,设 计 意 义,通过以上分析，本人决定采用第三种，即基于单片机的公交车自动报站系统。这次的设计采用单片机作为主控CPU，控制语音控制电路以及LCD液晶显示电路。作为智能公交车报站系统的主要控制设备，利用单片机作为CPU来进行总体控制，通过语音控制电路进行各种提示语音的播放，同时使用LCD液晶进行显示，实现公共汽车的语音自动报站以及文字提示的功能，实现图文、语音一体化协调工作。,系统设计结构图,使系统达到一个低成本、高质量、稳定可靠的设计。,语音芯片,按键控制,扬声器,LCD液晶显示,本次设计的目的：,硬件方案的选择,1、宏晶科技公司生产的STC89CXX系列单片机，其中有8位的单片机，也有16位的单片机。STC89C52为8位的单片机，它是一种低损耗、高性能的CMOS微处理器，片内有8K字节的存储空间，128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计 数器，寻址范围64K。并且可以在线进行重复编程、快速擦除、快速写入程序，能重复擦除/写入1000次左右，数据保存时间为十年。,一、主控CPU,方案的选择,2、凌阳公司生产的微处理器，同样有8位的CPU和16位的CPU。它也有很多特点，比如：体积下、集成度高、可靠行好、易于扩展；具有较强的中断处理能力；功能强、效率高的指令系统及低功耗、低电压。但是其应用领域主要是为控制处理数据处理以及数字信号处理等领域,方案的选择,二、液晶显示模块的方案对比选择,1、LED数码管,在这个设计中，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，让司机心里有数，同时增加显示数字的可读性。该设计中，显示站号，至少要2个LED数码管，显示时间信息要12个，显示温度信息要2个，总共需要16个LED数码管。单价是1.2元，那16个共需要161.2=19.2（元）。另外十几个数码在布线中会很累赘，而且显示效果也不佳，给设计带来很不方便的使用，也不实用。,方案的选择,2、LCD1602液晶显示器,LCD1602液晶显示器是一块价廉物美的器件，其体积小，控制简单，使用方便。它能显示2行16列的数字或英文信息，另外它的线很少，只要8根数据线和3根控制线，这样给使用带来很大的方便，节约单片机I/O口。市场上一块LCD1602的价格也就15元左右，比数码管还便宜，况且显示的站牌能更清晰。,方案的选择,3、LCD12864液晶显示器,功能强大、可以显示中文文字的LCD12864液晶显示器，其价格贵，体积大，控制比LCD1602稍微复杂点，但是使用也是很方便的。在控制使用上，需要8根数据线和3根控制线，其余的PSB、和BLA直接与VCC相连接。但是在本设计中使用它的性价比不高，体积大，占用覆铜板面积大，而且笨拙。,方案的选择,三、语音芯片的方案对比选择,1、台湾公司生产的ARP9600语音录放芯片2、美国ISD公司的NY3P065语音录放芯片,方案的选择,台湾公司生产的ARP9600语音录放芯片和美国ISD公司的NY3P065语音录放芯片相比，相同点都是DIP28双列直插塑料封装，在管脚排列上也基本相同，+5V 电源供电，可以不加功放直接外接驱动扬声器。但是不同点是NY3P065的录放时间为8至16分钟，在设计中需要录音时间长点的，利于每个站台的录音和报站；另外，在控制上，NY3P065可以直接通过地址的方式查询录音信息并通过扬声器报放录音信息；最后也是最重要的，NY3P065具有录音结束标志，当录音结束后，单片机可以通过读取该标志产生中断信号，使 PD置高电平，从而控制NY3P065进入不工作节能状态。,系统完成功能,1 手动按键报站,2 提示语音报站,3 站名通关LCD液晶显示器显示,程序流程,主程序流程图如下：,小 结,总结:本次设计通过多种方案的选择，做出了适合本次设计基本目的的作品，各项基本功能都已经完成，实现了公交车语音报站以及文字提示功能，实现图文、语音一体化协调工作。待改进的地方:还有更多实用便民的功能没有实现，如当天天气状况、空气状况、当天当地温度等。,Thank You!,感谢我的导师XX老师对我的悉心指导！感谢自动化专业的各位老师在我四年的学习期间在学术上给与我耐心细致的指导!感谢我的同学和舍友给我的热情帮助！最后，向百忙中审阅本论文的各位评审老师致谢！,致 谢,
