畢業(yè)設計---公交車站自動報站器的設計

1、<p><b>　　摘要 </b></p><p>　　公交車已經(jīng)成為一般工薪族和學生族出門必須的交通工具，目前公交車上采用的公交報站系統(tǒng)具有語音和顯示報站的基本功能，但由于報站時采用司機手動切換，一方面增加了司機的勞動強度，另一方面由于司機的誤報或漏報，造成乘客誤下或漏下，對于公交運營產(chǎn)生了很大負面影響，跟會對乘客造成很多不必要的影響。為此，研究公交車自動報站系統(tǒng)是非常必要的。

2、</p><p>　　本課題主要研究的是基于AT89C51單片機、GPS—9543LP全球定位模塊和ISD1700S語音芯片的公交車自動報站系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用GPS模塊測得的經(jīng)緯度信息與存儲在單片機中的站點的經(jīng)緯度信息相比對，無論上行線路，還是下行線路，均能準確判斷是否到站。同時，采用基于文本的語音合成技術，真正實現(xiàn)了全自動、準確地播報站名。</p><p><b>　　Abstr

3、act</b></p><p>　　The public transportation has already became the general wage race and the student race went out must the transportation vehicle, at present on the public transportation uses the publi

4、c transportation newspaper station system had the basic function which the pronunciation and the demonstration newspaper stood, but because the newspaper stood time used the driver manual cut, on the one hand increased d

5、river's labor intensity, on the other hand because driver's misinformation or failed to report, </p><p>　　This topic main research is based on at89C51，GPS—9543LP，ISD1700S public transportation automa

6、tic newspaper station system front, System that uses longitude measured information and store the GPS module in single-chip microcomputer in the longitude of sites compare information on，uplink, is also a downward line,

7、are able to determine accurately whether arrives.At the same time, based on the text of the speech synthesis technology, truly automatic, accurate broadcast stations.</p><p><b>　　目錄</b></p>

8、<p>　　1 緒論...........................................................................................................................3</p><p>　　1.1 課題研究的背景及意義..........................................

9、......................................3</p><p>　　1.2 報站器的動態(tài)發(fā)展趨勢................................................................................3</p><p>　　1.3 設計的主要目標任務...........................

10、.........................................................4</p><p>　　2 方案...........................................................................................................................5</p>

11、<p>　　3 系統(tǒng)器件選型...........................................................................................................6</p><p>　　3.1 AT89C51的簡介.......................................................

12、......................................6</p><p>　　3.1.1 主要性能.....................................................................................................6</p><p>　　3.1.2 引腳功能說明...........

13、..................................................................................7</p><p>　　3.2 GPS—9543LP定位模塊................................................................................9</p><

14、;p>　　3.3 ISD1700S語音芯片......................................................................................10</p><p>　　4 系統(tǒng)硬件研究與設計..........................................................................

15、....................12</p><p>　　4.1 各部分電路...................................................................................................13</p><p>　　4.1.1 單片機的最小系統(tǒng)............................

16、........................................................13</p><p>　　4.1.2 JHD162A液晶顯示電路............................................................................13</p><p>　　4.1.3 ISD1700S音頻輸出電

17、路及按鍵電路........................................................13</p><p>　　4.1.4 GPS模塊接口電路.....................................................................................13</p><p>　　5 系統(tǒng)軟件研究

18、與設計..............................................................................................15</p><p>　　5.1主程序流程圖.........................................................................................

19、.......15</p><p>　　5.2語音模塊子程序............................................................................................17</p><p>　　5.3 JHD162A液晶顯示子程序...........................................

20、................................18</p><p>　　6 結論..........................................................................................................................19</p><p>　　參考文獻........

21、..............................................................................................................20</p><p>　　附錄...................................................................................

22、...........................................21</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　隨著科學技術的日益發(fā)展和進步，無人售票公交車在街頭多了起來，語音報站器也被廣泛使用，這在相當大程度上免除了乘務人員沿途報站的麻煩，給許多不熟悉公交線路的乘客帶來了方便。 </p><p>

23、　　1.1 課題研究的背景及意義</p><p>　　公共汽車為外出的人們提供了方便快捷的服務，而公共汽車的報站直接影響服務的質量。傳統(tǒng)由乘務人員人工報站，該方式因其效果太差和工作強度太大，在很多大城市已經(jīng)被淘汰。近年來，隨著科學技術的日益發(fā)展和進步，微型計算機技術已經(jīng)在許多領域得到了廣泛的應用。在聲學領域，微機技術與各種語音芯片相結合，即可完成語音的合成技術，使得汽車報站器的實現(xiàn)成為可能，從而為市民提供了更加人

24、性化的服務。鑒于傳統(tǒng)公交車報站系統(tǒng)的不足之處，結合公交車輛的使用特點及實際營運環(huán)境，設計了一種由單片機控制的公交車自動報站系統(tǒng) ?！　」卉囎詣訄笳酒鞯脑O計主要是為了彌補改變傳統(tǒng)語音報站器必須有司機操控才能工作的落后方式，進站、出站自動播報站名及服務用語，為市民提供更人性化，更完善的服務 。</p><p>　　1.2 報站器的動態(tài)發(fā)展趨勢 </p><p>　　公共汽車行駛在現(xiàn)代文明程

25、度高的市區(qū)，它是一道流動的風景線，因而對整車外形乃至色彩都有更高的要求。作為公共汽車還要求有醒目和減少乘務人員勞動強度的電子報站器，電子顯示路牌，無人售票裝置，前后電視監(jiān)視系統(tǒng)等新技術的采用也將越來越普及?！　」卉噲笳酒髟诠皇聵I(yè)中占有舉足輕重的地位，它直接影響到公交車的服務質量。目前公交車報站有三種方式，一種是利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的公交車報站系統(tǒng)，在司機座位后面隔板上，安裝了一臺15英寸的液晶電視和 GPS信號接收器，安裝了

26、這套設備后，公交車在語音報站的同時，通過液晶電視還可以顯示到站站名的字幕，這樣如果沒聽清報站的話，通過顯示屏，乘客也可以一目了然。當出現(xiàn)緊急情況時，調(diào)度中心將會給公交車發(fā)出相應的信息，以短信的形式傳送到顯示屏上，同時車載臺會發(fā)出相應的提示音；駕駛員也可以通過相應的工具進行回復 。目前在美國部分城市GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，國內(nèi)也有此類產(chǎn)品的研制開發(fā)，其功能強大，系統(tǒng)穩(wěn)定，但其投資昂貴，尤其是一些中小城市無法承受。另外兩種是手動電子

27、報站和人工報站的方式，而它們都離不開司務人員，加大司乘人員的工作強度。手動電子報站一般有司機或者</p><p>　　1.3 設計的主要目標任務</p><p>　　本課題要求設計以公交車自動報站系統(tǒng)，以滿足以下要求：</p><p>　　1、具備GPS定位模塊，自動記錄公交車行進速度，位置，時間等信息；</p><p>　　2、通過GSM

28、或其他無線方式發(fā)送本車相關信息；</p><p>　　3、到站和離站自動語音提醒；</p><p>　　4、公交站點自動顯示該路車還有多少時間到達；</p><p>　　5、具有人機交互界面完成上述信息設定和查詢。</p><p>　　目標是：熟悉單片機系統(tǒng)和了解GPS定位系統(tǒng)。</p><p><b>　　

29、2 方案</b></p><p>　　本設計采用的方案是基于AT89C51單片機、GPS—9543LP全球定位模塊和ISD1700S語音芯片的自動報站系統(tǒng)。GPS接收模塊接受GPS衛(wèi)星發(fā)送的定位數(shù)據(jù)，經(jīng)簡單的字符串操作可分別找出GPS信號中的經(jīng)度、緯度以及相應的格林威治時間等定位信息。然后，將這些經(jīng)緯度信息通過串口發(fā)送給單片機處理。每顆GPS衛(wèi)星時刻發(fā)布其位置和時間數(shù)據(jù)信號，用戶接收機測量每顆衛(wèi)星信號

30、到接收機的時間延遲，根據(jù)信號傳輸?shù)乃俣扔嬎愠鼋邮諜C到不同衛(wèi)星的距離。同時接收到至少4顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)時，就可以算出三維坐標、速度和時間。</p><p>　　整體思路是：通過按鍵電路和GPS定位系統(tǒng)輸入地段信息，直接輸出數(shù)字信號給單片機AT89C51進行處理，在LCD液晶頻上顯示當前站名信息。同時通過語音芯片輸出放大后的語音信息。其結構框圖如下圖所示：</p><p><b>　　3

31、系統(tǒng)器件選型</b></p><p>　　本系統(tǒng)所用器件有：AT89C51、GPS—9543LP、ISD1700S等。</p><p>　　3.1 AT89C51的簡介</p><p>　　AT89C單片機的結構框圖如圖3－1所示。它主要由下面幾個部分組成：1個8位中央處理單元（CPU）、片內(nèi)Flash存儲器、片內(nèi)RAM、4個8位的雙向可尋址I/O口、

32、1個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行接口、2個16位的定時器/計數(shù)器、多個優(yōu)先級的嵌套中斷結構，以及一個片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。在AT89C單片機結構中，最顯著的特點是內(nèi)部含有Flash存儲器，而在其他方面的結構，則和Inter公司的8051的結構沒有太大的區(qū)別。</p><p>　　圖3－1 AT89C單片機的結構框圖</p><p>　　3.1.1 主要性能</p>

33、<p>　　1. 與MCS-51 兼容 2. 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000次寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10年 3. 全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz 4. 三級程序存儲器鎖定 5. 128*8位內(nèi)部RAM 6. 32可編程I/O線 7. 兩個16位定時器/計數(shù)器 8. 6個中斷源 9. 可編程串行通道 10. 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p>

34、<p>　　另外，AT89C51是用靜態(tài)邏輯來設計的，其工作頻率可下降到0Hz，并提供兩種可用軟件來選擇的省電方式——空閑方式（Idle Mode）和掉電方式（Power Down Mode）。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時鐘被“凍結”，使一切功能都暫停，故只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一個硬件復位為止。</p>&l

35、t;p>　　3.1.2 引腳功能說明</p><p>　　AT89C51引腳圖如圖3－2所示。</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　VSS：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8個TTL門電

36、流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將

37、輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，

38、當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能

39、口，如下表所示：口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時器0外部輸入） P3.5 T1（記時器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p&

40、gt;<p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸

41、出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。    /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這

42、兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。     /EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>　

43、　3.2 GPS—9543LP定位模塊</p><p>　　目前市場上GPS模塊較多，由于系統(tǒng)對GPS模塊無特殊精度要求，出于成本考慮，選用價格相對便宜的LeadtekGPS—9543LP定位模塊。其定位精度10m，能滿足設計要求。</p><p>　　LeadtekGPS—9543LP提供一個雙列20針的對外接口。它有兩組全雙工的異步串行接口，便于和單片機通訊。在加電以后開始運行，其基本

44、運行過程如下：（1）自檢 </p><p>　　加電后開始自檢，通過輸出通道報告自檢結果，其過程將堅持RAM、Flash、接收器、實時時鐘和晶體振蕩器。</p><p><b>　　初始化 </b></p><p>　　自檢完畢后，將開始衛(wèi)星探測和跟蹤過程。整個探測過程是完全自動的。正常情況下，LeadtekGPS—9543LP將用4

45、5s的時間獲取定位信息（在已知星歷表時只需8s），之后通過輸出通道傳送有效地位置、速度和時間信息。 </p><p><b>　　導航</b></p><p>　　探測完畢后，LeadtekGPS—9543LP通過輸出通道發(fā)送有效地導航信息，包括經(jīng)緯度、海拔、速度、日期/時間、誤差估計、衛(wèi)星和接收機狀態(tài)。</p><p><b>

46、　　衛(wèi)星數(shù)據(jù)收集</b></p><p>　　運行時，LeadtekGPS—9543LP將自動更新衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)。</p><p>　　LeadtekGPS—9543LP采用美國國家海洋電子協(xié)會制定的NMEA—0183通信標準格式。其輸出數(shù)據(jù)采用ASC2碼，內(nèi)容包含緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時間、航向以及衛(wèi)星狀況等信息。一條$GPGGA輸出語句包括17個字段：語句標識頭，世界

47、時間，緯度，緯度半球，經(jīng)度，經(jīng)度半球，定位質量指示，使用衛(wèi)星數(shù)量，水平精確度，海拔高度，高度單位，大地水準面高度，高度單位，差分GPS數(shù)據(jù)期限，差分參考基站標號，校驗和結束標記（用回車符<CR>和換行符<LF>），分別用14個逗號分隔。如單片機收到以下定位信息：</p><p>　　$GPGGA，114641,3002.3232，N，12206.1157，E，1，05，12.9,53.2，

48、M，11.6，M，*4A</p><p>　　表示使用“$GPGGA”格式語句，世界（格林威治）時間為11時46分41秒，位置在北緯30度2.3232分，東經(jīng)122度6.1157分，定位有效，接收到5顆衛(wèi)星，水平精度12.9m，天線離海平面高度53.2m，所在地離地平面高度11.6m，校驗和為4AH。</p><p>　　從GPS版接受的數(shù)據(jù)流是文本字符串，可根據(jù)GPS輸出數(shù)據(jù)NMEA—0

49、183通信標準格式所定義的各種記錄語句的結構組成特點，編制程序解析其中有用的信息。由于幀內(nèi)各種數(shù)據(jù)段由逗號分隔，因此在處理緩存數(shù)據(jù)時一般通過搜尋ASC2碼“$”判斷是否是幀頭。在識別幀頭的類別（GPGGA）后，通過對所經(jīng)逗號個數(shù)判斷當前正在處理的是哪一種定位導航參數(shù)，并作出相應處理。</p><p>　　3.3 ISD1700S語音芯片 </p><p>　　ISD1700S 系列芯片是華

50、邦公司新推出的單片優(yōu)質語音錄放電路，是ISD1400S與ISD2500S的升級產(chǎn)品。該芯片提供多項新功能，包括內(nèi)置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示（vAlert）,雙運作模式（獨立&嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片內(nèi)部包含有自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅動線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。 </p><p><b>　　特點： </b></p>

51、;<p>　　可錄、放音十萬次，存儲內(nèi)容可以斷電保留一百年 </p><p>　　兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式 </p><p>　　可處理多達 255 段以上信息 </p><p>　　有豐富多樣的工作狀態(tài)提示 </p><p>　　多種采樣頻率對應多種錄放時間 </p><p>　

52、　音質好，電壓范圍寬，應用靈活，價廉物美 電特性： </p><p>　　工作電壓：2.4V－5.5V，最高不能超過6V </p><p>　　靜態(tài)電流：0.5-1uA </p><p>　　工作電流:20mA </p><p>　　可利用振蕩電阻來自定芯片的采樣頻率，從而決定芯片的錄放時間和錄放音質，而芯片的采樣率可以通過外部振蕩電阻來調(diào)節(jié)

53、。</p><p>　　4 系統(tǒng)硬件研究與設計</p><p>　　系統(tǒng)硬件電路主要包括按鍵電路，JHD162A液晶顯示電路，ISD1700S音頻輸出電路和GPS模塊接口電路。每塊電路通過與單片機的連接組合，實現(xiàn)其各自的功能。</p><p><b>　　4.1 各部分電路</b></p><p>　　4.1.1 單片機

54、的最小系統(tǒng)</p><p>　　AT89C51單片機的時鐘電路可以由三種方式構成，即內(nèi)部時鐘方式、有源晶振方式和外部時鐘信號方式。本自動報站系統(tǒng)為內(nèi)部時鐘方式，即采用外接晶振和電容組成的并聯(lián)諧振電路， AT89C51可以工作在20MHz頻率下。電路如下圖所示。</p><p>　　復位電路主要完成系統(tǒng)的上電自動復位和系統(tǒng)在運行時用戶的手動按鍵復位功能。在本系統(tǒng)中采用較簡單的RC復位電路，單

55、片機在上電瞬間，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，實現(xiàn)自動復位。經(jīng)實踐使用證明，其復位邏輯穩(wěn)定、可靠。電路圖如下所示。</p><p>　　4.1.2 JHD162A液晶顯示電路</p><p>　　為了能方便直觀的了解到當前地段的站名和信息，顯示的內(nèi)容主要為16字符x 2行，字符點陣為5 x 8點，采用的驅動方式為1/16D?；静僮鲿r序為讀狀態(tài)：RS＝L，RW＝H，E＝H ；寫指令：RS＝L，R

56、W＝L，D0~D7=指令碼，E＝高脈沖；讀數(shù)據(jù)：RS＝H，E＝H ；寫數(shù)據(jù)：RS＝H，RW＝L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E＝高脈沖 ，數(shù)碼管的4，5,6分別與單片機的P2.0—P2.2相連；7~14分別與P0.0~P0.7相連，通過單片機的信息處理，從而在液晶顯示頻上顯示各段信息。</p><p>　　4.1.3 ISD1700S音頻輸出電路及按鍵電路</p><p>　　ISD1700S通過按

57、鍵系統(tǒng)和GPS模塊的信息輸入，在按鍵模式工作時，芯片可以通過/LED 管腳給出信號來提示芯片的工作狀態(tài)，并且伴隨有提示音，ISD1700S芯片具有語音錄放功能，通過不同的數(shù)字信息輸入，系統(tǒng)將會把先前收錄好的語音通過音頻放大器進行處理，最后經(jīng)過揚聲器喇叭播報出來。</p><p>　　本系統(tǒng)兼有按鍵操作功能：按下 REC 鍵，/REC 管腳電平變低后開始錄音，直到松開按鍵使電平拉高或者芯片錄滿時結束。（1）錄音結束

58、后，錄音指針自動移向下一個有效地址，而放音指針則指向剛剛錄完的那段語音地址。（2）放音操作：放音操作有兩種模式，分別是邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)，都由/PLAY 管腳觸發(fā)。（3）快進操作：點按一下 FWD 按鈕將/FWD 端拉低，會啟動快進操作。快進操作用來將播放指針移向下一段語音信息。</p><p>　　4.1.4 GPS模塊接口電路</p><p>　　由于電源電壓要求為+5.0V±

59、;5%（即+4.75V~+5.25V），因此模塊引腳1、引腳2，引腳3均接系統(tǒng)的+5V電源。由于該模塊無需初始化，上電后模塊即可自動接收和發(fā)送定位數(shù)據(jù)，故不需要對其進行控制操作，即系統(tǒng)不必向GPS模塊發(fā)出控制指令。另外，GPS模塊工作電源是+5V，而AT89C51單片機的I/O電壓為+3.3V，所以在GPS模塊與AT89C51單片機之間串接27K的保護電阻。具體硬件接口電路如下圖所示：</p><p>　　5 系

60、統(tǒng)軟件的研究與設計</p><p>　　在自動報站系統(tǒng)的硬件電路設計與實現(xiàn)之后，還需要配合設計完善的程序才能完全實現(xiàn)自動報站系統(tǒng)的各項功能。在本系統(tǒng)中，主要設計了主程序的流程圖，語音模塊子程序流程圖，并且簡單的分析了各程序的運行流程。</p><p><b>　　5.1主程序流程圖</b></p><p>　　主程序主要涉及各個部分子程序的調(diào)用

61、。程序初始化后，系統(tǒng)出現(xiàn)開機界面，液晶顯示頻顯示下一站站名。本程序主要兼有兩種控制方式：按鍵控制和GPS接收控制。程序接收到信息后語音將自動播報到站信息，液晶顯示頻顯示下一站，下車的指示燈亮。選擇NO，則是繼續(xù)行車報站，選擇YES，則停止行車，終止系統(tǒng)。主程序流程如下圖所示：</p><p>　　5.2語音模塊子程序</p><p>　　ISD1700S語音模塊子程序主要是接收主芯片發(fā)送過

62、來的音頻信號，然后由P25端輸出一個負脈沖信號，語音芯片內(nèi)部指針指向本站點的語音段頭，再由P26端輸出一個負脈沖信號，經(jīng)過音頻放大，通過揚聲器播放當前指針指向的語音段。流程圖如下圖所示：</p><p>　　5.3 JHD162A液晶顯示子程序</p><p>　　JHD162A液晶顯示子程序主要通過接收主程序發(fā)出的信號，將其設置輸入為模式子函數(shù)形式，并初始化LCD子函數(shù)，顯示定位子函數(shù)，

63、顯示字符子函數(shù)，站點信息設置及調(diào)用，最后顯示站名信息。流程圖如圖4-3所示。</p><p><b>　　6 結論</b></p><p>　　智能交通系統(tǒng)是目前世界上交通運輸科學技術的前沿，智能公交系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)研究的一個主要方向，它的建立將最大程度地提高車、路資源的利用率，提高公交服務的質量，從而創(chuàng)造巨大的社會經(jīng)濟效益，因此對智能公交技術的研究具有深遠的意義。

64、全球定位系統(tǒng)GPS已經(jīng)廣泛應用于各個領域。GPS可以確定公交車的地理位置，只要把公交站點的位置數(shù)據(jù)（經(jīng)度和緯度）記錄下來，就可以知道公交車是否處于進站、到站和出站狀態(tài)。利用GPS實現(xiàn)公交車的智能報站，大大減少駕駛員的工作量，提高公交車運行過程中的安全系數(shù)，是公交智能化的重大改進。所以，本文對GPS定位、語音播放，液晶顯示等技術作了詳細的研究與討論，總結如下：</p><p>　　1）系統(tǒng)總體方案設計。提出了以AT

65、89C51單片機作為主控制器的硬件總體設計方案，語音報站和信息顯示同步。</p><p>　　2）系統(tǒng)硬件電路設計。分析設計了各部分電路，包括液晶顯示電路、音頻輸出電路及按鍵電路，GPS接口電路等，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)硬件電路的功能。</p><p>　　3）系統(tǒng)軟件設計。研究分析了系統(tǒng)主程序，液晶顯示模塊程序設計和語音模塊程序設計等。此外，本文還對GPS在車輛定位進行了相關研究，提高系統(tǒng)定位的

66、可靠性和完整性。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] AT89C51中文資料手冊[EB]</p><p>　　[2] ISD 1700 系列數(shù)碼語音電路使用手冊[EB]</p><p>　　[5] PT2262/2272編解碼集成電路介紹[EB]</p><p&g

67、t;　　[6] 孫育才.MCS－51系列單片機微型計算機及其應用[M].南京：東南大學出版社,2004。 </p><p>　　[7] 周波,馮頑童,胡建龍等.公交車自動報站系統(tǒng)的設計[J].四川理工學院學報：自然科學版, 2008。</p><p>　　[8]張偉，孫穎，趙晶.Protel 99 SE高級應用[M].北京：人民郵電出版社，2007.</p><p>

68、;　　[9]曹丙霞，趙艷華.Protel 99 SE原理圖與PCB設計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007。</p><p>　　[10]GPS自動語音報站器. www.chinaecnet.com ,2005。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　本附錄主要分析設計了三個C語言程序，其中包含系統(tǒng)的主程序設計，液晶

69、顯示模塊設計和語音模塊程序設計。</p><p><b>　　附錄一：主程序設計</b></p><p>　　公交車自動報站系統(tǒng)是利用GPS進行數(shù)據(jù)采集，實時解算車輛當時的經(jīng)度、緯度等信息，獲得公交車的實時坐標，將其與站臺坐標相比較，公交車駛入站臺一定距離范圍內(nèi)時，不用人工干預，系統(tǒng)自動進行報站、溫磬提示等服務。如果公交車需要臨時改變運營線路或更換一些語音廣告信息，車

70、載系統(tǒng)將方便、快捷地下載更新語音信息。若是在自動報站狀態(tài)，則檢測GPS信息，確定公交車當前的地理位置，決定是否播放語音信息，播放哪段語音信息。主程序的流程實現(xiàn)如下所示：</p><p><b>　　主程序代碼： </b></p><p>　　#include "REGX52.H" </p><p>　　#include &q

71、uot;LCD1602.h" </p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　sbit P31=P3^1; //無線信號接收端 </p><p>　　sbit P24=P2^4; //控制快進 </p><p>　　sbit P25=P2^5; //控制播放 </p>

72、<p>　　sbit led=P1^0; //到站指示燈 </p><p>　　sbit re=P3^0; //GPS發(fā)射端 </p><p>　　sbit reset=P3^4; //語音芯片復位 </p><p><b>　　char i; </b></p><p>　　uchar code dis1[]

73、="ZhaoHu Z "; //站點內(nèi)容可更新或增加 </p><p>　　uchar code dis2[]="JuYuan Z"; </p><p>　　uchar code dis3[]="Jin Shan"; </p><p>　　uchar code dis4[]="Shang Du&q

74、uot;; </p><p>　　uchar code dis5[]="Shi Da "; </p><p>　　uchar *p; </p><p>　　void Delay1ms(unsigned int count) //延時1ms </p><p><b>　　{ </b></p>

75、<p>　　unsigned int i,j; </p><p>　　for(i=0;i<count;i++) </p><p>　　for(j=0;j<120;j++); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void delay() </p><

76、p><b>　　{ </b></p><p><b>　　int i,j; </b></p><p>　　for(i=0;i<255;i++) </p><p>　　for(j=0;j<120;j++); </p><p><b>　　} </b></p

77、><p>　　void send() //GPS發(fā)送 </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　re=0; </b></p><p>　　TMOD=0x02; //計數(shù)器工作模式：方式2 自動再裝入的8位計數(shù)器 </p><p>　　EA=1; //

78、允許全部中斷 </p><p>　　TH0=0xf3; //高8位計數(shù)器作為初值寄存器 </p><p>　　TL0=0xf3; //低8位計數(shù)器初值 </p><p>　　ET0=1; //允許計數(shù)器0的中斷響應 </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　

79、main() </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LCD_Initial(); //lcd初始化 </p><p>　　GotoXY(7,0); //顯示定位 </p><p>　　Print("43"); //顯示站名 </p><

80、p>　　GotoXY(0,1); </p><p>　　Print("Next:"); </p><p><b>　　i=0; </b></p><p>　　p=dis1; //初始化界面 </p><p>　　GotoXY(6,1); //初始定位 </p><p>　

81、　Print(p); //初始顯示 </p><p><b>　　delay(); </b></p><p>　　reset=0; //語音芯片復位 </p><p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　delay(); </b></p&g

82、t;<p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　reset=1; </b></p><p><b>　　P31=1; </b></p><p>　　send(); //GPS發(fā)射 </p><p>　　TR0=1; //啟動計數(shù)器

83、</p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　Delay1ms(300); </p><p>　　while(P31); //判斷P31口是否為1,如果是則循環(huán)直到是0后往下執(zhí)行 </p><p>&l

84、t;b>　　delay(); </b></p><p>　　P24=0; // 從P24口輸出一個負脈沖使FWD有效，指針指向下一段 </p><p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　P24=1; </b></p><p><b>　　

85、delay();</b></p><p>　　P25=0; // PLAY有效，播放當前段 </p><p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　P25=1; </b></p><p>　　if(i==5){i=0;}else{i++;} </p&g

86、t;<p>　　switch(i) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0:{p=dis1;} break; </p><p>　　case 1:{p=dis2;} break; </p><p>　　case 2:{p=dis3;} break; </p>

87、<p>　　case 3:{p=dis4;} break; </p><p>　　case 4:{p=dis5;} break; </p><p><b>　　}; </b></p><p>　　GotoXY(6,1); //數(shù)據(jù)指針定位 </p><p>　　Print(p); //顯示 </p&g

88、t;<p>　　while(!P31) //判斷P31口是否為0,如果為0則執(zhí)行l(wèi)ed=0否則led=1 </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　led=0; </b></p><

89、p><b>　　} </b></p><p><b>　　led=1; </b></p><p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b><

90、/p><p>　　void ttl(void)interrupt 1 // 定時器/計數(shù)器0(TF0) </p><p>　　{ re=~re; } // re值取反產(chǎn)生TTL電平</p><p>　　附錄二：液晶顯示模塊程序設計</p><p>　　1、內(nèi)部等待函數(shù)LCD_Wait(void) </p><p>　　un

91、signed char LCD_Wait(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LcdRs=0; //讀狀態(tài) </p><p>　　LcdRw=1; _nop_(); </p><p>　　LcdEn=1; _nop_(); </p><p>　　while(

92、DBPort&0x80); //判斷讀寫狀態(tài)使能標志 </p><p><b>　　LcdEn=0; </b></p><p>　　return DBPort; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　2、向LCD寫入命令或數(shù)據(jù)子函數(shù)LCD_Write() </

93、p><p>　　void LCD_Write(bit style, unsigned char input) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　LcdEn=0; </b></p><p>　　LcdRs=style; </p><p>　　L

94、cdRw=0; _nop_(); </p><p>　　DBPort=input; _nop_();//注意順序 </p><p>　　LcdEn=1; _nop_();//注意順序 給En一個高脈沖 </p><p>　　LcdEn=0; _nop_(); </p><p>　　LCD_Wait(); </p><p&g

95、t;<b>　　} </b></p><p>　　3、設置顯示模式子函數(shù)LCD_SetDisplay() </p><p>　　void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LCD_Wri

96、te(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　4、設置輸入模式子函數(shù)LCD_SetInput() </p><p>　　void LCD_SetInput(unsigned char InputMode) </p><p><b

97、>　　{ </b></p><p>　　LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　5、初始化LCD子函數(shù)LCD_Initial() </p><p>　　void LCD_Initial() </

98、p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　LcdEn=0; </b></p><p>　　LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); //8位數(shù)據(jù)端口,16×2行顯示,5*7點陣 </p><p>　　LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)

99、; </p><p>　　LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); //開啟顯示, 無光標 </p><p>　　LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏 </p><p>　　LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); //AC遞增, 畫面不動 &

100、lt;/p><p><b>　　} </b></p><p>　　6、顯示定位子函數(shù)GotoXY() </p><p>　　void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y) </p><p><b>　　{ </b></p><p>&l

101、t;b>　　if(y==0) </b></p><p>　　LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x); //第一行 設置數(shù)據(jù)指針地址 </p><p><b>　　if(y==1) </b></p><p>　　LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40)); </p>

102、<p><b>　　} </b></p><p>　　7、顯示字符子函數(shù)Print() </p><p>　　void Print(unsigned char *str) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(*str!='\0')

103、</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LCD_Write(LCD_DATA,*str); </p><p>　　str++; delay1(); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b>

104、;</p><p>　　站點信息設置及調(diào)用 </p><p>　　用數(shù)組定義站點信息字符串： </p><p>　　uchar code dis1[]="ZhaoHu Z "; </p><p>　　uchar code dis2[]="JuYuan Z"; </p><p>　

105、　uchar code dis3[]="Jin Shan"; </p><p>　　uchar code dis4[]="Shang Du"; </p><p>　　uchar code dis5[]="Shi Da "; </p><p>　　uchar *p; </p><p>

106、　　用case語句判斷要顯示的站點 </p><p><b>　　switch(i)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0:{p=dis1;} break; </p><p>　　case 1:{p=dis2;} break; </p>&

107、lt;p>　　case 2:{p=dis3;} break; </p><p>　　case 3:{p=dis4;} break; </p><p>　　case 4:{p=dis5;} break; </p><p><b>　　};</b></p><p>　　附錄三：語音模塊程序設計</p>&

108、lt;p>　　該模塊采用單片機端口輸出負脈沖信號模擬按鍵信號對語音芯片進行控制。 </p><p>　　P24=0; // 模擬負脈沖FWD有效，播放指針指向下一段 </p><p><b>　　delay(); </b></p><p><b>　　P24=1; </b></p><p>