公交车自动报站器的设计-开题报告.doc

开 题 报 告学号081022161135姓 名刘金发指导教师冯月春系别电气信息工程系专业/班级自动化08102班毕业设计（论文）题目公交车自动报站器的设计题目类型工程设计 技术开发 软件工程 理论研究和方法应用 管理模式设计 其他选题目的及意义公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响服务的质量。传统由乘务人员人工报站，该方式因其效果太差和工作强度太大，在很多大城市已经被淘汰。近年来，随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。在声学领域，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得汽车报站器的实现成为可能，从而为市民提供了更加人性化的服务。鉴于传统公交车报站系统的不足之处，结合公交车辆的使用特点及实际营运环境，设计了一种由单片机控制的公交车自动报站系统。公交车自动报站器的设计主要是为了弥补改变传统语音报站器必须有司机操控才能工作的落后方式，进站、出站自动播报站名及服务用语，为市民提供更人性化，更完善的服务。设 计（研 究）现 状 和 发 展 趋 势公共汽车行驶在现代文明程度高的市区，它是一道流动的风景线，因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求。作为公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器，电子显示路牌，无人售票装置，前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及。公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，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，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。另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况。城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。提供舒适，安全、便捷的乘车环境，对于公交企业来说，不仅是应尽的责任，亦是不断追求的目标。课题研究的主要内容1.本课题要求设计一公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即公交车快要进站、出站时候通过红外接收模块的LED发亮接着按下按键本系统就可以自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LCD12864电路进行汉字显示。本设计要求利用AT89C52作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、LCD12864显示电路等。2.方案的设计与分析3系统硬件设计3.1 系统硬件设计3.2 单元电路的设计与分析3.2.1 AT89C52单片机介绍3.2.2 晶振电路3.2.3 复位电路3.2.4 遥控收发电路3.2.5 AT89C52控制的LCD12864电路3.2.6 ISD4004语音录放电路3.2.7 本设计总原理图4 系统软件设计5 系统测试课题的工作方案2.1 方案的设计用AT89C52单片机来设计一个公交车自动报站系统。要求用遥控模拟实现当公交车靠近站点时可以用文字来显示站名，语音播报站名。2.2 方案的分析2.2.1 无线收发模块的分析与论证方案一：无线AP。由无线AP构成，通信的效果好，数据传送量大，但是其成本比较高，由于采用IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的通信协议，因此它比较适合用于移动上网。方案二：无线数传模块。采用专用收发集成电路的无线数传模块构成，所以性能相对较好，而且容易实现，并且在功耗，抗干扰性等方面都比较优越，但是由于基于此芯片的无线传输模块价格和无线AP模块差不多，所以成本相对偏高。方案三：PT2262/PT2272-L4集成芯片。方案采用低功耗、低价位、通用编解码电路，发送用高的达林顿管，所以在灵敏度和抗干扰性方面有保障。方案四：红外遥控。可以用现有的遥控装置，我们只要了解其编解码原理，就可以采用现成的简易装置来模拟应用。以上四种都是可供参考的方案，在考虑了诸多因素之后，决定采用方案四。虽然在软件解码方面比较复杂，但其工作稳定，可靠性高。2.2.2 控制模块的分析与论证方案一：采用GPRS作为系统的控制器GPRS即“通用分组无线业务”(GeneralPacketRadioService的英文简称)是在现有GSM网络上开通的一种新型的分组数据传输技术相对于原来GSM以拨号接入的电路交换数据传送方式GPRS是分组交换技术具有“永远在线”、“自如切换”、“高速传输”等优点。GPRS可作为实现各种复杂的逻辑功能，规模大,但其成本非常高。方案二：采用嵌入式ARM的32位单片机LPC2138。LPC2138功能庞大，内部资源丰富，易于数据的采集，不但具有一般单片机的所有功能，还内置了PWM，具有很强的串行通信功能，引脚非常丰富，功耗低，稳定性好，易于功能扩展,其在线仿真技术，软硬件调试方便,但ARM板成本较高。方案三：采用AT89C52单片机控制，它简单易用、成本低廉，软件编程自由度大，可用编程实现各种控制算法和逻辑控制,采用AT89C52单片机为控制核心，系统功能强大，资源配置灵活，运行可靠稳定，是一套相对完善工业低压控制系统，采用板式结构、安装牢靠，操作简洁。综上所说ARM虽功能强但成本高,且用单片机也能很好的控制，所以该系统的设计选用单片机编程即可，我们所以选择方案三。课 题 研 究 有 无 困 难准 备 如 何 解 决存在的困难有：1、程序的编写与调试2、硬件系统电路图的设计解决方案： 通过查询书籍，上网，咨询指导教师等方式解决。主要参考文献1 刘国尧, 王娟. 公交自动报站系统的设计.自动化技术与应用J.黑龙江科技学院电气与信息工程学院，2010, 15(8):7476.2 朱奕丹, 黄志明, 吴彬. 单片机公交车到站语音播报与液晶显示控制系统的研制J.现代电子技术,2006,15(11). 153155.3 周润景, 徐宏伟, 丁莉. 单片机电路设计分析与制作M. 北京. 机械工业出版社, 2010. 5560.4 钟富昭. 8051单片机典型模块设计与应用M.北京. 人民邮电出版, 2007. 9095.5 张爱全. 红外遥控的基本原理和应用范围J.山西电子技术,2003, 21(6): 4041.6 王俊峰, 薛鸿德. 现代遥控技术及应用M. 北京: 人民邮电出版社, 2005. 96100.7 李维諟, 郭强. 液晶显示应用技术M. 北京: 电子工业出版社, 2005. 7780.8 Winbond. ISD4004 Series Single-Chip Voice Record/Playback DevicesM. California: Information Storage Devices, 2000. 7073.9 梁子伊. ISD4004系列语音芯片的单片机控制技术J.江苏省常州信息职业技术学院,2002,20(2): 6163.10 赖麒文. C语言程序彻底应用M. 北京. 科学出版社, 2002. 6570.11 蒋辉平. 基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例M. 北京. 机械工业出版社, 2009. 7781.12 刘映群. Proteus与Keil整合构建单片机虚拟实验室J.中国现代教育装备,2005,10(8):21-24.计划进度第七学期13周 分析初选题目，确定毕业设计课题14周 根据设计题目，查找资料，明确设计