基于单片机的公交车液晶显示系统设计开题报告.doc

xxx学院毕业设计（论文）开题报告 电子与电气工程 学院 电子信息工程 专业 课题名称： 基于单片机的公交车液晶显示系统设计 学生姓名： xxx 学 号： 105090440019指导教师： 陈xx 讲师 报告日期： 2014年1月3日1本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状综述本课题在一般公交车液晶显示系统中实现站台报站功能的基础上，采用实时时钟芯片DSl302和温度传感器DSl8820，使系统能够在LCD上进行当时日历、时间、星期和温度的显示，用单片机进行控制实现。 （1）本课题主要涉及问题：本课题以AT89C52单片机为控制核心，将单片机与时钟芯片DS1302和温度传感器DSl8820等主要部分相连接，实现站台报站提醒，当时时间显示，当时温度采集与显示等功能，最终完成系统软件设计和硬件电路设计以及系统的调试。（2）国外研究现状：公交车液晶显示系统在国外研究中主要有射频识别的自动语音液晶显示系统和GPS全球卫星定位系统的公交语音液晶显示系统。射频识别的液晶显示系统采用射频技术，通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立的机械或光学接触；有些国家公交车报站系统是通过站台的射频卡发送信号，由公交车的射频识别器读取后送至处理器处理进行液晶显示报站。GPS全球卫星定位系统利用全球定位系统（GPS）进行数据采集，根据公交车所处的位置进行自动报站、温磬提示等服务，它将电子、控制、计算机、通信等实用技术集中运用于公共交通系统，适用于车流量较大的大中城市；该系统市场潜力大，但会提高公交车成本，也影响消费者购买的意愿，另外，也存在着整合GPS芯片与无线通信技术的难题。(3) 国内研究现状：公交车液晶显示系统在国内研究中主要有自动报站和手动电子按键液晶显示两种系统。在车流量大的城市中主要采用前者，辅之以GPS导航，可避免分散司机注意力；而在中小城市中，车辆较少，交通状况较简单，考虑到成本，主要采用后者进行液晶显示报站。自动报站是现行最先进的报站方式是指当公交到达某一站台时，系统对站台信息进行采集，自动核对站台信息，确认无误后显示站台信息，在进行自动报站；其中采用识别技术，主要是射频识别技术。手动电子按键报站是在传统的人工报站方式上发展而来的报站方式，当公交车到达某一站台时，司机通过按键对已经录音的录音器进行控制，播放到站提示，同时在LCD上显示站台信息，实现报站。 总体来看，当前公交车报站系统形式比较单一，智能化不够，而GPS报站系统成本高昂难以普及。综合考虑后，本设计采用基于单片机控制的公交车液晶显示系统设计方案，在公交车报站系统中，除了站台报站外，增加实时时钟芯片DSl302和温度传感器DSl8820，在LCD上进行当时日历、时间、星期和温度的显示，为乘客提供更多的服务。2本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析（1）、任务要求：1.以单片机为控制核心，在站台报站的基础上，通过LCD显示当时日历、时间、星期和温度，满足系统智能化要求。2.本课题要求独立完成系统的软件设计和硬件电路设计，及系统的调试工作。 (1)硬件部分主要包括单片机与DSl302和DSl8820的连接等部分组成，要求能设计出相关电路原理图、PCB板图。软件系统程序主要包括系统的初始化、写数据、读数据以及传送ROM码，要完成相关程序设计。 (2)要求采用串行时钟芯片DSl302进行时间获取，用单总线数字温度传感器DSl8820进行温度采集。将得到的信息经单片机处理送到LCD显示。详细给出单片机AT89C51接口的软硬件设计，通过Proteus仿真平台验证系统运行的准确性与可靠性。（2） 、可行性分析： 1）研究的必要性：首先，随着我国城镇化水平的提高，城市交通状况日益复杂，人们对出行的便捷性和安全性要求越来越高，实用智能的公交车报站系统在人们日常出行中扮演着着越来越重要的角色；其次，我国公交车系统存在报站不准确、智能化和自动化程度低等不足，应加强研究以提高公交车系统各方面性能；最后，公交车系统研究直接面向日益增长的市场需求，拥有广阔市场前景。目前来看，传统系统有待升级，高智能系统由于高成本不能普及，实用性强成本低廉的公交车系统研究就具有重要实际意义。 2）设计原理可行性：本课题在AT89C52单片机开发板平台上，利用KeilC编程软件和protues仿真软件，用C语言进行相关的功能模块设计。 3)知识能力的可行性：通过本科阶段的接续学习，一方面扎实了专业课理论知识，熟知单片机知识和编程仿真软件相关知识。另一方面，学期实验和课程设计的实践即巩固了自己的理论知识，又锻炼了自己的实际动手能力。具有对一般系统设计流程的整体把握和操作以及层次模块的软硬件设计良好能力。 4）实验条件的可行性：学院具备该方面的实验室与试验测试设备，毕业设计试验器件，并且在老师的精心指导下，按照研究课题设计要求经过设计、调试与测试分析，一定能够按计划完成研究任务的系统设计指标的要求，理论与实际相结合起来。3本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路（1）、关键问题（包含系统设计指标）： （1）本设计要实现站台报站，通过LCD显示当时日期、实时时间和实时温度的功能。 （2）采用串行时钟芯片DSl302进行时间获取，用单总线数字温度传感器DSl8820进行温度采集。正确使用时钟芯片DSl302是日期时间显示功能实现的关键，而日期时间的切换是软件编写的难点，可选择AT89C51单片机PSW的标志位作为时间日期切换的标志，由时间日期切换按键激发外部中断0，调用中断程序对标志位进行取反操作，根据F值决定显示日期还是时间 。而对DSl8820进行控制则是温度转换编程的难点，当向DSl8820发出温度转换命令后，程序总要等待DSl8820的返回信号，一旦DSl8820接触不好或断线，程序读取DSl8820时就没有返回信号，从而使程序进入死循环，这一点在编程时要予以重视。 (3)硬件抗干扰措施。电路布线等环节中减小干扰的措施。如给电源加滤波电路或者稳压器以降低电源噪声对CPU的干扰， CPU的I/O口应远离噪声源，采集信号（温度）与AD转换之间最好添加滤波电路；布线时，数字/模拟信号线，强弱信号线及地线应合理布局，干扰源应尽量远离敏感元件，数字地线与模拟地线以地线分开，大功率器件最好安置在板子边缘且地线单独接地。（2）、主要功能模块：1）按键输入电路模块 ：采用中断的独立式键盘作为命令的输入。2）时间获取模块：采用串行时钟芯片DSl302来获取时间信号。3）温度采集模块：用单总线数字温度传感器DSl8820进行温度采集。4）单片机接口模块：对时间温度等信号进行转换、处理和储存。5）LCD显示电路模块：显示从单片机处理后送来的信息。6）稳压电源模块：给电路提供稳定的电源，提高系统抗干扰能力。（3）、解决思路：应用所学单片机知识和C语言知识及软硬件设计方法，完成软硬件部分设计，实现在单片机控制下的时间获取和温度采集和实时控制；软件系统程序主要包括系统的初始化、写数据、读数据要完成相关程序设计，做到系统主程序、子程序的衔接、调用合理、合适、准确，系统工作正常；采用模块化的设计方法，与各子程序做为实现各部分功能和过程的入口，完成键盘输入、按键识别和功能、信息采集和LCD显示等部分的设计；通过keiC软件编写调试程序，使用Proteus仿真软件调试系统，保证运行的准确性与可靠性。4完成本课题所必须的工作条件（如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的办法：（1）xxx学院电子学院单片机实验室；（2）主要参考资料： 1.周润景.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真M.北京:北京航空航天大学出版社, 2006 2.马忠梅,籍顺心,张凯等.单片机的C语言应用程序设计M.北京:北京航空航天大学出版社,2003 3.沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析M.北京:北京航空航天大学出版社，2003 4.窦振中. 单片机外围器件实用手册M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003 5.苏文平. 新型电子电路应用实例精选M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2004. 6.吕宁. 单片机智能语音提醒报站系统J. 电子技术, 2009 7.刘强,贾鸿莉. 基于单片机的公交车自动报站器设计J. 中国科技信息, 2011 8.周立功等.增强型80C51单片机速成与实战C.北京：北京航空航天大学出版社, 20035完成本课题的工作方案及进度计划进度安排：第一阶段：熟悉任务，查找资料，进行开题 1-2周第二阶段：进行各个模块的设计 3-7周第三阶段：进行计算机仿真 8-11周第四阶段：撰写论文 12-15周第五阶段：答辩 16周6指导教师审阅意见指导教师（签字）： 年 月 日7学院毕业设计（论文）工作领导小