基于51单片机公交车报站系统的设计与制作

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析...........................................................................................................1

2设计方案遴选...........................................................................................................1

3产品硬件设计...........................................................................................................1

3.1系统框图设计...............................................................................................2

3.2STC89C52RC单片机核心电路设计..............................................................2

3.3按键电路设计...............................................................................................2

3.4LCD12864液晶显示模块电路......................................................................3

4产品软件设计...........................................................................................................4

4.1主程序流程图...............................................................................................4

4.2LCD12864液晶显示程序设计......................................................................5

4.3产品程序清单...............................................................................................6

5产品调试及使用说明...............................................................................................6

5.1产品调试.......................................................................................................6

5.2产品使用说明...............................................................................................6

6产品设计技术标准...................................................................................................7

参考资料.......................................................................................................................7

附录1元器件清单..............................................................................................7

附录2电路原理图..............................................................................................8

附录3PCB设计图...............................................................................................9

附录4产品实物图............................................................................................10

附录5产品装配图..........................................................................................11

附录6程序代码................................................................................................11

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基于51单片机公交车报站系统的设计与制作

1产品功能分析

随着社会发展的不断进步，人民的生活水平也有很大的提升。无论是大城

市还是小城镇，小轿车的数量越来越多，交通越来越拥挤。给日常生活带来了

不便，同时也造成环境的严重污染。因此，应大力发展公共交通。但是目前有

些小城镇的公交车还存在一些缺点，还是使用旧时的人工售票和口述报站！效

率不高，还容易产生错误。为解决这一问题，可以使用液晶屏显示站点。

本说明书介绍了我的基于51单片机公交车报站系统的设计与制作，通过按

键控制站台显示提醒。当按下按键时，LCD12864液晶显示屏显示对应的站台名

称。按下按键1，切换到下一站；按下按键2，返回到上一站；按下按键3，直

接到终点站。

2设计方案遴选

在进行硬件电路搭建前必须得选择好合适的产品的零部件，以发挥器件的

基本功能。

一个完整的公交车报站需要几个零部件组成，有很多模块可供我们选择，

需要我们在经济水平以及产品兼容性上来考虑，产品的基本形式是由显示功能

组成。

关于单片机的选择，相比传统的AT89C52芯片，这次采用了更加强大的STC89

C52单片机，集成度更高，价格更便宜，功能更丰富，通过I/O口操作单片机上

的外设，比较简单。

3产品硬件设计

STC89C52单片机作为整个设计的核心处理器，整体分为检测部分、显示部

分、按键控制。检测部分包括按键检测。单片机扫描按键矩阵，当到达某车站

时，按下该车站对应的按键。显示部分就是LCD12864液晶显示屏显示检测对应

按键的中文站台名称。

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3.1系统框图设计

3.2STC89C52RC单片机核心电路设计

STC89C52单片机有很大的存储器和RAM，采用MCS-51内核用于高强度计算，

32个I/O口可以连接更多的外设和传感器，8K字节的FLASH存储器可以进行更

多的计算缓存，521字节的RAM大大提高的反应速度。STC89C52单片机的烧录

也非常简单，通过TX和RX口，采用对应的编译器就可以将程序烧录进去。是

一款便宜、简单和高性能的单片机。

本次设计采用的STC89C52单片机拥有40线引脚，采用双列直插式进行封

装。单片机的引脚联通了单片机和传感器等外设，提供了一个沟通的渠道，通

过引脚，单片机才可以和传感器等外设进行信息的交互。

3.3按键电路设计

单片机的按键控制电路是由8个微动开关并联组成的电路，按键的一段连

接单片机的双向I/O口，另一端接地。当按键开关处于张开状态时，I/O引脚和

地断开，此时该I/O引脚处于高电平状态。当按下按键时，I/O引脚接地，此时

高电平置低电平，并返回一个低电平信号给单片机。按键开关的检测其原理就

是高低电平的检测。按键开关由于其拨动时间，难免产生误差，所以在编写按

键函数时，要额外写一个去抖函数，提高精确性。本次设计共含有3个按键，

本次车站，下一站，末班站台，单片机循环扫描对应的按键是否按下。

按键电路原理图如下：

2

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3.4LCD12864液晶显示模块电路

本次设计采用LCD12864液晶显示器作为输出显示器，是一种工业字符型液

晶，从其名称中可以得知，显示屏具有64行输出，每行128个字符，能够同时

显示128*64即12864个字符。LCD12864液晶屏显示利用液晶的特性，通过改变

电压达到控制区域显示，最终显示出想要的图形或者数字。LCD12864液晶显示

屏不仅可以显示数字，还可以显示符号和字母。图3.7是LCD12864液晶屏的引

脚图，从图中可以看出，引脚1是电源接地引脚，和单片机的GND联通。引脚2

是VCC电源输入引脚，其工作电压为5V。引脚3—VO引脚可以调节显示屏的显

示亮度，引脚4—RS引脚用于寄存器的选择，高电平时作为数据寄存器，低电

平时作为指令寄存器，引脚5是RW读写信号，用于数据的读写。引脚6—EN引

脚为使能端，高电平读取信息，低电平执行指令。引脚7~14是8位双向数据段

口，引脚15和引脚16是背景灯的电源引脚。在和单片机进行通信时，和P0口

进行连接，中间要有上拉电阻进行连接。本次设计LCD12864液晶显示屏上展示

检测到的中文站台名称。

LCD12864液晶显示模块电路原理图如下：

3

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4产品软件设计

当硬件端设计调试完成后，就要针对单片机和外设传感器进行软件设计。

首先要构思清楚，先画一个流程图，按照传感器先后顺序，进行系统设计。对

各个硬件开始初始化，之后各个模块开始工作。本产品采用了C语言，KELL编

程环境，采用的是简单的模板化设计，由多个程序和模块化程序组成的整体程

序。

4.1主程序流程图

4

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4.2LCD12864液晶显示程序设计

LCD12864液晶显示屏上电后，首先进行初始化操作，屏幕清零，内部存储清空。

之后和单片机进行双向通信，单片机控制显示屏亮度和显示内容，延时一定时

间后，将检测到的信息显示在液晶显示屏上。当按下按键时，显示该按键对应

的站台的中文名称。

LCD12864显示流程图如图下所示：

5

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4.3产品程序清单

5产品调试及使用说明

5.1产品调试

检查单片机所有的部件都手工焊接到万能板上，所以需要对每一个焊点进行仔

细检查，确保没有虚焊漏焊，以及是否有毛刺等。用5V直流电源供电，按下开

关，观察LCD12864液晶显示屏是否正常显示，正常显示后，说明显示电路正常，

之后观察显示屏上是否有输出，如果正常显示，则一切都没问题，当出现问题

时，就要找出具体出问题的部分，逐一解决。

单片机焊接测试没问题后，进行功能调试，测试软件是否正确。首先给单片机

重新上电，这是LCD12864液晶屏首先进行初始化操作。应该出现“xx路公交

车”，这一步没问题后，接下来测试传感器功能。LCD12864显示屏上面显示几路

公交车，下面显示按下按键的公交站台名。按下按键1至3中的任意按键，可

以观察到LCD12864液晶屏上显示该按键对应的站台名称。至此，所有测试完成。

5.2产品使用说明

1.接上源上电，再按下电源开关，显示屏显示公交车信息。

2.按下按键切换到下一站或终点站，也可返回到上一站。

3.显示屏显示本站和下一站站台名称

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6产品设计技术标准

[1]J-STD-001E电气与电子组件的焊接要求

[2]IPC-A-610D(中文版)，IPC-A-610E电子组件的可接受性要求

[3]IPC-7711/21电子组件和电路板的返工&返修

[4]GB/T11457-2006信息技术软件工程术语；

[5]GB/T8566-2007信息技术软件生存周期过程标准；

[6]GB/T8567-2006计算机软件文档编制规范。

参考资料

[1]沙占友主编．集成化智能传感器原理与应用．北京：电子工业出版社，2004，36-56．

[2]赵德安．单片机原理与应用[M]．北京：机械工业出版社，2009．

[3]李广第．单片机基础．北京：北京航空航天大学出版社，1995，33-64．

[4]徐恕宏．传感器原理及其设计基础．北京：机械工业出版社，1988，30-45．

[5]彭军．传感器与检测技术[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2003．

[6]周航慈．单片机应用程序设计技术．北京：北京航空航天大学出版社，1991，18-27．

[7]任向民，卢惠林.汇编语言程序设计使用教程[M].北京：清华大学出版社，2009.

附录1元器件清单

名称代号封装型号规格数量

电容C1C1010uF1

电容C2,C3CAP22pF2

晶振J1CRYSTAL11.0592MHZ1

按键K1,K2,K3KEY1KEY13

电阻R1R-DIP10K1

电位器RT1RT11K1

单片机U1DIPSTC89C521

显示器U2SIP20LCD128641

4.7KU3SIP9PAIZU1

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开关U4KG1SWITCH1

POWU5DCMPOW1

附录2电路原理图

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附录3PCB设计图

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附录4产品实物图

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附录5产品装配图

附录6程序代码

//基于51单片机公交车报站系统的设计与制作

//移动互联应用技术2班侯美淋

#include<reg52.h>

#include<intrins.h>

#include"common.h"

#include"LCD12864B.h"

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar//宏定义

//按键引脚定义

sbitKEY1=P1^0;

sbitKEY2=P1^1;

sbitKEY3=P1^2;

unsignedcharStationName=0;//站台名称变量

voiddisplay(unsignedchartemp)//显示站台名称

{

switch(temp)

{

case(1):

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LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"岗顶站");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"广州体院");

break;

case(2):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"广州体院");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"棠下村");

break;

case(3):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"棠下村");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"珠江新城");

break;

case(4):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"珠江新城");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"广州塔");

break;

case(5):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"广州塔");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"终点站");

break;

case(6):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"终点站");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"嘉禾望岗");

break;

default:break;

}

}

voidkeyscan()//按键扫描

{

if(KEY1==0)//切换下一站按键按下

{

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