公交车自动报站器

1、纪(论文)2015年届会主题公交车语音显示报站装置的设计专业电子信息工程学生姓名学校编号教师报纸上的字数大约是10，000完工日期湖州师范学院教学部印刷系统公交车语音显示报站装置的设计随着现代社会的不断发展，所有的交通工具都朝着越来越人性化的方向发展。公交车语音显示和报站装置就是一个典型的例子。在本设计中，控制器采用STC89C51。它主要由温度传感模块、显示模块、语音模块、无线传输模块和单片机模块组成，共有两块电路板。当按下相应的键时，当前的电台名称和下一个电台名称被播放并显示在液晶显示器上，当前的车内温度被实时监控并显示在液晶显示器上。如果按下下车按钮，信息通过无线芯片发送到单片机，然后通

2、过喇叭提示有人下车。该操作系统方便简单，能够更好地满足设计要求。关键词：语音提示、无线芯片、液晶显示器显示语音总线站报告装置的设计随着现代社会的不断发展，所有的车辆都在日益向人类发展，显示语音公交车站报站装置就是一个典型的例子。控制器的设计以STC89C51为主，由温度传感器模块、显示模块、语音模块、无线发射模块、单片机模块共两块电路板组成。当您按下相应的按钮时，播放当前电台名称和下一个名称，实时监控车辆内部的当前温度并显示在液晶显示器上。如果按下关闭按钮，通过向无线芯片微控制器发送信息，然后提示某人下车。操作系统简单方便，完美的完成了设计要求。关键词：语音提示，无线芯片，液晶显示器内容第一章

3、绪论51.1选题的意义51.2研究现状和发展趋势51.2.1研究现状5发展趋势51.3论文的目标和内容61.3.1论文的目标61.3.2论文内容61.4本章概述6第2章系统硬件电路72.1系统总体框架72.2微控制器最低系统72.2.1微控制器选择72.2.2单片机原理图82.2.3晶体振荡器电路82.2.4复位电路2.3温度检测模块92.3.1温度传感器9的选择2.3.2 DS18B20引脚功能和原理图92.3.3 DS18B20操作模式102.4液晶显示模块102.4.1液晶屏10的选择2.4.2液晶显示器5110和引脚图11介绍2.4.3 LCD5110初始化和写入数据112.5语音模块

4、122.5.1语音芯片选择122.5.2语音芯片简介2.5.3 ISD1730原理图132 . 5 . 4 ISD的记录和工作1730 132.6无线通信模块142.6.1 nRF24L01原理图142 . 6 . 2 NRF 24l 01 14的工作原理2.6.3 nRF24L01工作模式142.7键盘模块152.7.1键盘去抖问题152.7.2键盘扫描控制模式152.7.3键盘设计162.8本章概述16第三章系统软件编程173.1软件设计总体流程图173.2系统子程序流程图183.2.1语音模块流程图183.2.2无线模块流程图193.3本章概述19第四章系统测试与调试204.1温度最低鉴

5、别试验204.2主电路板按键和语音测试204.3主电路板和辅助电路板20的无线工作测试4.4设计结果20第五章实验结果和设计总结215.1实验结果215.2设计总结21参考文献22结论23致谢24附录25第一章线索理论1.1选题的意义随着中国城市的发展、经济的繁荣、社会的进步和人民生活水平的提高，城市公共交通系统的人性化是城市向前发展的一项重要工作。实现公交优先是解决我国城市交通发展问题的有效途径。公共交通之声表明，公交站牌是城市向更人性化发展的趋势。1.2研究现状和发展趋势研究现状目前，无人售票车还没有完全普及。今天的社会是一个快节奏的社会。如果公交车上有售票员提供售票和报站服务，这是人力资

6、源的浪费，不符合当今社会的发展趋势。此外，它可能会受到机组人员的情绪、口音和车内拥堵的影响，这可能会导致误报或漏报，给乘客带来麻烦，尤其是那些不熟悉城市的乘客。因此，语音站记者的应用已经成为必然。1.2.2发展趋势由于技术和成本的因素，语音显示报站器还没有实现自动报站，而是由司机的钥匙操作。这里面有不确定的因素。如果司机疏忽大意，他将无法报站或误报站，造成不必要的麻烦。因此，随着科学技术的发展，更便宜、更精确的全球定位系统将成为主流。1.3论文的研究目标和内容1.3.1论文的目标本次设计的目的是设计一款以STC89C52为核心处理器的公交车语音显示报站器，设计后能满足以下要求：(1) LCD5

7、110通过DS18B20实时显示当前温度；(2) 4个按钮对应4个电台，按下播放当前电台和下一个电台的名称；(3)使用无线芯片，当按下下车键时，会播放“有人下车请开门”的语音提示。每当你按下它，液晶显示屏就会显示下车的人数将会增加。1.3.2论文内容通过检索DS18B20、语音芯片ISD1730、无线传输等相关信息，并对存在的问题进行探讨，初步内容如下：(1)熟悉单片机的工作原理和应用；(2)研究DS18B20的工作特性；(3)语音芯片的选择和工作原理；(4)研究系统原理图的绘制和程序设计；(5)设计完成后，要认真调试，确保所有功能都能实现。1.4本章概述本章简要介绍了课题的意义、研究现状和发

8、展趋势，以及论文的研究目标和主要内容。公交车是国家基础设施建设的重要项目，因此，研究公交车语音显示及报站装置具有重要意义。第二章系统硬件电路12.1整体系统框架本设计以STC89C52单片机为核心部件。图2-1主电路板系统原理框图图2-2辅助电路板系统原理框图本系统温度检测选用DS18B20数字传感器。语音芯片ISD1730、显示模块和无线芯片nRF2401均由单片机控制。如图2-1所示，主电路板有4个键，分别对应当前站名和下一个站名。每次按键时。通过ISD1730芯片，当前电台名称和下一个电台名称在扬声器上播放，并在液晶显示器上显示。第五个键被初始化，第六个键循环播放。此外，DS18B20检

9、测当前温度并将其显示在LCD5110上。如图2-2所示，子电路板具有一个nRF2401无线芯片。当独立按键被按下时，芯片用于向主电路板的无线芯片接收端发送信息。通过单片机，语音提示有人下车。此外，每按一次，LCD5110上的数字增加1，这是下车的人数。每个模块的功能如下：(1)独立键：主电路板是对应的站名，辅助电路板是退出键。(2)DS18B20:检测车内当前温度。(3)ISD1730:语音芯片，播放语音信息。(4)Nrf2401:无线传输。(5)复位电路：用于完成系统复位功能。(6)晶振电路：用于产生单片机工作时所需的时钟频率。(7)LCD5110显示电路：用于显示所有电流信息。2.2微控制

10、器最小系统1.11.11.22.2.1供应链管理选择随着时代的进步和技术的发展，市场上出现了各种各样的单片机。这种设计中的单片机就像人脑一样，起着控制作用。因此，选择一台单片机是非常重要的。方案1: PIC16F84是一种低功耗方案2: STC89C52是一个8位COMS微控制器，具有8k字节可编程程序存储器和256字节数据存储器，与MCS-51指令兼容。另外，STC89C51内置4KB的可编程只读存储器，有足够的存储空间来满足系统的要求。它不需要扩展。另外，它不需要仿真，可以通过串口编程直接下载程序。因此，本设计最终选择了STC89C51微控制器1。2.2.2单片机原理图图2-3主辅电路板单

11、片机图VCC:连接到5V电源。GND:地面。XTAL1:片内反向振荡器放大器和内部时钟操作电路的输入。XTAL2:反向振荡器的输出。重置：重置输入。振荡器复位后，将RST引脚保持高电平2个机器周期。2.2.3晶体振荡器电路图2-4晶体振荡器电路图晶体振荡器是单片机的核心。由它的波动产生的时钟触发单片机的操作。晶体振荡器的频率在制造时是固定的，例如，它是12M和24M。使用时，选择所需频率的晶体振荡器。单片机的指令周期是通过分频晶体振荡器获得的。一般来说，51单片机将频率除以12，例如，在将频率除以12M晶体振荡器之后，12M/12=1 m，并且1/1M=1us用于一个指令周期。2.2.4复位电

12、路图2-5复位电路图复位电路的目的是在上电时提供与正常工作状态相反的电平。通常，电容器电压不能突然变化的原理被用于串联电容器和电阻器。当电容器上电时，电容器不充电，两端的电压为零。此时，提供复位脉冲，电源持续给电容器充电，直到电容器两端的电压为电源电压，电路进入正常工作状态2。2.3温度检测模块2.3.1温度传感器的选择本设计中温度传感器的功能是检测当前实时温度。主要适用于响应时间快、灵敏度高、线性度好的场合。因此，有以下两种方案：方案一：AD590电流输出温度传感器的电源电压在4v至30v之间，电源电压可在4v至6v之间跳变，在-55 150，0.3的测量范围内精度高，非线性误差小。然而，它

13、具有电路复杂、校准和成本高的缺点。方案二：DS18B20数字温度传感器具有独特的单线接口特性，温度测量误差为1，温度测量范围为-55 125。多个DS18B20传感器可以连接在一起，具有多点测温的特点，同时该传感器还具有体积小、硬件成本低、抗干扰能力强、精度高等特点。在测量过程中，他可以在没有任何外部设备的情况下实时检测温度。因此，DS18B20具有精度高、电感好的特点。2.3.2 DS18B20引脚功能和原理图设计中使用了常见的温度传感器。传感器具有高精度、高灵敏度、低功耗和抗干扰能力强的特点3。传感器包含3个引脚。第二个引脚输入/输出是一个连接到单片机2.5端口的单线数据输入/输出引脚，因为DS18B20是一个单线通信，即接收和发送都由这个通信引脚执行。当它接收时，它是一个高电阻输入；当它发送时，它是一个开漏输出，即当它输出0时，它将拉低至低电平，而当它输出1时，它将是一个高电阻，这需要一个外部上拉电阻将其拉高。因此，4.7K电阻需要外部连接，否则1不能输出。第一引脚和第二引脚分别接地并连接至5V电源，使传感器使用更加方便。如图2-6所示：图2-6 DS18B20引脚图2.3.3 DS18B20工作方法DS18B20读/写间隙：DS18B20的数据读/写通过时间间隙处理位和命令字确认信息交换写间隙：图2-7 DS18B20写