公交车的自动报站系统设计本科毕业设计.docx

1、公交车的自动报站系统设计本科毕业设计公交车自动报站系统设计摘 要我国城镇化发展非常迅速，城市规模快速膨胀，城市人口和机动车数量急剧增长。近年来由此而带来的城市交通拥堵问题非常严峻。城市建立完善的公交系统是解决城市交通拥堵的最廉价的方案，被国家大力扶持。国务院也颁布了优先发展公交系统的相关文件，公交车在城市交通中占据着越来越大的主体作用。本设计旨在实现公交运行时报站的智能化，为乘客提供高效、便捷的服务。本设计要求系统能够自动语音播报到站信息，并能够显示到站信息。本设计利用GPS （全球定位系统），以89C51单片机为核心和基础。利用GPS获取比较精确的公交车位置信息；利用AT89C51单片机智能

2、整合处理信息，发送控制指令；利用ISD1700系列语音芯片实现语音播报，JHD162A LCD液晶模块来显示到站信息，从而实现所有的功能。对设计结果利用proteus进行仿真和验证，可以达到预期的公交车全自动报站的功能，实现公交车到站提醒，即显示屏显示到站信息，语音系统自动播报站名。全程无需人工干预，实现全自动智能报站，安全可靠。本设计所采用的模块、元件廉价，系统可以长期稳定稳定，适合推广。关键词：自动报站，GPS，89C51，JHD162The bus stops system automaticallyABSTRACT The urbanization in our country is

3、developing very quickly. The citys expansion is very quickly, the urban population increase sharply, The number of cars on the road is growing so fast. For the past few years, the citys traffic congestion problem is very serious. City establish a perfect public transportation system is the cheapest

4、solutions to urban traffic congestion. It is national energetical support. The state council issued the state council on priority to the development of urban public transportation guidance on December 29, 2012. The bus in the citys traffic occupies a more and more important role. This design aims to

5、 realize intelligent broadcasting station of bus information, provide efficient and convenient services for passengers. This design requirement system can automatic voice broadcast station information, and can display station information. This system USES the GPS (Global Positioning System Global Po

6、sitioning System) with a 89c51 SCM as the core. This system uses GPS to obtain accurate vehicle location information. The use of 89c51 single-chip microcomputer to process information. Using ISD1700 to realize voice function. Though the JHD162A to display the information of stations. So as to realiz

7、e the function of all. Using protest for the simulation and verification, the result of the design can achieve. The system fully without human intervention, and sage and reliable. This design uses the element is much cheaper. And the system can long-term and stable work, it is very suitable for prom

8、otion.KEY WORDS：automatically broadcast, GPS, 89C51, JHD162前言 近年来中国在经济发展上取得了非常可喜的成绩，城市扩张非常迅速，人均可支配收入持续增加，私家车保有量连年递增，但是，雾霾及交通拥堵情况也越来越严峻。以洛阳为例，王城大道、中州路、九都路、南昌路等作为城市的主干道，车流量非常大，交通十分繁忙，在上下班高峰时期，交通拥堵尤其明显，很多时候机动车寸步难行。严重降低了城市道路的使用效率，降低了市民出行效率，同时增加了汽车燃油消耗量，从而对环境产生很多不利的影响。 公交车作为一种大众化的高载客率、高道路利用率、高效率，低成本、低排放、

9、廉价的出行方式，越来越得到社会的认可和政府的推广，成为越来越多人出行的首选。国务院也出台了优先发展城市公交系统的相关文件，很多地方政府都将公交基础设施建设作为政府的民心工程。人们在日常出行时，也越来越热衷于坐公交车。然而，由于投资成本问题，很多地方仍在使用老旧公交，而公交报站系统往往也比较落后，这就大大降低了乘客的乘车的舒适度。如何为乘客乘车提供更多的便利？这是当前发展公共交通迫切需要解决的问题。公交报站最初是人工报站，之后产生了手动报站器，近年来又出现了自动报站系统。人工报站一般需要司机或者售票员来完成，这种报站方式浪费人力，效率低下，报站精度低，音量小，而且由司机报站会严重分散司机注意力，

10、为行车埋下安全隐患；随着技术的发展，之后出现了一种依靠按键的半自动报站器，这种报站器已经比人工报站方便很多，但是依然需要人力来完成，依然有不够便捷，不够精确，不够及时的缺点，容易错报漏报，同时也可能会分散司机的注意力，影响驾驶安全；之后开始有了基于无线射频技术的自动报站技术，这种技术已经实现了解放人力的目的，但是无线射频报站系统需要对公交车站进行改造，公交改线之后，不好解决调整报站的问题，所以虽然已经智能化，但还存在诸多弊端。近年来兴起的GPS报站系统具有报站准确，公交改线调整报站器方便等众多优点，随着GPS的普及，这种报站器的成本也越来越低，越来越被各地公交公司所采用。 以洛阳为例，洛阳公交

11、公司现有1700多辆公交车，而相当一部分还在使用手动报站器，效率低下。所以设计一种全自动的高效、便捷、准确的公交报站器能够免除工作人员的麻烦，降低安全隐患，为乘客提供更多的便利。本公交车自动报站系统旨在解决在报站过程中的人工参与问题，让公交报站智能化、准确化、便捷化。从而降低公交工作人员的工作强度，为乘客提供更准确地到站信息，为乘客乘车出行提供更多的便利。第1章 GPS报站器行业现状介绍近年来，随着全国各个城市都出现了较严重地交通拥堵问题，公交出行成为越来越多人的首选。传统的公交车设施比较落后，具有行驶不稳定，噪音大，排放高等众多缺点，报站系统也比较落后，乘坐不舒适。由于近两年科技的飞速发展，

12、市场上出现了天然气公交、气电混合公交、纯电动公交等新型公交。这种公交低排放、低碳环保，而且运行平稳，设施先进，拥有先进的空调系统，大大提高了乘客的乘坐舒适度。这种公交一般配备比较先进的公交车报站系统。由于GPS近两年的极速发展，应经快速应用到各个领域。GPS公交报站器也迅速出现，并逐渐取代传统的手动报站器、射频报站器，逐渐成为市场上公交报站系统的主流。目前GPS报站器技术已经趋于成熟。国内生产GPS公交报站器的厂家主要有深圳盛视天创、深圳博龙伟业、深圳牛斗科技、深圳联合安业等公司。由于GPS报站器行业已经如火如荼发展，并且市场潜力非常大，所以该行业的竞争也日趋白热化。各公司不断推出新产品，增加

13、各种各样的新式功能。GPS公交自动报站器性能也越来越稳定，定位更加精确，价格更加低廉。GPS自动报站系统一般具有以下特点（1）能够全自动语音报站，可以实现安全提示，换成提醒，超速提醒等众多功能，可以增加行驶的安全性，为乘客提供更加人性化的引导服务。（2）系统运行无需人工操作，不仅降低了司机的劳动强度，而且使报站更加规范化（3）具有输入、输出外延设计，能够外界显示器，提供文字提醒、视频宣传功能。（4）系统存储可擦写，便于公交路线的直线调换使用。（5）同时具备自动报站和手动报站功能，提高系统的可靠性（6）可以播放各种语音、视频广告，为公交公司增加隐性收入以下是目前市面上常见的GPS报站器：图1-1

14、 博龙公司生产的GPS报站器图1-2点创科技生产的GPS报站器第2章 系统整体设计方案设计利用GPS模块获取站台信息(经度、纬度坐标值，站台序号和站名)，然后将这些信息传达给主控芯片89c51单片机，主控芯片将获取的GPS信息与预存的站台坐标信息进行计算、配对，从而得出车辆的当前位置信息，以及车辆的到站、出站情况，然后通过语音模块和显示模块向车内乘客报站。整个系统的复位功能可通过按键模块来实现。 系统整体设计框图：图2-1 系统整体框图第3章 硬件模块选择3.1 主控芯片的选择方案一：基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）的VHDL语言设计：优点:这种芯片具有高集成度、有高密度和高自由度的特点，

15、使用起来非常方便。它的出现不仅克服了定制电路的缺点，还避免了使用传统的可编程器件时，门电路数量经常不够用的问题。 FPGA在抗干扰能力，运算速度上有很大优势。它非常广泛的被用在通信、工业控制等众多领域。随着技术的不断成熟，它的生产成本和工作功耗会进一步降低，越来越多的领域会选着FPGA作为主控芯片。 缺点：VHDL语言编写的程序不如51单片机灵活，且不容易实现预期效果。而且很难在仿真环境上体现出设计效果，用于本课题有点大材小用的感觉。方案二：选用凌阳单片机SPEC06A作为主控芯片：凌阳科技公司推出的SPCE061A单片机芯片是一种16位结构的微控制器。优点：它的指令系统功能比较强大，运行效率

16、比较高。而且其指令系统支持高级语言，这非常有利于缩短开发周期。同时它还具有低功耗，低电压的特点。特别的，它的语音功能非常强大，且自带语音的API函数，使用方便。缺点：但是凌阳单片机的应用不够广泛，参考资料较少，普适性没有51单片机好，而且较51单片机价格更昂贵一些，所以出于降低成本的考虑，暂不选用凌阳单片机。方案三：选用89C51单片机作为主控芯片：89c51单片机是一种CMOS 8位微型处理器，芯片带有一个大小为4K字节的只读存储器，该存储器可编程、可擦除。优点：它具有低电压、高性能的特性。同时在实际应用中，它非常廉价，同时拥有较高的性能和较低的资源占用率。51单片机的学习着非常多，广泛地应用在各个领域，学校课程介绍的也是51单片机，因此关于它的资料都非常丰富。利用已经掌握的C语言进行编程，就可以实现51单片机多种多样的功