论文总字数：17947字

摘 要

：随着城市人口的大幅增长, 公交出行为绝大多数市民的出门提供了便利，而公交语音报站系统相比较之前的手动报站更满足实际需要，节省了人工的同时，提高了公交的服务品质。系统电路包含核心控件51单片机模块、LCD12864液晶模块、WT588D语音模块、扬声器模块、nRF24L01模块、晶振电路、电源模块等。STC89C51单片机作为CPU进行总体控制，WT558D语音芯片组建语音信息库，LCD液晶显示器显示站台信息。完成51单片机与WT588D语音芯片的系统互联，利用按键，系统播报对应的站台信息，同时实现录音功用和放音功用。

关键词： 智能，公交车站台，单片机，语音芯片

Abstract：As the urban population surge, out of the bus to the vast majority of citizens provides a convenient, and the bus voice stops system compared to the manual before the stops more satisfy the actual need, save the human at the same time, improve the public transport service quality. The system circuit includes 51 single chip microcomputer module, LCD12864 module, WT588D voice module, speaker module, nRF24L01 module, crystal oscillator circuit, power supply module, etc. STC89C51 single-chip microcomputer as the overall control of the CPU, WT558D voice chip set up voice information database, LCD display platform information. Complete 51 MCU and WT588D voice chip system interconnection, use the key, system to broadcast the corresponding platform information, and realize the recording function and playback function.

Keyword：intelligence, bus platform, single chip microcomputer, voice chip.

目录

1 引言 6

1.1 设计研究的背景 6

1.2 研究意义 6

1.3 设计研究的主要内容 7

2 整体方案设计 8

2.1系统设计结构图 8

2.2 液晶显示模块的选择 8

2.3控制方式选择 8

2.4 语音芯片的选择 9

3系统的硬件设计电路 9

3.1 STC89C51单片机最小系统 9

3.2语音芯片电路 11

3.3无线通信nRF24L01 12

3.4 LCD12864 14

3.5 按键控制 15

3.6晶振电路 16

4 系统软件设计 17

4.1主程序设计 17

4.2 中断服务程序 18

4.3显示模块设计 18

4.4键盘扫描模块设计 19

5 系统的制作、焊接与调试 21

5.1 系统的制作和焊接 21

5.2 系统的调试 21

5.3调试结果 22

结论 23

参考文献 24

致谢 25

附录 26

1 引言

1.1 设计研究的背景

伴着现代经济的发展，科技技术的稳步提升，总人口数的急剧增长，交通负荷越来越重，特别是在这个私家车限号出行的年代，公交车与其他出行方式相较，其占道面积人均最小、运载力也最高，又最经济实惠，最大的优点就是其覆盖面极高的通行线路，便利、快捷、又节能减排，符合低碳出行理念也是其长处之一。综合缓解交通拥挤的优点和节能减排方面的作用使得它成为居民出行的重要交通工具。虽说公车给出门的人提供方便，但是公交车的站台提示服务一定程度上决定了服务的品质。

目前的城市公交车报站体系仍然留存了一些弊病:现行的公交报站体系的实行暂时只考虑到公车内部的乘客，还未覆盖至在车站候车乘客，尤其是天气恶劣、视野不佳时，乘客很难分清抵达的公交班次，导致乘车不方便的事件，乘客因信息认识不清错过车次，还存在安全隐患。 其次，公交到站播报系统现行的是“GPS GSM”定位系统。此报站形式十分准确，然而制造安装及本钱较高，它在全国大面积推行、运用还是很难的。 在发展迅速的今天，将各种不同功能的芯片和微机技术的合并使用已经相对成熟。利用它实现公交报站器，为城市提供了便利。

1.2 研究意义

无线通信信号的收发完成了公交车与公交总站台的联系，以及公交车和公交站点的联系，但是现在社会科技技术的提升使得公交在道路行驶过程中，周围产生的电子信息会对无线通模块发出的信号产生干扰，使得接收模块接收不到正确的解码信息，会造成错码、误码等问题 ，而我们对于接收到的信息进行确认，就使用奇偶校验的方法,握手等形式也是我们的备选之一。行驶在双车道的公车在同一地点行驶方向不同时是能接受到同一个公交站台发射的信号，为了避免将对面车道上接受到的信号误识为本站的站台信息，我们使用特定的地址编码来区分公交车的上下行，以免报错站。

以往的人工报站存在强度大、成果差，耗人工等弊端。而51单片机和WT588D语音芯片的联合，使得公交到站讯息、报站信息用语音加显示的形式告知乘客，为市民提供人性化、尽善尽美的服务，同时节约大批的人工。公交语音报站还能根据线路的特点以及现实的状况设定不同形式的报站及站点设置，为乘客提供便利的同时便于公交的营运和乘务的实际操作。如今，各地区的公交体系已逐渐定形，发展中的大城市自不用说，且各地区的县、镇、村均通上公交。公交网络正一步扩展壮大。

1.3 设计研究的主要内容

此次论文是对C语言和单片机的一些基础常识、概念的运用学习和研讨，以及STC89C51芯片模块、WT588D语音模块和LCD12864液晶屏的开发设计，该设计的目标是完成51单片机与WT588D语音芯片的系统互联，利用按键，系统播报对应的站台信息，同时实现录音功用和放音功用^[3]。

运用无线电技术完成的公交车车站自主识别、自主报站技术方法。在公交车行驶过程中，车载的接收系统一直处于开启状态，当公交车进入公交站台发射范围内，车载系统接收到发射模块传出的编码信息，正确解码之后，在车内进行提醒播报站台信息，而后在液晶屏上进行显示，提醒乘客到站下车，这样的公交报站形式使得乘坐公交变得便利，还提升公交公司的服务品量，而且本钱较低，便于普及推行。

一个程序要实现功能，必需对它有全方位的理解而后画出流程框图，设计实现各个不同模块的功能，然后通过某一核心将模块按特定排列连接在一起来构成一个完整正确的程序，软件设计涵盖——系统初始化设计，延时子程序设计，录音子程序设计，放音子程序设计，液晶屏显示设计，中断程序设计，和主程序设计，利用模块化结构设计整个系统^[4]，把STC89C51单片机作为主控芯片，将WT588D语音芯用为录音模块，LCD12864液晶屏实现公交站台名称的显示。为了达到实现带语音报站功能和显示液晶显示功能的智能公交报站系统的目标，特意在系统中加入了独立按键，便于控制，用作输入；语音报站就利用语音模块和扬声器。设置语音模块时，只需把预设语音的文字内容输到语音芯片中，它会自动转换成语音，按放音键时，语音模块就会发声，与此同时液晶屏开始出现。

2 整体方案设计

2.1系统设计结构图

依据系统最终需要实现的目的，绘制系统设计结构图如下。整个系统电路包含核心控件51单片机模块、LCD12864液晶模块、WT588D语音模块、扬声器模块、nRF24L01模块、晶振电路、电源模块等^[5]。

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