摘 要

随着城市人口的增加和私家车的普及，城市道路交通拥堵问题日益严重，同时过多的车辆出行也加重了尾气污染问题。为此，各地政府都在大力发展城市公共交通，提倡公交车出行。可见公交车将在未来城市交通网络中扮演重要角色，而公交车报站系统则是公共交通系统的一个重要组成部分。

本文根据研究的需要，结合LED显示屏的国内外发展现状，提出了一种基于LED点阵屏的公交车报站系统设计。系统由单片机进行控制，主要包括LED显示模块、语音播放模块和按键扫描模块。LED显示屏默认显示广告，当到达某一车站时，司机可以通过按键选择该站名，由LED显示屏进行文字显示，同时MP3播放器进行语音报站。

研究结果表明该系统具有一定的使用价值，保证了报站的准确性，提高了公交系统的服务效率，为城市公共交通的智能化发展做出了一定贡献。

关键词：单片机；LED显示屏；语音播放

Abstract

With the increase of urban population and the popularization of private cars, the problem of urban road traffic congestion is becoming more and more serious, and too much vehicle travel has also increased the problem of exhaust pollution. To this end, local governments are vigorously developing urban public transport, to promote the bus travel. It can be seen that the bus will play an important role in the future urban transport network, and the bus station system is an important part of the public transport system.

Based on the needs of research and the development of LED display at home and abroad, this paper puts forward a design of bus station system based on LED dot matrix screen. The system is controlled by the single chip computer, mainly includes the LED display module, the voice broadcast module and the key scanning module. LED display by default display ads, when you reach a station, the driver can select the station name by pressing the LED display for text display, while the MP3 player for voice newspaper station.

The results show that the system has a certain value, to ensure the accuracy of the newspaper, improve the efficiency of public transport system, urban public transport for the intelligent development of a certain contribution.

Key Words：single chip；LED display；voice playback

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 论文主要内容 2

第2章 系统整体方案设计 3

2.1 LED显示屏的选用 3

2.1.1 LED显示屏的分类 3

2.1.2 LED点阵屏的结构 3

2.1.3 LED显示屏的选择 4

2.2 控制器的比较及选型 5

2.2.1 常见的单片机型号 5

2.2.2 单片机的选择 5

2.3 报站控制方式的选择 5

2.3.1 常见的几种报站方式 5

2.3.2 控制方式的选择 6

2.4 语音模块的选择 6

2.5 系统总体框图 6

第3章 系统硬件部分设计 8

3.1 单片机最小系统 8

3.2 LED显示模块 8

3.2.1 LED显示屏的工作原理 8

3.2.2 显示数据传输方案 9

3.2.3 总体结构设计 10

3.2.4 行驱动电路 10

3.2.5 列驱动电路 12

3.3 语音播放模块 14

3.3.1 模块简介 14

3.3.2 模块参数 14

3.3.3 触发模式 15

3.4 按键扫描模块 15

3.4.1 按键的确认 15

3.4.2 重键与连击的处理 16

3.4.3 按键防抖动技术 16

3.4.4 矩阵键盘接口电路 16

第4章 系统软件部分设计 17

4.1 主程序流程图 17

4.2 文字显示部分 18

4.3 语音播放部分 21

4.4 按键扫描部分 22

第5章 系统调试与实现 25

5.1 系统的调试 25

5.2 问题分析 26

5.3 实现结果 27

第6章 总结与展望 30

6.1 总结 30

6.2 展望 30

参考文献 32

附录 总电路图 33

致 谢 34

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

现今社会环境污染问题被世界各个国家普遍关注，曾先后设定了世界地球日和世界环境日，可以看出人们对环保问题态度愈加重视。其中汽车尾气污染是环境污染的一个主要方面，造成了很多的生命健康问题和相关财产损失。同时，过多的车辆出行带来了城市道路堵车问题。很多专家和工程师们在认真研究之后提出了优先发展公共交通的措施，以此来减少汽车总出行量，使得道路交通的基础性设施的发展和相应需求量的增加能够保持平衡。

为此，各个地区都有出台政策限制私家车出行，提倡外出乘坐公交车。同时，相比私家车，公交车价格较低、时间固定、线路覆盖范围广，对很多乘客来讲既实惠又便捷，是出行时的首选。可以预见公交车在未来的城市交通中将起到越来越重要的作用。

在此背景下，为了减少尾气污染、缓解交通压力，我国实行了“公交车优先”的基本政策。这就需要提高公交车的服务质量和运行效率，保障市民有安全舒适的乘车体验。由此带来了公交系统的智能化问题，例如刷卡设备、车内视频监控系统等等^[1]。电子报站器就是其中一个重要方面，保证公交车到站后能够准确、按时报站。