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武汉理工大学毕业设计（论文）
基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计
学院（系）： 信息工程学院 专业班级： 通信工程zy1101班 学生姓名： 田晶晶 指导教师： 李平安
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摘 要
公交车已经成为人们出门必不可少的交通工具，目前公交车上采用的公交报站系统是采用司机手动切换，一方面增加了司机的劳动强度，另一方面由于司机的误报或漏报，不仅会对公交运营产生很大的负面影响，而且会对乘客造成很多不必要的麻烦。为此，研究公交车自动报站系统是非常必要的。本论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统。系统主要由STC89C52单片机、语音模块ISD4004、GPS模块和LCD12864液晶组成，它通过GPS定位获得车辆位置信息，与单片机中预存的位置信息对比，分析车辆运行位置，当公交车到达某站点附近，系统通过语音芯片播放站点信息，并通过液晶显示，从而完成自动报站的功能。本系统完全不需要人工介入，全程自动报站，而且大大提高了公交车报站的准确性和可靠性，提升了公交系统的服务质量，促进了城市经济的和谐发展。
关键词：公交报站；GPS；单片机；ISD4004；LCD
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Abstract
Buses have become an indispensable means of transportation when people go out .The bus station reporting is using manual switch by drivers now .On the one hand, it increases the driver's labor intensity, on the other hand, it not only has great negative influence on public transportation ,but also will cause a lot of unnecessary trouble to the passengers due to the misstatement or omission of the driver.Therefore, research on automatic bus station reporting system is very necessary.This paper designs a kind of bus system which can automatically broadcast platform name based on GPS.System is mainly composed of STC89C52 single-chip microcomputer, the ISD4004 voice module, GPS module and LCD12864 LCD, it obtains from GPS vehicle location information,and contrasts with single chip microcomputer location information which has stored ,then it analysis the vehicle running status, and broadcasts information from a web server by voice chip,finally the platform information is displayed through the liquid crystal display (LCD),the function of automatically stops has completed.This system doesn't need human's intervention and reports the entire stops automatically, and it greatly improves the accuracy and reliability of the bus station reporting and improves the quality of service of the public transportation system and promotes the harmonious development of urban economy.
Key Words: Bus station reporting;GPS;51 single-chip microcomputer;ISD4004;LCD
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目 录
第1章 绪论 ............................................................. 1
1.1 选题背景 .................................................................................................................. 1 1.2 选题目标 .................................................................................................................. 2 1.3 选题意义 .................................................................................................................. 2 第2章 方案设计 ................................................................................................................... 3
2.1 方案比较 .................................................................................................................. 3 2.2 结构框图 .................................................................................................................. 3 第3章 硬件设计 ................................................................................................................... 4
3.1 单片机最小系统 ...................................................................................................... 4 3.2 GPS模块接口电路 ................................................................................................... 6
3.2.1 GPS卫星定位系统 ........................................................................................ 6 3.2.2 GPS模块描述 ................................................................................................ 8 3.3 ISD4004语音模块 ................................................................................................. 12
3.3.1 芯片描述 ..................................................................................................... 13 3.3.2 SPI(串行外设接口) ..................................................................................... 15 3.4 LCD12864液晶电路 .............................................................................................. 20 第4章 软件设计 ................................................................................................................. 24
4.1 主程序流程图 ........................................................................................................ 24 4.2 语音实现 ................................................................................................................ 25
4.2.1 录音程序 ..................................................................................................... 25 4.2.2 放音程序 ..................................................................................................... 26 4.3 液晶显示 ................................................................................................................ 27 第5章 系统测试 ................................................................................................................. 29
5.1 程序下载 ................................................................................................................ 29 5.2 实物测试 ................................................................................................................ 29 第6章 总结 ......................................................................................................................... 35 第7章 致谢 ......................................................................................................................... 36 参考文献 ............................................................................................................................... 37 附录A 主程序 ..................................................................................................................... 38 附录B GPS定位程序 .......................................................................................................... 43 附录C ISD4004语音程序 ................................................................................................... 48 附录D LCD程序 ................................................................................................................. 50
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第1章 绪论
1.1 选题背景
随着经济的快速发展和城市人口的逐渐增多，汽车越来越普及，交通需求迅速扩大，公路变得越来越拥挤。在现代化城市里，公交车已经成为人们生活中不可替代的交通工具。现在城市“乘车难”、“行车难”的局面在加剧，交通堵塞呈现出点到线，由线到面的扩展趋势，交通拥挤、交通延误、交通堵塞以及由此引起的噪音、废气污染，城市空气质量指数的严重跌落严重影响着居民的正常生活以及社会经济的持续、健康发展。而与出租车和私家车相比，公交车人均占道面积少、成本低、运载能力高，同时它的通行路线覆盖面广，在缓解交通拥堵，节能减排方面都有较好的作用，因此很多城市建议人们出门乘坐公交车。
随着科技的进步，公交系统也在逐渐完善。而国内大多数城市现有的公交车还是采用传统的公交系统，没有实现完全的智能化，比如自动报站只能由人工按固定的序号键来实现报站，离不开驾驶员或售票员的相应操作，进站、出站及转弯每次都需要人工的服务，这就大大加重了驾驶员的工作负担，存在一定的安全隐患，有时出于种种原因，可能存在漏报、错报或者干脆不报，给乘客带来了很大的不便。
目前，以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足众多的应用领域，使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个 IT经济新增长点。目前国际上对GPS自动定位系统的研究程度和发展水平也各不相同。据相关统计，欧美国家导航设备普及率达到90%，日本更是超过95%。在3G时代来临之际，人们对GPS/电子地图的关注，足以显现它对日常生活中的重要性。此外，消费及市场需求也促使导航产业发展和走向成熟。2005年，我国民用汽车保有量就达到了3160万辆，但是装载导航设备的车辆，还不足2%。尽管不少汽车厂家对其高端车型在出厂前就安装了导航系统，对其他低端车型也会有选装导航产品的服务，但价格不菲的车载导航仪，让不少买车的人放弃了实用性很强的导航配置。按照私人汽车拥有量年均增速20％测算，对导航产品的需求也是一个很大的增量。市场的发展速度将大大快于车载导航仪市场，中国将最终成为世界上最大的手持导航产品消费国。由此可以转向国内的公交车GPS自动定位系统上来，可见发展的前景还是十分乐观的。
基于gps定位的公交车自动报站系统的设计
