基于单片机的公交车自动报站系统
摘要：由于改革开放以来经济的持续发展,人们对社会公共服务的质量要求愈来愈
高，对公交系统的要求也是愈来愈高。出于对社会服务安全、高效方面的考虑,全国各大城市对公交系统报站质量的要求是使之更加自动化、更加智能化。无线通信研究的出现为公交系统的改进做出了极大地贡献。
本设计给出了基于单片机AT89C51的公交车自动报站系统的总体结构设计和其硬件电路设计。本系统总体结构为：采用单片机技术和无线遥控技术，通过单片机AT89C51对系统进行总体控制；本系统硬件是以单片机AT89C51为基础，主要是由主控制电路版、无线遥控发射器、红外接收器、语音播放电路、键盘显示模块等组成。本系统的工作流程是：站台发出到站信息后，公交车及时接收到其准确信息，然后单片机对其进行处理，驱动模块自动报出到站信息。整个报站系统不需要人为参与，不仅不会对司机增加额外工作，还提高了整个公交服务系统的工作效率。该设计可对旧的报站系统进行改进，使社会的公共服务更加智能化、高效化。
关键词：公交车 ，自动报站，单片机，硬件
目 录
1 绪论 ................................................................. 1 1.1 课题研究的历史背景 ................................................ 1 1.2 课题意义及发展趋势 ................................................ 1 2 课题内容 ............................................................. 2 2.1 课题的基本内容 .................................................... 2 2.2 课题的任务 ........................................................ 2 3 89C51单片机的相关知识介绍 ............................................ 3 3.1 89C51单片机的基本结构 ............................................ 3 3.1.1 89C51基本组成 ................................................ 3 3.1.2 89C51 CPU（8位） ............................................. 4 3.2 引脚功能 .......................................................... 5 3.3 89C51存储器结构和地址空间 ........................................ 6 3.3.1 程序存储器 .................................................... 6 3.3.2 数据存储器（片内存储器） ...................................... 6 3.4 单片机的工作方式 .................................................. 8 3.4.1 复位方式 ...................................................... 8 3.4.2 低功耗工作方式 ................................................ 8 4 系统的总体结构设计 ................................................... 8 5 公交车自动报站系统的硬件电路设计 ..................................... 9 5.1 无线遥控发射电路 .................................................. 9 5.2 红外接收电路 ...................................................... 9 5.3 显示电路 ......................................................... 10 5.4 语音播放电路 ..................................................... 11 6 结束语 .............................................................. 11 参考文献 .............................................................. 12
1 绪论
现代社会是科学技术迅猛发展的社会，公交车上的售票员也渐渐被投币箱及自动报站系统所取代，不仅改变了公共交通行业人力资源的分配状况，也节省了一部分有效劳动力。
1.1 课题研究的历史背景
改革开放发展以来，农村人口逐渐减少，城市人口不断增多，人们的生活节奏越来越快，社会交通工具也在不断地改进与发展，自汽车成为人们交通出行中不可或缺的交通工具以来，在某些城市，特别是发达城市，公交车愈来愈多，公交系统为人们的社会生活与工作提供了方便快捷的服务。
旧的公交车服务体系必需有两个人（即司机与售票员）来完成，售票员的工作不仅包括售票，还要及时的为各站乘客提供到站信息，在全国的公交行业中，为了因地制宜，不同的地区的售票员多采用各地的地方方言为乘客报站。对于一个外地人来说，他很难听懂报站信息，或者是一些大城市有很多外国游客，可能得用英语报站，这些都会引起很多麻烦，而且一整天下来，售票员将会变得非常的劳累与辛苦。由于城市的人口流动量非常大，公交车上经常会出现其它城市甚至是国外来的朋友，因此公交车的报站系统质量直接影响着公共服务的质量。公交车旧的报站方式（由售票人员人工报站）因其售票人员工作强度太大和服务效果太差，在很多地方已经被彻底淘汰，所以，公交车自动报站系统变应运而生，提高了社会的服务效率。
本文研究的正是这样的一个智能设备，即基于单片机设计的公交车自动报站系统。这一研究为奔走于各大城市的朋友们带来了方便。 1.2 课题意义及发展趋势
在现代高文明程度的市区，公交车是一道流动着的亮丽风景线，不仅是外观还是服务质量，公交车都对其有较高的要求。现代社会急需要更加高效化和人性化的公交车自动报站系统，自动投票系统，电子显示路牌，前后视频监控系统等新技术将会在社会各个城市变得越来越普及。
在公共事业中，公交自动报站系统起到举足轻重的作用，在城市化日益明显的现代社会，为了保护环境、建设绿色社会，公交车依旧是人们进行社会活动必要的交通
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方式。为了使人们的出行方便，为了让人们更加熟悉自己所在城市的乘车路线，为了为人们了解到自己所需的各种出行信息，为了使人们的社会生活更加高效、方便、快捷，为了减少各种不必要的交通流量，提高社会的服务效率，便出现了公交自动报站系统。在人类尚未进入信息社会之前，公交车服务系统都是通过由司机或售票员向乘客口头传达到站信息的方式来实现的。由于社会和科学技术的迅猛发展，公交车自动报站系统不断改进与发展，不仅提升了公交行业的形象和气质，也增长了公交行业何和社会公共服务的效益。 2 课题内容
2.1 课题的基本内容
本设计的主要目的是设计公交自动报站系统的硬件电路部分：该设计用到了主控制电路版、无线遥控发射器、无线接收器、语音存储模块和键盘显示模块以及外围电路等。本系统的设计思路为：为公交车所经过的各个站台上都安装一无线遥控发射电路，在公交车离开或靠近站台一定距离时（距离站台的距离可根据车站的具体情况进行自由设置），当公交车接收到发射电路传出的信号后进行编码验证，将验证后的信号送入主控制电路模块（由单片机来进行控制）。主控制电路模块编写程序后按照控制的先后顺序将控制信号传递给语音存储模块，语音存储模块再按照模块中提前录制好的语音信息进行相应的调用，这些调用后的语音信息经功率电路放大后，便能够驱动扬声器，自动地播放相应站台的语音信息。
本文涉及到自动控制技术、无线通信技术和电子技术等多方面的内容。 研究的内容和方法主要有： (1).确定系统的总体结构设计。
(2).确定系统的硬件设计方案。
(3).结构设计部分以模块化的方式进行设计。 (4).总结、分析实验结果，从各个方面进一步完善。 2.2 课题的任务
现代社会中，在公交系统改进方面，已经由旧的工作人员自己报站逐渐改变成使用卫星控制器控制语言文字报站系统的报站方式，但是由于公交车司机的误操作不可避免，使得报站错误不可避免，出于这个原因本课题设计了这一个基于单片机的公交
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车自动报站系统，减少了报站过程中错误的出现。
该系统的基本要求有如下几点:
（1）系统报站时无需公交司机操作，可以实现自动报站；
（2）系统可准确完整的播报完某条公交线路中的所有站名，包括上行与下行； （3）系统可以进行语音报站，使得公交服务更加人性化，更加高效；
（4）系统可以在液晶显示屏上显示当前到站的站点名称，以便乘客查询与核实。 3 89C51单片机的相关知识介绍
单片机，全称是单片微型计算机,简称单片微机，在我国习惯上称为单片机。其
英文缩写为SCM(Single Chip Microcomputer)。单片机是指将RAM、ROM、CPU、输入/输出（I/O）接口电路以及定时器/计数器等计算机的主要部件集成在一块芯片上组成的芯片级的微型计算机。 3.1 89C51单片机的基本结构
时钟外援 外部事件计数 时钟电路 程序存储器 数据存储器 两个16位定时器/计数器 80C51CPU 内部中断中断控制 总线控制扩展器 并行可编程I/O 可编程串行口 外部中断 控制 P0 P1 P2 P3 RXD TXD 图1 典型单片机的基本组成结构 3.1.1 89C51基本组成
(1) 一个8位89C51中央处理器CPU。
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基于单片机的公交车自动报站系统
