目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (1)2系统创意设计和方案及功能说明 (2)2.1目前使用较广泛的报站方案 (2)2.2本设计的设计思想和方案 (2)2.3预期实现功能 (3)3硬件系统分析 (3)3.1车载系统的硬件设计 (4)3.1.1单片机选型 (4)3.1.2语音功能模块 (9)3.1.3无线收发模块 (14)3.1.4键盘输入模块 (17)3.2车站系统的硬件设计 (22)4软件设计 (22)4.1主程序 (23)4.2按键扫描 (23)4.3LED显示部分 (23)4.4语音录放部分 (24)4.5无线接收部分 (29)5系统的软硬件调试 (30)6总结 (34)参考文献 (35)致谢 (35)附录 (36)公交车自动报站系统的设计摘要：本设计是实现城市公交自动报站，控制系统采用AT89C51单片机作为中央处理芯片，IDS4004作为语音处理芯片，结合2262/2272芯片实现车站的自动识别，自动报站，和LED点阵屏幕显示等。

同时还配备了键盘，可以在自动报站发生故障时手工报站。

关键词：单片机；自动报站；语音录放；LED点阵；Sale Design of city BUS-stop Auto-Announce systemAbstract: This design is to achieve city Bus-stop Auto-Announce system.The control system uses AT89S51 Singlechip as a central processing chips.ISD4004 as voice processing chips,with2262/2272 chip to achieve the station automatic idengtification.and LED dot-matrix screen display ,and so on.At the same time.the system provides a keyboard,in case when the station automatic identification is damaged then to report the station manually.Key words: Singlechip；Auto-Announce；V oice recorders；LED dot-matrix1前言公交车是目前最提倡的交通工具之一，加上如今保护环境、节约能源的呼声日益高涨，公交车将会越来越普及，它对应的服务也应该有更人性化，报站服务的好坏，直接影响乘客对这路公交车印象的好坏。

传统的报站是由售票员人工喊话的，这样的方式有很多弊端，比如售票员工作强度大，还会发生漏报、误报的情况，也有可能售票员发音不标准，部分乘客不能听清内容，造成乘客不能正确下车，耽误其行程等。

势，虽然现在市场中有电子语音报站系统，可是这样还是对驾驶员是一个巨大的挑战。

公交车自动报站器的设计主要是为了弥补改变传统语音报站器必须有司机操控才能工作的落后方式，进站、出站自动播报站名及服务用语，为市民提供更人性化，更完善的服务。

传统由乘务人员人工报站，该方式因其效果太差和工作强度太大，在很多大城市已经被淘汰。

公共汽车行驶在现代文明程度高的市区，它是一道流动的风景线，因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求。

作为公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器，电子显示路牌，无人售票装置，前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及。

公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量。

目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，在司机座位后面隔板上，安装了一台15英寸的液晶电视和GPS信号接收器，安装了这套设备后，公交车在语音报站的同时，通过液晶电视还可以显示到站站名的字幕，这样如果没听清报站的话，通过显示屏，乘客也可以一目了然。

当出现紧急情况时，调度中心将会给公交车发出相应的信息，以短信的形式传送到显示屏上，同时车载台会发出相应的提示音；驾驶员也可以通过相应的工具进行回复。

目前在美国部分城市GPS卫星定位系统已经投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵，尤其是一些中小城市无法承受。

另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。

手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况。

近年来，随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。

在声学领域，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得汽车报站器的实现成为可能，从而为市民提供了更加人性化的服务。

1系统的创意设计和方案及功能说明2.1 目前使用较广泛的报站方案（1）人工喊话这应该是使用最早，历时最长的报站方式了。

在公交系统日益发达的大城市，这种方式已经不多见了。

报站由售票员喊话，弊端很多，比如经常发生漏报、误报和报站不及时，并且有些售票员可能用地方方言报站，这就会造成外地乘客听不懂或者听不清，不能正常下车，耽误行程。

（2）电子语音报站电子语音代替人工喊话。

其实还是人工报站，因为还是及时需要驾驶员去按相应的按钮，以避免出现报站不及时和遗漏。

另一方面，驾驶本来就是一项要高度集中注意力的工作，不得出现半点马虎，而手工去按键的时候，就很容易分散驾驶员的注意力，有可能造成交通意外。

（3）GPS定位系统报站它由车载终端实时获取当前车辆位置信息，与预存在终端的线路站点位置信息进行比较，确定车辆的上下行关系以及所处站点的位置。

在车辆进站、出站位置自动播报语音提示。

这种报站方式十分准确，不过系统复杂，设备昂贵，要专门人员维护。

2.2本设计的设计思想和方案本设计力求用尽可能少的成本实现预期功能。

这个系统中，最关键的是实现车站的自动识别。

上面讲的GPS系统能实现这样的功能，不过价格昂贵。

这里提供一种用无线感应实现站点识别的办法。

基本原理是：整个系统分为车载系统和站台系统。

前者安装在公交车上，监听无线信号。

后者固定安装在站点里，并且每个站点安装一个，形成多发一收的模式。

站点系统的发射功率很小，50到100米之间就可以了。

公交车进入距站点100米的范围，就可以接受到站点发射的信号，从而就知道已经到达终点，由单片机控制LED屏幕显示站点信息，同时通知语音模块播放语音，提醒要下车的乘客做好准备。

更简单的说，就是用站点的无限信号触发车载系统报站，代替手工报站。

2.3 预期实现的功能●全路段无线识别，自动报站，暂时把报站数定为20站；●模拟人声进行报站和预报站；●其它语音提示；●站点语音录录入；●对所报站名进行汉字显示；●对所处站次进行数字显示；●以防故障，提供手动报站功能。

3 硬件系统分析本系统硬件部分分为车载系统和车站系统两个大模块。

其中车载系统由包括了：中央控制模块、语音录放模块、LED显示模块、数码管显示模块、无线接收模块，同时为了提供其它功能，为了能更准确的实现报站，车站系统不能简单的发送无线信号，应该发送特定编码的信号，这样不仅能提高报站的准确性，还需要用到键盘的输入，因此，还要有按键扫描模块。

车站系统相对来说简单点，他只要求能连续发射小功率无线电波，100米就足够了。

当然，为了更准确的实现报站，车站系统不能简单的发送无线信号，应该发送特定编码的信号，这样不仅能提高报站的准确性，还能抗各种自然或者人为的干扰。

3.1 车载系统的硬件设计图1 原理框图Fig1 Functional block diagram3.1.1 单片机选型AT89C51单片机的结构框图如图所示。

它主要由下面几个部分组成：1个8位中央处理单元（CPU）、片内Flash存储器、片内RAM、4个8位的双向可寻址I/O口、1个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行接口、2个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路主要性能：1. 与MCS-51 兼容；2. 4K字节可编程闪烁存储器；寿命：1000次写/擦循环数据保留时间：10年；3. 全静态工作：0Hz-24Hz；4. 三级程序存储器锁定；5. 128*8位内部RAM；6. 32可编程I/O线；7. 两个16位定时器/计数器；8. 5个中断源；9. 可编程串行通道；10. 片内振荡器和时钟电路。

图2 AT89C51的引脚Fig2 Foot of AT89C51VCC：供电电压。

VSS：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平3.1.2 语音功能模块语音功能模块式本系统的重要模块之一。