摘 要公交自动报站器系统指的是一种以单片机等微型处理器作为主控核心，并且在片外结合相关功能传感器而构建成的一种控制系统，本课题就以这种系统作为研究对象，选用了STC89C51单片机作为主控芯片，设计了一款能够实现公交站台信息显示、语音播报站台信息等功能的嵌入式系统，由于系统内部采用的各类芯片和传感器外形较小，所以使得整个系统的外观体积也非常小，达到了便携式的指标。这款系统在硬件方面以STC89C51单片机最小系统、LCD1602液晶显示电路、北京时间计时电路和参数播报电路等构建而成，在软件方面以主程序、液晶驱动子程序、DS1302驱动子程序和真人语音播报子程序等构建而成。为了能够直观的看到设计成果的工作状态，在课题的验证环节进行了多次测试实验，对各项功能指标都进行了测试，测试的结果显示这款公交自动报站器系统的一切工作正常，符合预期设计需求。
目录
一、 引言 1
（一） 公交自动报站器的发展背景 1
（二） 公交自动报站器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 公交自动报站器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 公交自动报站器主控电路设计 4
（二） 报站系统的计时电路设计 5
（三） 真人语音播报电路设计 6
（四） 报站器的液晶显示电路设计 8
（五） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 公交自动报站器的主程序流程设计 10
（二） DS1302驱动子程序设计 10
（三） 语音输出子程序流程设计 11
（四） 液晶显示子程序流程设计 12
总结 14
参考文献 15
致 谢 16
附录一 原理图 17
附录二 PCB图 18
附录三 元件列表 19
附录四 实物图 20
附录五 程序 21
引言
公交自动报站器的发展背景
本课题将对一款通过STC89C51单片机芯片作为核心运算处理器的公交自动报站器系统做详细的研究和设计，之所以在 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
众多的常用微处理器芯片中选择STC89C51单片机芯片来作为主控是考虑到前人的研究基础以及现有阶段市场上大多数产品所表现出的优缺点等因素，本课题认为能够通过STC89C51单片机芯片的控制实现各项的预期课题目标，并且能够对一些公交自动报站器系统常见的缺陷进行优化和避免，对目前市面上一些优秀的设计案例进行进一步的性能提升，同时这也是本课题提出的目的和意义。通过对该系统的整个发展背景来看，从最初的传统型公交自动报站器系统到现如今的数字化或者称之为智能化公交自动报站器系统，无论这种系统被设计的多么优秀，还是软硬件设计师考虑的多么周到，公交自动报站器系统在工作过程中总会表现出各种各样的故障，最为常见的就是系统运行过程中的死机现象，所谓的死机现象就是指微处理器内部的程序代码出现跑飞现象，不能够按照程序设计员所规划的程序执行流程工作，一旦出现死机现象，系统是无法继续正常工作的，这种现象是从单片机系统出现到目前发展成熟的操作系统中都会出现的一个无法避免的现象，综合公交自动报站器系统容易出现这些故障的原因，主要有两条重要原因，第一是主控微处理器芯片自身性能所限制的，无论是早期的低端微处理器芯片还是现在的32位或者64位微处理器，其内部的资源都非常有限，尤其是用于存放程序变量的RAM存储区域，这个区域的空间大小在很大程度上能够决定公交自动报站器系统的复杂程度，如果在理想情况下这个区域能够被设计的足够大，那么公交自动报站器系统就能够实现更为复杂的功能。第二个原因则是程序设计员自身的资质水平的原因，不当的内存操作将会引起各种各样的死机现象，所以程序设计员非常有必要考虑到这一点。与公交自动报站器系统有联系的产品在推向市场前，研发企业需要对公交自动报站器系统的研发成本做详细的规划，因为只有一个具有高性价比的产品，能够实现总体平均水平以上的性能并且成本处于中下标准的产品才是一个具有竞争力产品，所以在公交自动报站器系统的发展过程中，设计人员总是喜欢选择时下性价比最高的主控微处理器来作为主控，现如今的32位型微处理器STM32就是一种非常流行的芯片，它已经在大多数公交自动报站器系统和其他控制系统中得到了嵌入，不但能够实现裸机工作，还能够实现更为复杂的操作系统工作模式。本课题将在前人工作的基础上，选择了一款性价比很高的STC89C51单片机，实现一款公交自动报站器系统。
公交自动报站器的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的公交自动报站器产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的公交自动报站器控制系统，能够稳定的实现对系统参数的显示、自动计时和语音播报，本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研，发现公交自动报站器系统目前在国内已经不需要依赖进口，无论是内部核心技术的研发还是产品的组装，国内都已经形成了一条成熟的产业链，尤其是对于新型公交自动报站器系统的研发方面，国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳，已经完全可以设计出自己的公交自动报站器系统。
本文主要研究内容
本文以“基于单片机的公交自动报站器设计”作为研究课题，设计了一款能够实现点阵显示、实时时间计量和真人播报的智能型STC89C51单片机控制系统，所有的预期功能指标都得到了实现，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
能够以较高质量的液晶显示能力将公交站台信息以及当前时间日期等数据显示给用户；
能够实现STC89C51单片机准确获取当前时间日期信息的功能，并且能够将其清晰的显示在液晶屏上；
能够在系统掉电情况下在备用电池供电下实现计时；
能够在STC89C51单片机对SC8035语音芯片的驱动下，实现各个站台信息的真人语音播报。
公交自动报站器的方案设计
为了能够更为清晰的阐述这个系统在内部结构框架方面的构建，从而对这款公交自动报站器系统的整体设计方案进行设计，下面通过了Visio软件绘制了一个硬件结构框图，如图1所示从这个系统结构框图中可以看出整个系统被划分成了多个功能模块，其中STC89C51单片机最小系统部分最为重要，它是整个系统的控制部分，实现对各个功能电路的控制。当公交车进站后，司机按下按键模块中该站台对应的按键，接着STC89C51单片机对该按键进行响应，首先单片机将该站台对应的站台名字的字符编码发送到液晶屏中，在内部控制芯片的驱动作用下，将该站台的信息显示出来。接着STC89C51单片机将启动语音播报模块，将语音模块中该站台信息语音文件对应的地址发送出去，语音模块通过该地址查找到该语音文件，通过内部的解码器以及功率放大器将语音文件播报出来。

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