基于STC89C52單片機公交車語音報站系統

楊雨涵 李寧寧

摘 要：公交車自動報站系統是利用無線通信原理，在公交車行使中，公交站臺發送無線數據，當公交車與站臺達到一定距離時，接收到無線信號并解析出來，然后進行語音控制播報站臺信息，并將信息顯示在液晶屏上。該系統軟硬件控制簡單，性能良好，價格低廉，具有很好的推廣價值。

關鍵詞：無線通信；語音報站；STC89C52單片機

一、研究目的、意義

隨著社會的發展和城市化的不斷加快，城市的規模不斷擴大，人們對于出行的需求越來越大。我國是一個人口大國，大量的人口向城市聚集，這使城市的規模越來越大。很多人居住的與工作的地方有一定的距離，公交車很快變成了人們出行的首選。特別是這些年以來政府提倡綠色出行，公交車作為一種最大眾的出行交通工具就更加地受到了提倡。

現在一些城市采用半自動語音報站系統，需要司機在到站時進行人工操作，而這時正是路面情況最復雜的時刻，無形中增加了安全隱患。一些大城市采用GPS定位報站，但造價昂貴導致其無法普及。根據目前城市公交車報站語音的狀況，本課題采用無線收發裝置對公交車是否到站進行檢測，降低了建設發射電臺的成本。同時結合了司機人工報站的功能，使報站更加方便、穩定。

二、工作原理

系統運行時，由PT2262組成發送電路，通過無線發射電臺信息，當公交車靠近站臺時，PT2272組成的接收電路就會接收到來自站臺的信息。主控制器接收到信息后，通過ISD1420驅動實現相應的語音播報。同時LCD液晶屏顯示本站臺和下一站臺的信息。為了預防特殊情況，系統增設了按鍵輸入模塊，從而實現錄音的管理和手動播放的功能。

三、硬件設計

系統由主控制模塊、無線收發模塊、LCD顯示模塊和語音芯片組成。

1.主控制器STC89C52單片機

ST89C52單片機為一款高性能、低功耗的CMOS工藝8位控制器，內部集成8k在線系統可編程Flash存儲器。STC89C52使用經典MCS-51內核，做了很多改進使得芯片具有傳統51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。本設計即采用STC89C52單片機作為主控制器，實現系統功能。

2.315M無線收發模塊

315無線模塊一般工作頻率為315M，頻率穩定度極高，環境溫度在-25—+85度之間變化時，頻飄僅為3ppm/度。發射功率低，靜態電流小，通訊距離達100米，尤其適合多發一收無線遙控及數據傳輸系統，并且價格低廉。本系統選用315M通訊技術的PT2262及PT2272組成的無線收發器作為無線通訊模塊。

3.LCD12864液晶顯示

LCD12864是一款支持顯示字母、數字符號、中文字型及圖片等大量信息的顯示器件。而傳統的LED發光數碼管、LCD1602液晶等器件顯示的信息有限，并且這些器件只能顯示字符和數字，不能顯示漢字。所以本系統選擇性價比高的LCD12864大液晶進行信息顯示。主控制器通過并行或者串行的數字接口方式，通過寫入相應地址寄存器，器件完成編碼，在顯示屏上顯示設計的內容。

4.ISD1420語音芯片

語音播放一班分為兩種方式，一種是將需要播報的語音轉化為十六進制數據格式后，內容固化程序運行ROM區，在需要播放時，控制器讀取，經譯碼后輸出。另一種是直接支持錄音和播報，將錄制的語音存儲在記憶體空間，在需要播放時將錄音內容播放出來。由于公交車內線路有時會變更，設計采用第二種方案。

四、軟件實現

系統上電后，首先進行初始化，IO初始高電平，LCD12864打開顯示，并清屏一次。接著程序對系統的寄存器進行初始化，包括到站標志寄存器，語音播報寄存器，站點寄存器初始化0，進入主循環。

進入主循環后，系統首先判斷是否有手動要求語音報站命令，查詢到有，則進行手動報站，即將到站標志寄存器，語音播放標志寄存器置1。接著程序查詢PT2272的VT引腳是否有有效的解碼信號輸入。當查詢到為高電平時，獲取單片機P1.0～P1.5口的站臺信息，并更新到站標志寄存器，語音播放寄存器。接著程序查詢語音播放寄存器是否有效，其為1，轉入語音報站處理程序。本系統設計語音播放三次，當報站完成后，判斷是否有錄音需要，若有，則控制ISD1420進入錄音狀態。ISD1420芯片支持20s錄音時間，20s后關閉錄音。最后控制LCD12864同步顯示當前站和下一站的信息。

五、結論及展望

本系統以STC89C52芯片為控制核心器件，通過部分模擬仿真，基本實現了預期的功能。系統能識別站臺發射的信息；實現公交車語音報站；可以手動播報；LCD顯示器可以顯示站臺信息等。本系統具有硬件結構簡單，軟件設計靈活，充分挖掘了單片機的內部資源，性能良好穩定等優點。而系統本身硬件部分價格低廉，適合在大部分城市使用，降低了成本。由于自身知識水平有限，設計仍有值得改進的地方，今后將會繼續研究，力求系統功能更加完備。

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