基于GPS的公交自動報站系統的設計與實現

沙欣狄

沈陽工學院

基于GPS的公交自動報站系統的設計與實現

沙欣狄

沈陽工學院

本系統設計了一種基于GPS定位的公交車自動報站系統，它利用GPS進行數據采集，獲得車輛位置信息，GPS信號通過單片機的處理后，在LCD液晶屏上顯示當前站名信息，并結合語音播放技術，根據公交車所處的位置進行自動報站，徹底改變傳統公交車語音報站必須由司機操控才能進行語音報站的落后方式，改自動報站系統完全不需要人工介入，實現公交車報站的完全智能化。

GPS定位 公交自動報站系統 單片機

1 系統總體設計方案

系統主要有四大部分，執行主控制程序單片機、GPS模塊、液晶顯示和語音芯片部分。預備工作首先是利用GPS系統根據公交車通過不同路段測定各公交站的GPS坐標參數，然后通過GPS系統的定位坐標設定液晶屏顯示的站名及錄制相應的語音文件。整體思路是通過GPS定位系統輸入地段信息，GPS輸出數字信號給單片機STC89C52進行處理，在LCD液晶屏上顯示當前站名信息，同時通過語音芯片播報語音信息。其結構框圖如圖1所示。

圖1 系統總體結構框圖

2 系統硬件部分設計

系統核心微處理器選擇的是STC公司STC89C52單片機，STC89C52是一款高性能8位微控制器，在系統上具有8K可編程Flash存儲器。為了能方便直觀的了解到當前地段的站名和信息，采用12864LCD液晶片，GPS定位信息通過單片機的處理，從而在液晶顯示屏上顯示公交站名的信息。

站名播報采用ISD4002的系列語音芯片，工作電壓為+3V，單片的錄放時間為8分鐘到16分鐘，芯片采用了CMOS技術，內置振蕩器、平滑濾波器、音頻放大器、防混疊濾波器、自動靜噪和較高密度的多電平閃爍存儲陳列，音質良好。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作的命令直接通過串行通信接口(SPI)輸入，芯片采取多電平直接模擬量存儲技術方式，每個采樣值都能直接存儲在片內閃爍的存儲器中，能真實、自然地重現聲音，放音電路采用音頻功率放大器LM386與音頻輸出端連接。

采用與直接與單片機接口的GPS模塊，該模塊無需初始化，上電后模塊即可自動接收和發送定位數據，故不需要對其進行控制操作，即系統不必向GPS模塊發出控制指令。

3 系統軟件部分設計

3.1 系統的程序設計

本系統軟件設計采用Keil Software公司出品的集成開發環境對單片機STC89C52進行編程，主要利用C語言設計了GPS自動公交報站系統主程序，顯示程序等，主程序流程圖如圖2所示。

圖2 主程序流程圖

圖3 GPS解析軟件流程圖

3.2 GPS解析軟件流程圖

單片機上電后，GPS開始掃描，檢測GPRMC信號。經過判斷數據有效性后。自行計算經度維度，程序流程圖如圖3所示。

4 總結

本系統基本上實現了公交車自動定位和語音播報的功能，在設計方面只實現了模擬真實情況的定位報站功能，系統還存在一些不足的地方：錄音時間存在時間的限制最多只能錄音八分鐘的時間，液晶屏存在溫漂白屏的問題，改進電路雖增加了調解電阻，但還存在溫度變化調試屏的問題，需要進一步的改進使操作簡單化。

[1]余錫存.單片機原理及接口技術[M].西安電子科技大學出版社,2000

[2]潘永雄.新編單片機原理與應用[R].西安電子科技大學出版社，2003

[3]趙佩山.單片機接口技術及應用[M].機械工業出版社，2000

[4] 譚浩強．C程序設計[M]．清華大學出版社，1999

李志