基于GPS的公交自动报站系统的设计与实现

沙欣狄

沈阳工学院

基于GPS的公交自动报站系统的设计与实现

沙欣狄

沈阳工学院

本系统设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统，它利用GPS进行数据采集，获得车辆位置信息，GPS信号通过单片机的处理后，在LCD液晶屏上显示当前站名信息，并结合语音播放技术，根据公交车所处的位置进行自动报站，彻底改变传统公交车语音报站必须由司机操控才能进行语音报站的落后方式，改自动报站系统完全不需要人工介入，实现公交车报站的完全智能化。

GPS定位 公交自动报站系统 单片机

1 系统总体设计方案

系统主要有四大部分，执行主控制程序单片机、GPS模块、液晶显示和语音芯片部分。预备工作首先是利用GPS系统根据公交车通过不同路段测定各公交站的GPS坐标参数，然后通过GPS系统的定位坐标设定液晶屏显示的站名及录制相应的语音文件。整体思路是通过GPS定位系统输入地段信息，GPS输出数字信号给单片机STC89C52进行处理，在LCD液晶屏上显示当前站名信息，同时通过语音芯片播报语音信息。其结构框图如图1所示。

图1 系统总体结构框图

2 系统硬件部分设计

系统核心微处理器选择的是STC公司STC89C52单片机，STC89C52是一款高性能8位微控制器，在系统上具有8K可编程Flash存储器。为了能方便直观的了解到当前地段的站名和信息，采用12864LCD液晶片，GPS定位信息通过单片机的处理，从而在液晶显示屏上显示公交站名的信息。

站名播报采用ISD4002的系列语音芯片，工作电压为+3V，单片的录放时间为8分钟到16分钟，芯片采用了CMOS技术，内置振荡器、平滑滤波器、音频放大器、防混叠滤波器、自动静噪和较高密度的多电平闪烁存储陈列，音质良好。芯片的所有操作必须由微控制器控制，操作的命令直接通过串行通信接口(SPI)输入，芯片采取多电平直接模拟量存储技术方式，每个采样值都能直接存储在片内闪烁的存储器中，能真实、自然地重现声音，放音电路采用音频功率放大器LM386与音频输出端连接。

采用与直接与单片机接口的GPS模块，该模块无需初始化，上电后模块即可自动接收和发送定位数据，故不需要对其进行控制操作，即系统不必向GPS模块发出控制指令。

3 系统软件部分设计

3.1 系统的程序设计

本系统软件设计采用Keil Software公司出品的集成开发环境对单片机STC89C52进行编程，主要利用C语言设计了GPS自动公交报站系统主程序，显示程序等，主程序流程图如图2所示。

图2 主程序流程图

图3 GPS解析软件流程图

3.2 GPS解析软件流程图

单片机上电后，GPS开始扫描，检测GPRMC信号。经过判断数据有效性后。自行计算经度维度，程序流程图如图3所示。

4 总结

本系统基本上实现了公交车自动定位和语音播报的功能，在设计方面只实现了模拟真实情况的定位报站功能，系统还存在一些不足的地方：录音时间存在时间的限制最多只能录音八分钟的时间，液晶屏存在温漂白屏的问题，改进电路虽增加了调解电阻，但还存在温度变化调试屏的问题，需要进一步的改进使操作简单化。

[1]余锡存.单片机原理及接口技术[M].西安电子科技大学出版社,2000

[2]潘永雄.新编单片机原理与应用[R].西安电子科技大学出版社，2003

[3]赵佩山.单片机接口技术及应用[M].机械工业出版社，2000

[4] 谭浩强．C程序设计[M]．清华大学出版社，1999

李志