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1、摘要本系统由公交车系统和站牌系统两大部分组成。其中公交车系统采用高性能的ATmega128和ATmega16单片机作为控制核心，实现自动报站功能、红外避障功能、终点站无线充电功能，并结合红外传感技术实现与站牌系统的通信。站牌系统采用AT89S52单片机作为控制核心，用串口总线通信技术实现站牌间的互相通信，并具备LCD汉字显示功能、LED闪亮提醒功能。关键词: ATmega128 ATmega16 AT89S52 单片机 红外避障 自动报站 无线充电 串口总线通信 可修改 欢迎下载 精品 WordAbstractThe system consists of the bus system and
2、bus system has two major components. Which bus system uses high performance ATmega128 and ATmega16 MCU as the control core, realizing automatic function, infrared obstacle avoidance function, the terminal wireless charging function, and combined with the infrared sensing technology and bus system co
3、mmunication. Stop system using AT89S52 MCU as the control core, using serial bus communication technology to realize the stop between each other communication, and with LCD display Chinese characters, a LED shining reminding function.Key word.ATmega128 ATmega16 AT89S52 singlechip infrared obstacle a
4、voidance automatic station wireless charging serial bus communication 目录摘要1目录3创新点介绍和技术说明5第一章 绪论71.1 课题研究的背景和意义71.2 国内外现状71.3 研究内容及方案设置91.4 系统功能与指标10第二章 关键技术介绍112.1 单片机的简介112.1.1 单片机的典型应用领域及特点112.1.2单片机的系列132.1.3 单片机的结构142.2 WT588D语音芯片的简介162.2.1主要性能162.2.2 工作原理162.3 L298的简介182.4直流电机简介192.5红外传感器寻迹简介19
5、2.5.1 寻迹原理192.5.2 传感器的选择和安装202.6 LCD显示器简介20第三章 功能分析22第四章 系统设计234.1 系统结构234.2 寻迹模块设计264.2.1 硬件设计264.2.2 软件设计274.3 公交车车次显示模块设计294.3.1 硬件设计294.3.2 软件设计304.4语音芯片模块设计314.4.1 硬件设计314.4.2 软件设计324.5 红外通信模块设计344.6 避障模块344.6.1 硬件设计354.6.2 软件设计354.7 XKT-408无线充电模块364.8 液晶显示模块384.8.1 硬件设计384.8.2 软件设计394.9 串行通信模块
6、394.9.1 硬件设计404.9.2 软件设计40第五章 总结41参考文献43致谢44创新点介绍和技术说明1、 公交车系统采用红外寻迹的方案完成公交车的整个行驶过程，利用WT588D语音芯片结合单片机实现公交系统的自动报站功能。当到达某个站牌附近指定位置时，单片机控制语音芯片自动报站。这是比同类智能公交系统设计较新颖的设计。2、 公交车系统的红外通信模块可实现与站牌系统的通信。当公交车上的红外发射管发射的调制波被站牌接收到时，站牌上相应站点旁的指示灯会亮,液晶屏显示相应信息。3、 站牌系统中运用多主串口总线通信技术实现站牌间的数据同步，使该条路线上的每个站牌上的相应站点指示灯被点亮，无论乘客
7、在哪个站，都可以通过站牌的指示灯知道公交车所处位置。这样的通信方式给乘客带来了较大的方便，也是本系统设计的另一大的亮点。4、 站牌系统还安置了LCD显示器,使用的是诺基亚5110液晶显示屏。能够动态地切换显示公交车气预报，公交车所处位置，广告宣传内容等。不但方便了乘客的外出乘车，也给等车的乘客带来些许的乐趣，另外及时发布最新路况信息，为市民们出行提供良好的参考可谓一举多得。5、公交系统具备智能避障功能。为了避免多辆公交车在相继进站时发生碰撞，我们在公交车上添加了红外避障功能。当检测前方近距离范围内停有其他车辆，公交车会停止前进,当障碍物（其他车辆）离去后，公交车继续寻迹前进，这样提高了整个系统
8、的智能性。6、本系统还引入了无线充电技术，给整个系统带来了新的色彩。现在全球正在提倡环保节能、低碳生活，以电能作为动力的智能公交车今后将成为主流。为此我们模拟了一种以电能作为动力的公交车。在公交车的终点站，我们配置了无线充电系统，在非接触的情况下可以自动完成充电功能。7、本系统选用模型路线，最大限度模拟真实的公交线路，并且所有模块及液晶显示屏，串口总线通信均可安装在成品站牌中，性能指标符合真实比例，可移植性强，具有很强的社会实用价值。8、系统的适用范围：本系统适用于智能公交系统，以其智能化给乘客带来方便（例:可以通过站牌指示灯来了解是否公交车还在行驶和所到达的位置，不必担心没有公交车或不知道公
9、交车的位置，为他们的外出乘车提供了极大的便利），各方面基本符合实际要求，且系统本身成本经济，具有很高的应用前景。第一章 绪论1.1 课题研究的背景和意义随着城市公交系统的快速发展，公交车为外出的人们提供了方便快捷的服务,而公交车的报站系统直接影响服务质量。传统的报站方式是由乘务人员进行人工报站，因方言或拥挤情况，该方式工作强度太大、效果也较差。并且，传统的公交系统的站牌处只显示站名，没有对公交车随时随刻所处的位置进行汇报和提示，这样就使得乘客在等车时存在盲目性，不能准确预知公交车何时到站，可能会因此浪费不少时间，给等车的乘客带来很多不便。为了缓解这种不便，本系统在站牌系统中设置指示灯，以指示公
10、交车的位置，并通过串口总线通信技术实现每个站牌上相同站点的指示灯同时点亮。站牌上还安置了液晶显示器，让乘客了解公交车的运行情况、准确知道公交车所在的位置，同时还可以利用等车的时间关注一下站牌上液晶屏中播放的知识，有效地减少了乘客等待公交车的烦恼。同时又很好地利用科技的先进能力，为人们造福。因此，智能公交系统成为人类社会发展的必然趋势。随着经济的发展，人民的生活水平不断提高，汽车已经成为人们外出必备的工具。同时却又引发了一系列不良影响，例如环境的污染问题。针对这一问题，我们在本系统中设置了无线充电。1.2 国内外现状在美国，美国城市公共交通管理局（UMTA）已经启动了智能公共交通系统项目“Adv
11、anced Public Transport Systems（APTS）”美国的APTS主要研究基于动态公共交通信息的实时调度理论和实时信息发布理论，以及使用先进的电子、通讯技术提高公交效率和服务水平的实施技术。目前，美国一些开发公交车队管理系统的公司，采用自动确定车辆位置的全球定位系统（GPS）和计算机辅助发车系统等，进行实时管理公共汽车的运营，并开发了一些先进的系统。在日本，城市公共交通智能化的发展经历了3个阶段：70年代末开始应用公共汽车定位系统公共汽车接近显示系统；80年代初开始应用公共交通运行管理系统，其中包括乘客自动统计，运行监视和运行控制；进入90年代，由于机动车数量的增长和严重
12、交通拥挤的影响，东京都交通局开发了城市公共交通综合运输控制系统（CTCS），旨在改进公共汽车服务，重新赢得乘客的认可。在CTCS中，公共交通运营管理系统是一个基本的框架，其目的是通过掌握运行情况以及乘客数据实现精确平稳的公共运营交通服务。它将运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交换，并利用诱导和双向通讯的方法，将服务信息提供给公共汽车运营员和驾驶人员，同时这些信息也通过进站汽车指示系统和公交与铁路接驳信息系统提供给乘客。公共交通综合管理系统包括累计运营数据、乘客计数、监视和控制公共汽车运营和乘客服务等功能，其中乘客服务功能中包括进站汽车指示、信息查询和公共交通与铁路接驳信息提示，公共交通综合管
13、理系统的硬件包括公交主控中心、区域中心以及路边、车库和车载设备等。欧洲许多国家通过实施公交优先通行信号，布设智能公交监控与调度系统等措施，提高公交车辆运行速度和公交服务质量以吸引公共车坐公交车出行，从而有效地缓解了城市交通压力，解决了城市交通问题，并取得了明显的社会经济效益。与欧美、日本等国家相比，我国的公共交通事业还比较落后。截止2000年，我国城市公交客车的总保有量为23万辆，每千人拥有公交车0.7辆，距离发达国家每800人拥有一辆公交车的水平还有一定差距，而且公交智能化水平还较低，绝大部分仍沿袭旧的运营体制。但是，近几年，由于科学技术的进步和政府对公交投入力度的加大，我国智能公共交通系统
14、已出现端倪。比如：上海的地铁安装了自动检票系统，可实现乘客的自动计数，统计客流变化情况。还有一些城市正在着手实施公交“一卡通”。杭州、上海、北京等几座大城市已在部分公交线路上建立了公交车辆跟踪地阿杜系统，使得调度过程有据可依，并实现了计算机辅助管理，节约了劳动力，减轻了劳动负担，同时，提高了车辆运行正点率和服务水平，吸引了大量客流。这些系统虽然使得中国迈进了公交智能化时代，但由于他们缺乏对许多基础理论的深入研究，一般没有将动态交通情况信息与车辆定位信息有效融合，而且某些系统的开发和研制又缺乏交通领域专家的直接参与，使目前的系统具有以下的缺陷：不是以公交线网优化为基础，致使调度效果欠佳；大多数系
15、统线路与线路间缺乏联系，未能实现网络上的整体协调调度；缺少信息服务系统，使系统智能化程度大大降低；由于站点间运行时间单纯由距离比汽车运行速度求得，没有陷阱的算法作保证，致使在电子站牌上显示的下班车到达时间不准确。智能公交系统（Intelligent Transportation Systems）简称ITS。1994年开始我国关注国际上ITS的发展，特别在1995年之后，我国对ITS的研究、试验、国际交流活动日益频繁，且在ITS上的开发和应用也取得了相当大的发展，1996年以来，国家科技部、交通部、铁道部先后成立了智能交通系统工程研究中心，组建了中国ITS政府协调小组，随后又成立了智能交通协会，现任会长是科技部部长万钢，制定的总体规划包括道路，铁路，水运和民航的中国ITS发展规划。 1.3 研究内容及方案设置城市智能公交系统强调的是公交车通过寻迹完成整个行驶过程，途中每到一站公交车自动停车，然后利用语音芯片实现自动报站，公交车发送信号给站牌，站牌收到信号后相应的站点旁的指示灯点亮，与此同时，通过串口总线通信方式使得同路线上的相同站点的指示灯也被点亮
