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1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 李申 学 号： 240092232 系 部： 康尼学院 专 业： 通信工程 题 目：公交车实时站台站牌公告显示系统的设计与实现指导者： 宋红梅 讲师 评阅者： 2013 年 6 月 南 京摘要本系统以单片机STC89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制一个译码器74HC138和两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字全屏能显示1个汉字，采用4块88点阵LED显示模块来组成1616点阵显示模式。显示采用动态显示，使得文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式
2、。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 关键词：STC89C52单片机；LED点阵屏；74HC595；74HC138 AbstractIn order to meet the needs of E-stop on real-time and Interoperability in Intelligent Transportation management System (ITS), this article introduces a design. The system base on a modular design
3、concept, GSM communications module and LED screen display. Meanwhile it uses STC89C52RC single-chip microcomputer as a central control unit. GSM SMS module connects with the Central Control Unit through RS232 serial port, and receive SMS information though the Serial port, achieves the communication
4、 between the Traffic Control Center and the E-stop. Then, the central control unit process and analysis those information received. The E-stop display the receives information on the screen by these characters stored in the ROM. Furthermore the screen can display real time and remain time by a Clock
5、-chip.Key word: LED dot matrix screen;89C52;74HC595;74HC138目录第一章 绪论11.1 引言11.2 选题背景与意义31.4 论文主要研究内容31.5 主要章节安排4第二章 总体设计方案52.1总体方案的选择52.1.1单片机的选择52.1.2 LED显示屏的选择52.1.3 GSM Modem 的选择52.2 系统结构框图6第三章 硬件介绍83.1 硬件组成83.2 控制单元介绍83.3 驱动单元介绍123.3.1 74HC595123.3.2 74HC138143.4显示单元介绍163.5传输单元介绍173.5.1 TC35i173.
6、5.2 GSM网络介绍193.5.3短信息的介绍20第四章 硬件设计214.1 最小系统设计214.2 LED汉字显示电路设计26第五章 软件部分的设计325.1 LED汉字显示的软件设计325.2 GSM模块的软件设计42第六章 系统的制作与结果446.1 系统硬件部分的制作与结果446.1.1 系统硬件制作446.1.2 系统硬件调试456.2 软件的实现与结果466.2.1 Keil 编译与调试466.2.2 生成*.HEX文件476.3硬件运行结果48第七章 总结与展望49致谢50参考文献51附录1 系统原理图52南京工程学院毕业设计说明书（论文）第一章 绪论1.1 引言公共交通系统是
7、城市重要基础设施之一，具有消耗能源小，运载量大，相对污染小，运输成本低等优点。但随着经济的快速发展，城市的机动车辆不断增加，同时又因为公交车的舒适性差，等候时间长等诸多原因导致城市交通流量不断加大，交通拥挤程度不断加剧。现行的公交企业运营调度管理工作也存在着诸多问题：目前调度主要以人力为主，技术方案落后；制定运营计划主要靠经验，缺少科学与合理性；运营调度管理人员素质不高，不适合新技术的应用等等。这些因素制约着调度工作的发展和优化，给公交系统带来很多问题。与发达国家相比，我国城市的公交调度水平是比较落后的，主要表现在两个方面，一是调度方式还是比较单一，以人力调度为主。另外一个是没有采用先进技术来
8、监控车辆，比如到发站时间模糊，应变能力低，缺少信息化服务。自二十世纪八十年代以来，许多国家公交部门开始应用先进的信息通信来进行公交车辆定位、车辆监控、计算机辅助调度以提高公交调度的效率。随着我国城市“公交优先”战略的贯彻实施，建立完整和科学的智能公交系统，已成为城市基础设施建设的发展趋势6。近年来各城市都比较重视对交通系统管理和控制的研究和开发，致力于通信技术，自动化技术等现代高新技术等系统地解决公共交通问题。同时由于科学技术的进步和政府对公交投入的力度的加大，我国的公交调度系统正逐步得到改进，并提出了智能交通系统（ ITS）的概念。智能交通系统是通过对相关的交通信息进行实时采集、传输和处理，
9、且能把握当前交通运行状况以及可以预测未来的交通状况，通过多种手段和设备能够对各种各样交通情况进行有效处理，通过高效的信息交流手段，使用户迅速获知交流信息，从而有效的提高了交通效率和安全，并使交通设施得到充分的利用，实现交通系统的集约式发现。在此基础上，城市智能公共交通管理系统是集计算机网络技术、无线通信技术、数据库技术、电子技术等技术为一体的交通系统。该系统具有公交车辆的定位跟踪、辅助导航、车辆调度指挥、动态发布公交信息以及出行者最佳路线查询等功能。通过建设智能公交管理系统可以大大提高城市公交车辆的综合管理和调度的智能性，从而有效地缓解城市交通的压力，降低对城市环境的污染等，而公交智能化系统调
10、度系统则利用先进的技术手段，动态的获取交通信息，实现对车辆的实时监控和调度，市公交调度的发展方向，是公共交通实现科学化、现代化、智能化管理的重要标志。智能公交调度指挥管理系统分为三个部分，第一部分为公交中心调度管理分系统，它的作用是在大屏幕上显示实时的将车辆定位信息；以短消息的方式向乘客发布跨线路、跨区域公交车辆运行情况；发布广告和公益信息；车辆管理系统汇总等；第二部分为车载终端分系统，它的作用是完成车辆报警和定位；利用GSM网进行通讯；广告信息显示和车内自动报站等； 第三部分为电子站牌分系统，也就是本次毕业设计研究的站牌显示系统，它的作用是显示公交车辆预计、准确到站时间；行车情况；以短消息向
11、乘客发布本线路公交车辆运行情况；显示公益信息及广告信息4。电子站牌就是电子显示屏幕形式的公交车的指示牌，乘客可以通过该电子屏幕，清楚的了解到自己要乘坐的下一辆甚至线路全部公交车的运行状况，即公交车什么时间到达本站、车上的人员拥挤状况、该车是否出现故障等信息3。要对城市公共汽车电子站牌系统进行设计，首先要充分考虑我国城市公共交通的现状：线路复杂、公交网络站牌密集、站牌环境恶劣等。所以设计的方案要适应实际情况。由于科技的飞速发展，电子站牌也越来也信息化 5。例如，可以知道车辆经过线路哪些站，或者到达某车站还有哪几路公交车。如果能建立一个基于城域网网络的计算机查询系统就可以很方便地解决这些问题。但是
12、对于公交公司建立这样一个专用的计算机网络系统，会加重他们的运营成本，同时由于系统终端长期置于露天开放的环境下，虽然采用高可靠性的触摸屏显示设备，但是维护和管理比较麻烦。因此一种既廉价又实用可靠的技术是很有必要的。采用成熟的STC89C52单片机系统来实现系统的主要设计功能是很好的选择，而且工作是稳定的。网络结构采用的是星型与总线型相结合的结构，系统主机是一台PC机，这样PC机就可以检测整个公共交通系统，还可以进行联络各个站牌的工作，这样不但降低了成本，而且保证了系统的功能。1.2 选题背景与意义 伴随着各个城市的城市规模不断的扩大,公交线路不断增多,公交网络日益复杂,传统的MIS（mageme
13、nt information system，管理信息系统）系统已经不能有效的承担起城市交通系统的管理和运行。目前我国各城市公交系统服务水平较低,公交运营服务不能很好地满足市民出行的要求,市民只能在站台被动候车,不能清楚的了解公交车到站时间、大概位置等信息，在一定程度上影响了公交系统的利用率,加剧了市区交通拥堵。智能交通系统ITS 就是在这样的背景下应允而生的,可以有效的解决这些问题，为市民的出行带来方便。它将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成于一体, 在大范围内、全方位发挥作用, 实现实时、准确、高效的综合交通管理1。本项目的开发和应用可以
14、让乘客清楚的了解到车辆到站还有几站路、到站的时间信息等，这样就大大的方便的市民乘车，极大的提高公交营运效率和服务水平。此外,电子站牌还可以为政府和有关部门发布天气预报，公益广告，灾害预警等信息，为构建和谐社会发挥作用。1.3 研究现状公交站牌显示系统目前还在不断开发中。主要有基于GSM无线传输模块的站牌显示，有以太阳能电池板供电站牌，有基于城市ITS智能运输工程大力开发公交站牌系统。1.4 论文主要研究内容该论文主要研究利用单片机来实现LED汉字动态显示，深入了解单片机STC89C52，驱动74HC595、74HC138和汉字显示原理。 1.5 主要章节安排首先就课题研究的背景和意义做出说明。
15、第二章介绍了系统设计方案。第三章、第四章对硬件和硬件设计进行了介绍。第五章主要介绍了软件部分的设计。第六章主要介绍系统的调试与实现。最后给出结论并对课题未来的发展做出了展望。第二章 总体设计方案2.1总体方案的选择本次毕设我选择的方案是单片机、LED显示屏与GSM Modem组成的显示系统。2.1.1单片机的选择目前单片机已非常普遍，基于51内核的单片机芯片也有众多供应厂商。例如，台湾宏晶科技的STC系列，Cyganl公司的C8051系列。这些单片机都有丰富的片上资源，一般都不需要外扩其他器件就可以构成一个完整的系统。我选择的是宏晶科技公司的STC89C52RC单片机。2.1.2 LED显示屏的选择LED点阵显示屏：整个站牌由LED显示屏构成，站点信息在点阵屏幕上显示，并且可以以静态的方式固定显示站点或以动态的方式轮流显示所有的
