(興義民族師范學院 貴州·黔西南 562400)
隨著我國交通行業的迅速發展和人民生活水平的提高,私家車越來越多,給城市交通帶來了很大的壓力,擁堵現象日益嚴重。為了緩解交通壓力,國家鼓勵公交出行,但人們在乘坐公交車時,經常容易出現錯過站的情況,所以需要一種智能化的公交播報系統,來實時提醒乘客注意公交車輛的到站信息,避免錯過下車站點。因此,設計了一種基于單片機STC89C52和語音芯片WT588D的公交車自動報站系統,能夠通過語音控制模塊控制喇叭將站點信息播報出來,并能在LCD顯示屏上顯示當前的日歷、時間和站點信息。
系統設計方案如圖1所示,由單片機控制模塊、語音播報模塊、LCD顯示模塊、時鐘模塊、按鍵模塊和電源模塊構成。單片機控制模塊是整個系統的核心,按鍵模塊完成人機交互,可以通過其對公交站的上下站點進行設置,單片機執行相應的處理分析程序,將站點信息傳遞給LCD顯示模塊顯示,并控制語音播報模塊播報站點信息。另外,單片機通過時鐘模塊完成日期、時間的設置,并把日期、時間信息傳送給顯示模塊。

圖1:系統設計方案框圖
單片機控制模塊由單片機STC89C52及其外圍電路組成,包括晶振電路和復位電路,如圖2所示。

圖2:單片機控制模塊

圖3:語音播報模塊電路圖

圖4:時鐘模塊電路圖

圖5:LCD顯示模塊電路圖

圖6:樣品示意圖
語音播報模塊與單片機的連接電路圖如圖 3所示,WT588C的3、4引腳外接喇叭,發出語音信息;復位引腳1連接單片機的P3.7,只要P3.7輸出5ms以上的低電平,就會完成WT588C的復位;引腳10、11、12、15連接單片機的P3.3、P3.4、P3.5、P3.6,主要完成單片機與語音播報芯片的數據傳遞和控制。
時鐘模塊由DS1302及其外圍電路組成,電路圖如圖4所示,根據DS1302的工作原理,分別將芯片的SCLK端口與單片機引腳P1.5相連,I/O端口與單片機引腳P1.6相連,CE端口與單片機引腳P1.7相連,單片機通過這些端口對時鐘芯片DS1302進行設置,傳送時鐘數據,并在LCD液晶顯示器上顯示日期、時間等信息。
LCD顯示模塊由LCD12864及外圍電路組成,主要用于顯示公交站站點信息、日歷時間信息。其電路圖如圖5所示,LCD12864的引腳DB0-DB7連接單片機的P0端口,引腳RS、R/W、E分別連接單片機的P2.5、P2.6、P2.7,實現單片機對LCD12864的控制與輸出顯示。
軟件設計采用模塊化的編程思想,利用keil軟件開發平臺,采用C語言編寫系統程序,具體的軟件設計分為四個模塊:(1)系統主程序設計;(2)語音播報模塊;(3)顯示模塊的設計;(4)按鍵輸入模塊。
根據電路設計制作電路板,焊接元器件,把軟件編譯后生成的hex執行文件下載到單片機STC89C52中,做出樣品,如圖6所示。經測試,樣品的LCD正常顯示,按鍵模塊、語音播報模塊等都能正常工作,基本實現了設計功能,具有一定的實用價值。
該系統由單片機控制模塊、語音播報模塊、LCD顯示模塊、時鐘模塊、按鍵模塊和電源模塊構成。進行了硬件電路設計、軟件編程和測試。經過反復測試,各模塊工作正常,實現了設計功能,是一種低成本、高性能、低功耗,且具有一定實用價值的設計。