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作者：济宁学院 戚泽龙 高清利 邢波

指导教师：陈立锋 吕永田

作品简介

　　当今社会，乘坐公交车已成为广大人群出行的选择。公交系统给人们提供方便的同时也有存在许多需要改进的地方。我们设计的这款公交管理系统能够在每个站点显示下一班车距离本站的信息，还可对室外坏境(温度、湿度等)进行监测，通过屏幕更直观展现给人们。语音播报更方便乘客获得乘车信息，左侧的LED灯显示公交车实时的位置信息。智能照明系统方便人们等车。两侧的自动销水机和垃圾桶给人们等车时提供更人性化的服务。

　　(1)无线通讯及信息处理领域，对公交车到站信号的处理与收发实及对信息的处理实现时时显示公交车通车状况。

　　(2)通过检测装置及检测电路对室外环境监测，让人们了解身边的天气状况;通过信息收发处理电路实现信息传递、信息及时更新等功能。

　　(3)通过信息传输技术实现信息的传递，再通过单片机处理功能实现对信息的处理及控制。技术简单实用，功耗低。有利于大范围的的使用和推广。

　　(4)公交车公司和出租车公司合作，极大的减少群众的乘车时间，方便人们的出行。

　　(5)通过及时的对信号的处理能实时反映通车现状，高效缓解通车压力，让人们选择更好的出行路线。

平台选型说明

　　采用STC15系列IAP15F2K61S2 芯片。2. 增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，速度比普通8051快8-12 倍。 61K字节片内片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上。片内大容量2048字节的SRAM。大容量片内EEPROM，擦写次数10 万次数以上。 共8 通道10 位高速ADC，速度可达30 万次/秒，3 路PWM 还可当3 路D/A使用。 共3通道捕获/比较单元(CCP/PWM/PCA)。内部高可靠复位，8级可选复位门槛电压，彻底省掉外部复位电路。内部高精度R/C 时钟，内部时钟从5MHz～35MHz可选，相当于普通8051的。60MHz～420MHz。 两组高速异步串行通信端口(可同时使用)，可在5 组管脚之间进行切换，分时复用可当5组串口使用。 一组高速异步串行通信端口SPI。

设计说明

　　智能公交车站牌

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　　1、 总体方案设计及功能描述

　　2、 本方案的功能模块

　　3、 功能模块硬件选择、介绍与实现·····································································

　　3.1单片机开发板

　　3.2太阳能电池板

　　3.3.GSM模块

　　3.4光感应模块

　　3.5液晶屏模块

　　3.6GPS定位模块

　　3.7语音模块

　　3.8无线收发模块

　　3.9温湿度传感器

　　4、实现公交车自动报站和信息整合显示的功能

　　5、结论

　　6、结束语

　　结 论··········································································

　　1、总体方案设计及功能描述

　　系统以单片机IAP15F2K61S2为核心，配合外围电路共同完成信号采集、信号收发、室外温度湿度检测等功能。采用315M/433M的无线通信模块，频率低，穿透好，传得远，抗干扰也强些。A/D转换器采用的是ADC0809，该传感器是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件，具有功耗低，性能稳定的特点。整体系统要求工作稳定、通用性强、功耗低

　　2、本方案的功能模块

　　可分为单片机开发板，太阳能电池板，GSM模块，光感应模块，液晶屏模块，GPS定位模块，语音模块，无线收发模块，温湿度传感器。

　　3、功能模块硬件选择、介绍与实现

　　3.1单片机开发板

　　在公交车站牌方面利用IAP单片机作为总控制器 ，对感应模块来的信号进行处理，并发出信号与控制端联系，同时发出信出让显示屏显示即时信息，方便乘客的出行。在服务方面，采用语音模块及时播报信息，LED灯即使显示公交车最新动态，使其达到服务的目的。

　　3.2太阳能电池板：

　　3.3. GSM模块

　　GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。利用GSM模块与主人保持联系，使主人及时知道家中发生火灾，并通过GSM模块对单片机进行控制。GSM模块主芯片为SIEMENS TC35。频段: 双频GSM900MHz 和 DCS1800 MHz(Phase 2+)

　　发射功率: 2W (GSM900MHz Class 4) 1W (DCS1800MHz Class 1)

　　SIM 卡连接方式: 外接

　　天线: 由天线连接器连接外部天线

　　温度范围: 工作温度：-20°C to +55°C 储存温度：-30°C to +85°C

　　工作电流损耗: 通话模式: 300mA (典型值.)空闲模式: 3.5mA (最大值模式:100μA(最大 值)

　　语音解码标准: 三种速率： 半速 (ETS 06.20) 全速(ETS 06.10) 增强型全速 (ETS06.50/06.60/06.80)

　　信息: MT, MO, CB 和 PDU 模式

　　外型尺寸: 54.5 x 36 x 6.7mm

　　音频接口: 模拟信号(麦克风，耳麦，免提手柄)

　　通讯接口: RS232(指令和数据的双向传送)

　　SIM卡操作电压: 3V/1.8V

　　电话薄功能: 存储于SIM卡中

　　模块复位: 采用AT指令或掉电复位

　　串口通讯波特率: 300bps...115kbps

　　自动波特率范围: 4.8kbps...115kbps

　　软件下载功能 ( improve dservice and maintenance): 通过RS232或SIM接口

　　实时时钟: 可实现(时钟频率32.768KHz)

　　定时器功能: 可用AT命令编程

　　3.4光感应模块

　　光敏电阻器RL与电位器RP构成分压器，平时隐藏在抽屉或文件柜里的光敏电阻器RL因无光照射呈高电阻，所以分压点即电阻R1左端为低电平，三极管VT1截止,其集电极输出高电平，若有人非法打开抽屉或文件柜，RL由于受光照而电阻值变低，分压点电位升高，VT1导通，这就使555的触发端跳变为低电平，3脚输出高电平。

　　3.5液晶屏模块

　　液晶显示模块原理图

　　带中文字库的128X64-0402B每屏可显示4行8列共32个16×16点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16×8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。

　　3.6GPS定位模块

　　主芯片:ublox

　　C/A 码,1.023MHz码流

　　接收频段:L1 [1575.42MHz]

　　跟踪通道:50个

　　支持DGPS[WAAS, EGNOS 和 MSAS]

　　定位性能

　　2D平面:5m[平均]

　　2D平面:3.5m[平均],有DGPS辅助.

　　漂移:<0.02m/s

　　授时精度:1us

　　参照坐标系:WGS-84

　　最大海拔高度:18000米

　　最大速度:500m/s

　　加速度:<4g

　　电性能:

　　跟踪灵敏度:-162dBm

　　捕获灵敏度:-146dBm

　　冷启动时间:32s[平均]

　　温启动时间:32s[平均]

　　热启动时间:1s[平均]

　　再捕获时间:0.1s[平均]

　　操作温度:

　　-30℃ to +80℃

　　封装尺寸:

　　28*28*8.4mm;

　　线长2m

　　输出:

　　输出数据波特率4800bps或9600bps或根据客户要求定制

　　输出SiRF二进制数据式或NMEA 0183 V3.0(GGA,GSA,GSV,RMC,VTG)协议数据

　　赠送PC平台的导航软件(共1.13GB)

　　导航软件为灵图天行者10，可配合VK16U6，在电脑上现定位导航

　　3.7语音模块

　　1、体积大小：37*18*12毫米

　　2、工作电压：2.7～3.5V直流

　　3、静态电流：120微安

　　4、录音电流：10毫安

　　5、放音电流：20～200毫安(声音比较洪亮)

　　6、存储容量：默认供货为16M，批量订货能提供2～64M

　　3.8无线收发模块

　　工作频率：315M

　　工作电压：DC5V

　　工作电流：≤3mA(5.0VDC)

　　编码芯片：SC2272-T4(自锁)

　　灵敏度：优于-105dBm(50Ω)

　　遥控距离：50-1000米(开阔地)

　　3.9温湿度传感器

　　DHT11的供电电压为 3-5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚(VDD，GND)之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。

　　1、实现公交车自动报站和信息整合显示的功能

　　实物图

　　2、结论

　　站牌能够较好地完成预期设想。同时作为我们的特色的显示公交车即时动态的工作正常，各个模块能有效地联系起来，效果良好。

　　3、结束语

　　经过十几天的奋战，最终较为理想地完成了项目的设计。通过GPS定位公交车位置，通过GSM发送公交车位置，经过整合显示在站牌的液晶屏和LED灯组上。并且采用了太阳能供电，绿色环保。

　　各个模块分别对其控制，当中碰到过不少的问题，如无线通信、传感器数据处理、语音模块，液晶显示，GPS定位等等，但是一都被我们解决。通过这次项目制作，不但加深了我们对专业知识的了解，更重要的是它让我们学会了创新性思考，同时也拓展了我们的视野，这对今后的学习将有巨大的帮助。

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