公交车报站系统的设计*

李 峰，佟春生，郑志刚

(1.太原工业学院自动化系，山西 太原 030008；2.慈溪市师桥自来水厂，浙江 慈溪 315314)

公交车报站系统的设计*

李 峰1，佟春生1，郑志刚2

(1.太原工业学院自动化系，山西 太原 030008；2.慈溪市师桥自来水厂，浙江 慈溪 315314)

为改善公交手动报站系统的不足，本课题设计了一个基于单片机的公交车自动报站系统，其主要由控制模块、语音模块、液晶显示模块、无线收发模块等组成。该系统实现了公交车到站自动语音报站，同时在液晶屏上显示该站信息及下一站信息，为乘车的人们带来了很大的便利。

自动报站；单片机；语音播报；液晶显示；无线通讯

当今都市的公交车基本都具备了语音报站功能[1]，让乘车的人们有了更好的乘坐感受。然而大多数的语音报站系统仍然是手动报站系统[2]，靠驾驶人员手动按键控制，一定程度上提高了驾驶人员的工作量。

针对传统公交车手动报站的不足以及人们的追求高品质服务的需求，本课题设计了一种以单片机为控制核心的公交自动报站系统。其在技术上采用了无线通讯作为系统的控制方式，实现公交车在经过站点时能够自动的获取该站信息并进行报站。不再需要驾驶人员分心去手动的按下按键，减少了驾驶人员的工作负担，也在一定程度上提高了公交车的行车安全。

1 系统设计

本系统由单片机作为控制核心[3]，通过无线部分获取站点信息，然后控制液晶部分、语音部分进行自动报站，同时也具备了由驾驶人员进行手动按键控制的功能。硬件设计结构如图1所示。

图1 系统构成

单片机作为控制核心，起到中控作用，当其收到外部控制信号时，可根据固化好的程序进行相应的逻辑判断，并对收到的数据信息进行处理。之后产生对其它部分的控制指令，以及数据信息，再由语音部分和液晶部分完成相应形式的输出，从而完成整个系统的正常运行。

2 语音合成模块

语音合成模块的主要任务是将所要播报的站点信息的文本数据合成为语音，然后通过扬声器进行播放。其关键在于对文本信息的转换。使用SYN6288语音合成芯片作为语音模块的主体器件。其采用异步串口的方式来进行数据传输，能够将接收到的文本数据转化为语音。

语音合成模块上电程序流程如图2所示，首先判断上下行切换按键是否按下，若没有按下则进行等待，若按下则根据上下行进行相应的语音提示。然后等待无线信号，当收到单片机发来的站点的数据信息后，经处理后将其合成为相应的语音，进而开始进行该站点的语音播报。

图2 语音合成模块程序流程图

3 液晶显示模块

液晶显示模块主要用于将到站信息用文字的形式显示在屏幕上，能够更直观的让乘客获取到所需的信息，同时也避免了因车上人多嘈杂而听不清语音提示的问题，进一步改善了人们的体验。

本课题显示部分使用LCD12864型液晶屏。这是一种4行8列的显示屏，并且能够显示汉字。其还具有低功耗、低电压的特点。

公交报站系统上电后，液晶显示模块程序流程如图3所示，初始化后显示欢迎信息，然后进入等待状态，当收到单片机对应引脚的信息后，在屏幕上进行显示，然后继续等待信号。

图3 液晶显示模型程序流程图

4 无线接收模块

无线接收模块主要功能是实现各站点与公交车之间的通讯，使车上报站系统能够获取到每个站点的信息[4]。并且利用无线发射系统的发射距离来调整公交车的报站时间，误差较小。在信号发射中本课题采用PT2262进行编码，PT2272实现解码。

公交报站系统上电初始化后，无线模块程序流程如图4开始进入等待状态，直到接收到无线信号，然后对其进行解码并将信息传递给单片机，系统进入自动报站模式，单片机进行中断处理以及防干扰处理。完成后继续进入等待状态，如此循环。在中断处理中，通过程序对接收到的站台信息与单片机中的预置信息进行处理，达成条件即向语音部分、液晶部分发出指令，使其进行该站点信息的播报。

图4 无线模块程序流程图

5 作品分析

本课题设计的公交报站系统具有无线自动报站和手动报站两种工作模式。当公交报站系统检测到单片机的P3.3管脚工作于低电平时，系统开启手动报站模式；当公交报站系统检测到单片机的P3.2管脚工作于低电平时，系统开启自动报站模式。

其中自动报站模式中语音播报与显示屏播报同时进行。系统运行于自动报站模式中，每一个站点站台的发射部分不断循环发送包含本站点信息的编码。当公交车接近站台时，无线接收部分接收到站台发射出来的编码数据，经过解码后将此站的信息发送给控制芯片，进而自动语音播报和显示屏播报。相当于报站系统所播报的信息与当前站点完全匹配，即使改变公交线路，也可以正确报站，且站点发送系统与车载接收系统形成一对多的关系，一个站台即可匹配多辆公交车，较为经济，同时也具备了较强的抗干扰能力。

6 结论

经过系统的调试与运行，本课题设计的公交自动化报站系统较好地提高了公交车的服务质量，能够更加及时、准确的提示乘客们到站信息，基本避免了人们出现下错站、坐过站等情况。

[1] 李静，项伟，杨海萌.基于单片机的公交车自动报站系统设计[J].自动化与仪器仪表,2013(5):71-75.

[2] 黄发乾.公交车辆自动定位与智能报站系统研究[D].北京：北京交通大学,2008.

[3] 耶晓东.基于单片机的公交车自动报站系统的设计与实现[J].信息技术,2011(4):40-43.

[4] 郑家驹，黄睿超，霍灿强，等.基于单片机的公交车无线报站系统设计[J].仲恺农业工程学院学报,2015(1):50-54.

The Design of Bus Stop Announcement System

Li Feng1, Tong Chunsheng1, Zheng Zhigang2

(1.DepartmentofAutomation,TaiyuanInstituteofTechnology,TaiyuanShanxi030008,China;2.CixiShiqiaoWaterFactory,CixiZejiang315314,China)

To improve the deficiencies of manual stops system, an automatic bus-stop-name reading system is designed based on single chip microcomputer, which mainly includes the modules of control, voice, liquid crystal display and wireless transceiver etc. The function of bus station automatic voice stops is realized, and the station information of the next stop is displayed on the LCD screen, which has brought great convenience for the people.

automatic bus-stop reporting; single chip microcomputer; speech announcement; liquid crystal display; radio communication

2016-09-23

国家自然科学基金(61473206)

李 峰(1987- )，女，山西大同，助教，硕士研究生，研究方向：检测技术。

1674- 4578(2016)06- 0003- 02

TP274

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