基于射频通信的公交车辆定位与电子报站系统的设计_通信工程.rar

摘要:随着城市化进程的加快，公共交通的发展越来越重要，本设计结合各方面的技术，提出了一种基于射频通信的公交车辆定位和电子报站系统，方便大众出行。

本设计由两个系统组成，一个是车载系统，另一个是站台系统，而每个系统也由硬件与软件两个方面组成。系统硬件方面，采用模块化设计，详细分析了系统硬件电路的构成和实现方法。车载系统主要由控制模块、射频通信模块、语音模块、站点显示模块、电源模块等几个模块组成。控制模块中的微控制器采用的是单片机AT89S52，控制完成接收、发射、显示、语音报站等各项操作；射频通信模块中的无线射频收发芯片采用的是Nordic公司的nRF905，完成接收和发射数据的操作，实现和站台系统间的通信；语音模块中的语音芯片采用的是ISD 公司的ISD4003，完成语音报站的工作；站点显示模块中采用74HC154译码器与发光二极管，通过二极管的发光与否来指示公交车辆即将到达的站点；电源模块采用L7805和LM317，将车载电流转化为稳压电流为车载系统中的各个芯片供电。站台系统主要由控制模块、射频通信模块、LED显示模块，电源模块等几个模块组成。控制模块控制完成接收、发射、显示等各项操作；射频模块完成接收和发射数据的操作，实现站台与公车、站台与站台间的通信；LED显示模块完成实时显示公交车辆与站台还有多少站距离的操作。

在软件设计方面，根据系统硬件的组成和要求，使用C语言编写了射频通信模块、语音模块的控制程序，以及车载系统与站台系统的总体控制程序。实现了站台显示对公交车辆的定位功能，公交车对站台自动识别并且报站的功能。

本课题的设计通过射频通信来实现数据的传递，控制部分所使用的单片机与射频模块所使用的芯片，均为低功耗，成本较低，但未能测试，具体是否能够投入生产需要更深入的研究。

关键词：射频通信；单片机；定位；电子报站

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1研究背景和意义-1

1.2 国内外研究状况-1

1.3 主要研究工作-3

第2章  系统整体设计方案-5

2.1 需求分析-5

2.2 系统原理及框图-5

2.2 元器件的选择-6

2.2.1 微处理器的选择-6

2.2.2 射频芯片的选择-8

2.2.3 语音芯片的选择-9

2.3 外观示意图-10

第3章 硬件电路图设计-11

3.1 车载系统电路原理图-11

3.2 站台系统电路原理图-12

3.3 模块电路图分析-13

3.3.1 控制模块电路-13

3.3.2 射频收发电路-13

3.3.3 语音模块电路-15

3.3.4 电源模块电路-15

3.3.5站点显示模块电路与开关门信号电路-16

3.3.6 LED显示模块电路-17

第4章 软件部分设计-19

4.1 射频收发数据的传输协议-19

4.2 防冲突抗干扰设计-19

4.3 车载系统的软件设计-20

4.3.1 控制电路程序设计-20

4.3.2 射频收发电路的软件设计-22

4.3.3 语音功放电路的软件设计-26

4.4站台系统的软件设计-27

第5章 结论与展望-29

5.1结论-29

5.2不足之处及未来展望-29

参考文献-30

致  谢-31

附录A 电路图-32

附录B 部分程序代码-34