基于MSP430的公交車站自動報站器設(shè)計

張秋艷

摘 要：隨著公交車緩解城市交通的日益重要性，克服當前公交車人工報站的弊端，本文介紹了一種基于MSP430的新型城市公交車自動報站系統(tǒng)，實現(xiàn)公交車的自動報站功能。

【關(guān)鍵詞】MSP430 自動報站器 GPS

公交車的廣泛推廣是解決城市交通問題的關(guān)鍵，而公交車智能終端的使用能夠有效提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量和運行效率。本文基于MSP430F149單片機，通過GPS全球定位，通過LCD12864液晶顯示、ISD4004語音錄放的公交車站自動站報站系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)（如圖1）

本系統(tǒng)采用MSP430單片機作為CUP（圖1），由GPS將衛(wèi)星信號通過數(shù)據(jù)接口輸至主控芯片，獲取當前地理信息，來確定公交車的位置信息，據(jù)此控制ISD4004語音芯片并且LCD12864液晶的顯示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 電源模塊

電源模塊是整個公交車站自動報站器的生命之源，為各個模塊提供動力。由于公交汽車的輸入電壓為24V，而本設(shè)計需要的電壓是5V和3.3V。各個模塊對電壓的需求也是有所差異的，故需要對電源電壓進行轉(zhuǎn)換。本設(shè)計采用一個低漏失電壓調(diào)整器-AMS111保護系統(tǒng)的電源，如圖2所示的電源模塊。從DC端輸進來的電流，經(jīng)過固定式三段穩(wěn)壓器LM7805的穩(wěn)壓和EC4的濾波后，便在ASM1117的輸入端形成了精度高、穩(wěn)定度好的5V直流電壓。

2.2 GPS模塊設(shè)計

本設(shè)計主要采用的是瑞士U-BLOX公司推出的NEQ-6M芯片，數(shù)據(jù)傳輸采用UART接口，使用TTL電平，不需要電平轉(zhuǎn)換電路，可以直接連接到主芯片的串口進行數(shù)據(jù)傳輸，如圖2所示的GPS模塊。NEO-6M通過8引腳TXD1輸出數(shù)據(jù)至主芯片MSP430F149的接收端P3.5；9引腳RXD1是數(shù)據(jù)的輸入引腳，連接主控芯片的P3.4，用于對NEO-6M進行設(shè)置。

2.3 語音電路

本次設(shè)計使用ISD4004語音錄放模塊作為公交車站自動報站器的語音模塊，MSP430通過控制SS、MOSI、MISO、SCLK、INT引腳，進行語音的錄制與播放，如圖2所示的語音電路模塊。

3 軟件設(shè)計

軟件在KEIL開發(fā)環(huán)境下，采用C語言編寫。整個系統(tǒng)上電后對主處理器和各個模塊進行初始化；然后開始接受GPS模塊數(shù)據(jù)，主控模塊對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并獲取相應(yīng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)；之后將這些數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)在主控模塊的對應(yīng)數(shù)據(jù)進行對比得到指令信息，然后系統(tǒng)運用這些指令來執(zhí)行其他各項任務(wù)，如自動語音播報、站點信息顯示等功能

4 調(diào)試結(jié)果

在硬件設(shè)計完成后，我們對整個硬件電路進行調(diào)試：

（1）給整個系統(tǒng)供電之前，認真檢查各部分的電路連接是否正確，對照原理圖，按照順序仔細地逐級檢查；

（2）啟動電源，進行各部分功能、整個系統(tǒng)功能的測試。

經(jīng)調(diào)試，本設(shè)計的硬件電路未發(fā)現(xiàn)異常。我們將已經(jīng)編寫好的程序下載至MSP430F149單片機內(nèi)，進行系統(tǒng)測試。本設(shè)計設(shè)計了四個站作為測試所用：東門、西門、南門、北門。在東門給單片機上電，直到到達北門給單片機斷電，以模擬公交車從起始站出發(fā)，經(jīng)過西門、南門，最后到達終點站北門。經(jīng)過實際的測得到圖3所示。

參考文獻

[1]權(quán)建軍，鄒益民.GPS全自動公交語音報站器的研究[J].電子設(shè)計工程，2009，（09）：30-32.

[2]李書.先進的公共交通系統(tǒng) （APTS） 實現(xiàn)方案[D].成都：西南交通大學(xué)，2003：13-17.

[3]王俊.基于單片機的公交車報站器的設(shè)計[J].科技經(jīng)濟市場，2008，（06）：22-23.

[4]李劍峰.基于GPS的智能公交報站器的設(shè)計與實現(xiàn)[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2013：10-15.

[5]沈雪珍，李明東.基于GPS和GPRS的警務(wù)通研究與實現(xiàn)[J].西華師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，（01）：101-104.

作者單位

榆林學(xué)院 陜西省榆林市 719000