基于51單片機公交車報站系統(tǒng)的設(shè)計與制作

湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

目錄

1產(chǎn)品功能分析...........................................................................................................1

2設(shè)計方案遴選...........................................................................................................1

3產(chǎn)品硬件設(shè)計...........................................................................................................1

3.1系統(tǒng)框圖設(shè)計...............................................................................................2

3.2STC89C52RC單片機核心電路設(shè)計..............................................................2

3.3按鍵電路設(shè)計...............................................................................................2

3.4LCD12864液晶顯示模塊電路......................................................................3

4產(chǎn)品軟件設(shè)計...........................................................................................................4

4.1主程序流程圖...............................................................................................4

4.2LCD12864液晶顯示程序設(shè)計......................................................................5

4.3產(chǎn)品程序清單...............................................................................................6

5產(chǎn)品調(diào)試及使用說明...............................................................................................6

5.1產(chǎn)品調(diào)試.......................................................................................................6

5.2產(chǎn)品使用說明...............................................................................................6

6產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)...................................................................................................7

參考資料.......................................................................................................................7

附錄1元器件清單..............................................................................................7

附錄2電路原理圖..............................................................................................8

附錄3PCB設(shè)計圖...............................................................................................9

附錄4產(chǎn)品實物圖............................................................................................10

附錄5產(chǎn)品裝配圖..........................................................................................11

附錄6程序代碼................................................................................................11

湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

基于51單片機公交車報站系統(tǒng)的設(shè)計與制作

1產(chǎn)品功能分析

隨著社會發(fā)展的不斷進步，人民的生活水平也有很大的提升。無論是大城

市還是小城鎮(zhèn)，小轎車的數(shù)量越來越多，交通越來越擁擠。給日常生活帶來了

不便，同時也造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。因此，應(yīng)大力發(fā)展公共交通。但是目前有

些小城鎮(zhèn)的公交車還存在一些缺點，還是使用舊時的人工售票和口述報站！效

率不高，還容易產(chǎn)生錯誤。為解決這一問題，可以使用液晶屏顯示站點。

本說明書介紹了我的基于51單片機公交車報站系統(tǒng)的設(shè)計與制作，通過按

鍵控制站臺顯示提醒。當(dāng)按下按鍵時，LCD12864液晶顯示屏顯示對應(yīng)的站臺名

稱。按下按鍵1，切換到下一站；按下按鍵2，返回到上一站；按下按鍵3，直

接到終點站。

2設(shè)計方案遴選

在進行硬件電路搭建前必須得選擇好合適的產(chǎn)品的零部件，以發(fā)揮器件的

基本功能。

一個完整的公交車報站需要幾個零部件組成，有很多模塊可供我們選擇，

需要我們在經(jīng)濟水平以及產(chǎn)品兼容性上來考慮，產(chǎn)品的基本形式是由顯示功能

組成。

關(guān)于單片機的選擇，相比傳統(tǒng)的AT89C52芯片，這次采用了更加強大的STC89

C52單片機，集成度更高，價格更便宜，功能更豐富，通過I/O口操作單片機上

的外設(shè)，比較簡單。

3產(chǎn)品硬件設(shè)計

STC89C52單片機作為整個設(shè)計的核心處理器，整體分為檢測部分、顯示部

分、按鍵控制。檢測部分包括按鍵檢測。單片機掃描按鍵矩陣，當(dāng)?shù)竭_(dá)某車站

時，按下該車站對應(yīng)的按鍵。顯示部分就是LCD12864液晶顯示屏顯示檢測對應(yīng)

按鍵的中文站臺名稱。

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3.1系統(tǒng)框圖設(shè)計

3.2STC89C52RC單片機核心電路設(shè)計

STC89C52單片機有很大的存儲器和RAM，采用MCS-51內(nèi)核用于高強度計算，

32個I/O口可以連接更多的外設(shè)和傳感器，8K字節(jié)的FLASH存儲器可以進行更

多的計算緩存，521字節(jié)的RAM大大提高的反應(yīng)速度。STC89C52單片機的燒錄

也非常簡單，通過TX和RX口，采用對應(yīng)的編譯器就可以將程序燒錄進去。是

一款便宜、簡單和高性能的單片機。

本次設(shè)計采用的STC89C52單片機擁有40線引腳，采用雙列直插式進行封

裝。單片機的引腳聯(lián)通了單片機和傳感器等外設(shè)，提供了一個溝通的渠道，通

過引腳，單片機才可以和傳感器等外設(shè)進行信息的交互。

3.3按鍵電路設(shè)計

單片機的按鍵控制電路是由8個微動開關(guān)并聯(lián)組成的電路，按鍵的一段連

接單片機的雙向I/O口，另一端接地。當(dāng)按鍵開關(guān)處于張開狀態(tài)時，I/O引腳和

地斷開，此時該I/O引腳處于高電平狀態(tài)。當(dāng)按下按鍵時，I/O引腳接地，此時

高電平置低電平，并返回一個低電平信號給單片機。按鍵開關(guān)的檢測其原理就

是高低電平的檢測。按鍵開關(guān)由于其撥動時間，難免產(chǎn)生誤差，所以在編寫按

鍵函數(shù)時，要額外寫一個去抖函數(shù)，提高精確性。本次設(shè)計共含有3個按鍵，

本次車站，下一站，末班站臺，單片機循環(huán)掃描對應(yīng)的按鍵是否按下。

按鍵電路原理圖如下：

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3.4LCD12864液晶顯示模塊電路

本次設(shè)計采用LCD12864液晶顯示器作為輸出顯示器，是一種工業(yè)字符型液

晶，從其名稱中可以得知，顯示屏具有64行輸出，每行128個字符，能夠同時

顯示128*64即12864個字符。LCD12864液晶屏顯示利用液晶的特性，通過改變

電壓達(dá)到控制區(qū)域顯示，最終顯示出想要的圖形或者數(shù)字。LCD12864液晶顯示

屏不僅可以顯示數(shù)字，還可以顯示符號和字母。圖3.7是LCD12864液晶屏的引

腳圖，從圖中可以看出，引腳1是電源接地引腳，和單片機的GND聯(lián)通。引腳2

是VCC電源輸入引腳，其工作電壓為5V。引腳3—VO引腳可以調(diào)節(jié)顯示屏的顯

示亮度，引腳4—RS引腳用于寄存器的選擇，高電平時作為數(shù)據(jù)寄存器，低電

平時作為指令寄存器，引腳5是RW讀寫信號，用于數(shù)據(jù)的讀寫。引腳6—EN引

腳為使能端，高電平讀取信息，低電平執(zhí)行指令。引腳7~14是8位雙向數(shù)據(jù)段

口，引腳15和引腳16是背景燈的電源引腳。在和單片機進行通信時，和P0口

進行連接，中間要有上拉電阻進行連接。本次設(shè)計LCD12864液晶顯示屏上展示

檢測到的中文站臺名稱。

LCD12864液晶顯示模塊電路原理圖如下：

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4產(chǎn)品軟件設(shè)計

當(dāng)硬件端設(shè)計調(diào)試完成后，就要針對單片機和外設(shè)傳感器進行軟件設(shè)計。

首先要構(gòu)思清楚，先畫一個流程圖，按照傳感器先后順序，進行系統(tǒng)設(shè)計。對

各個硬件開始初始化，之后各個模塊開始工作。本產(chǎn)品采用了C語言，KELL編

程環(huán)境，采用的是簡單的模板化設(shè)計，由多個程序和模塊化程序組成的整體程

序。

4.1主程序流程圖

4

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4.2LCD12864液晶顯示程序設(shè)計

LCD12864液晶顯示屏上電后，首先進行初始化操作，屏幕清零，內(nèi)部存儲清空。

之后和單片機進行雙向通信，單片機控制顯示屏亮度和顯示內(nèi)容，延時一定時

間后，將檢測到的信息顯示在液晶顯示屏上。當(dāng)按下按鍵時，顯示該按鍵對應(yīng)

的站臺的中文名稱。

LCD12864顯示流程圖如圖下所示：

5

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4.3產(chǎn)品程序清單

5產(chǎn)品調(diào)試及使用說明

5.1產(chǎn)品調(diào)試

檢查單片機所有的部件都手工焊接到萬能板上，所以需要對每一個焊點進行仔

細(xì)檢查，確保沒有虛焊漏焊，以及是否有毛刺等。用5V直流電源供電，按下開

關(guān)，觀察LCD12864液晶顯示屏是否正常顯示，正常顯示后，說明顯示電路正常，

之后觀察顯示屏上是否有輸出，如果正常顯示，則一切都沒問題，當(dāng)出現(xiàn)問題

時，就要找出具體出問題的部分，逐一解決。

單片機焊接測試沒問題后，進行功能調(diào)試，測試軟件是否正確。首先給單片機

重新上電，這是LCD12864液晶屏首先進行初始化操作。應(yīng)該出現(xiàn)“xx路公交

車”，這一步?jīng)]問題后，接下來測試傳感器功能。LCD12864顯示屏上面顯示幾路

公交車，下面顯示按下按鍵的公交站臺名。按下按鍵1至3中的任意按鍵，可

以觀察到LCD12864液晶屏上顯示該按鍵對應(yīng)的站臺名稱。至此，所有測試完成。

5.2產(chǎn)品使用說明

1.接上源上電，再按下電源開關(guān)，顯示屏顯示公交車信息。

2.按下按鍵切換到下一站或終點站，也可返回到上一站。

3.顯示屏顯示本站和下一站站臺名稱

6

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6產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

[1]J-STD-001E電氣與電子組件的焊接要求

[2]IPC-A-610D(中文版)，IPC-A-610E電子組件的可接受性要求

[3]IPC-7711/21電子組件和電路板的返工&返修

[4]GB/T11457-2006信息技術(shù)軟件工程術(shù)語；

[5]GB/T8566-2007信息技術(shù)軟件生存周期過程標(biāo)準(zhǔn)；

[6]GB/T8567-2006計算機軟件文檔編制規(guī)范。

參考資料

[1]沙占友主編．集成化智能傳感器原理與應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社，2004，36-56．

[2]趙德安．單片機原理與應(yīng)用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2009．

[3]李廣第．單片機基礎(chǔ)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1995，33-64．

[4]徐恕宏．傳感器原理及其設(shè)計基礎(chǔ)．北京：機械工業(yè)出版社，1988，30-45．

[5]彭軍．傳感器與檢測技術(shù)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003．

[6]周航慈．單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1991，18-27．

[7]任向民，盧惠林.匯編語言程序設(shè)計使用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

附錄1元器件清單

名稱代號封裝型號規(guī)格數(shù)量

電容C1C1010uF1

電容C2,C3CAP22pF2

晶振J1CRYSTAL11.0592MHZ1

按鍵K1,K2,K3KEY1KEY13

電阻R1R-DIP10K1

電位器RT1RT11K1

單片機U1DIPSTC89C521

顯示器U2SIP20LCD128641

4.7KU3SIP9PAIZU1

7

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開關(guān)U4KG1SWITCH1

POWU5DCMPOW1

附錄2電路原理圖

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附錄3PCB設(shè)計圖

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附錄4產(chǎn)品實物圖

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附錄5產(chǎn)品裝配圖

附錄6程序代碼

//基于51單片機公交車報站系統(tǒng)的設(shè)計與制作

//移動互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)2班侯美淋

#include<reg52.h>

#include<intrins.h>

#include"common.h"

#include"LCD12864B.h"

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar//宏定義

//按鍵引腳定義

sbitKEY1=P1^0;

sbitKEY2=P1^1;

sbitKEY3=P1^2;

unsignedcharStationName=0;//站臺名稱變量

voiddisplay(unsignedchartemp)//顯示站臺名稱

{

switch(temp)

{

case(1):

11

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LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"崗頂站");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"廣州體院");

break;

case(2):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"廣州體院");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"棠下村");

break;

case(3):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"棠下村");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"珠江新城");

break;

case(4):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"珠江新城");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"廣州塔");

break;

case(5):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"下一站:");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"廣州塔");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"終點站");

break;

case(6):

LCD12864B_DisplayString(0,2,"本站:");

LCD12864B_DisplayString(0,3,"");

LCD12864B_DisplayString(4,2,"終點站");

LCD12864B_DisplayString(4,3,"嘉禾望崗");

break;

default:break;

}

}

voidkeyscan()//按鍵掃描

{

if(KEY1==0)//切換下一站按鍵按下

{

12

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de