1、本科毕业论文（20 届）城市地铁报站系统优化设计所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 毕业论文（设计）- 2 -本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 日 期： 2016 年 5 月 23 日 毕业论文（设计）- I -目 录摘 要 .IABSTRACT .II第一章 绪论 .11.1 地铁发展历史及其特点 .11.1.1 地铁发展历史 .11.1.2 地铁特点
2、.21.2 研究背景 .21.3 课题的总体设计及思路 .3第二章 电路设计 .52.1 AT89C51 单片机技术及芯片功能的实现方法 .52.2 硬件最小系统设计 .52.2.1 复位电路的设计 .52.2.2 时钟电路的设计 .62.2.3 存储器的分配 .72.3.2 DS1302 与单片机的硬件电路的设计 .112.4 显示提示电路的设计 .112.4.1 液晶显示原理 .112.4.2 SMC1602 芯片简介 .132.4.3 显示电路的设计 .152.5 语音提示电路的设计 .152.5.1 ISD1420 芯片特点及引脚介绍 .152.5.2 ISD1420 与单片机连接电路
3、的设计 .18第三章 软件部分设计 .193.1 主程序流程图设计 .19第四章 调试 .214.1 硬件调试 .21毕业论文（设计）- II -4.2 软件调试 .21第五章 结论 .23参考文献 .24致 谢 .25附录 A：总图 .37毕业论文（设计） I城市地铁报站系统优化设计摘 要随着时代的进步和发展，控制智能化、信息化、仪器小型化、功耗微小化取得了广泛关注。在这些领域中，单片机起到了重要的作用，这就把单片机的应用领域提升到重要的地位，单片机应用系统优化设计成为新的技术热点。地铁报站发生在地铁车厢内，通过扬声器，由地铁公司人员或聘请专业播音人员事先录制而成，为乘客提供上下车指南、指引
4、乘客安全乘车、劝诫乘客文明乘车的话语活动，它具有明确的交际任务和交际对象，是一种风格正式的口语体。随着经济的发展和城市化进程的加快，城市交通问题越来越突出。地铁具有快速、运载量大、污染小、低能耗、乘坐方便、舒适等特点，已被世界城市居民所认同，称之为绿色交通。地铁，作为人们出行的重要交通工具，它正全方位地改变人类的出行速度，使人们的生活发生了翻天覆地的变化。本毕业设计是介绍了由AT89C51单片机芯片来构成地铁报站系统的整个工作过程，该系统主要完成该地铁报站不仅拥有普通地铁的功能，并且还具有一些扩展功能。地铁报站由地铁公司人员或聘请专业播音人员事先录制而成，为乘客提供上下车指南、指引乘客安全乘车
5、、劝诫乘客文明乘车的话语活动，它具有明确的交际任务和交际对象，是一种风格正式的口语体。另外。这为人们生活提供了很大的便利。关键词：单片机；地铁报站；液晶显示；语音录放毕业论文（设计） IIThe optimization of urban subway stops systemAbstractAlong with the progress of The Times and development of intelligent control, information, equipment miniaturization, small power consumption obtained bro
6、ad attention. In these areas, the microcontroller has played an important role, this is the MCU application promoted to the important position of single-chip microcomputer application system optimization design is becoming a hot spot new technology.Subway stops are there in the subway car, through t
7、he speaker, by subway company personnel or hire a professional service personnel to record in advance, and provide the passengers boarding guide, guide passengers safe driving, exhortation of bus passengers civilization activity, it has a clear communication tasks and communication object, is a kind
8、 of formal colloquial style.With the development of economy and the speeding up of urbanization, urban traffic problem is more and more prominent. The subway is fast, large capacity, low pollution, low energy consumption and a convenient, comfortable, has been the world by urban residents, called th
9、e green traffic. The subway, as an important traffic tools, people travel it is changes in all aspects of human travel speed, great changes have taken place in peoples life.This graduation design is introduced by AT89C51 chip constitute the whole working process of the subway stops system, the syste
10、m is mainly to complete the subway stops not only has the function of the ordinary subway, and Along with the progress of The Times and development of intelligent control, information, equipment miniaturization, small power consumption obtained broad attention. In these areas, the microcontroller ha
11、s played an important role, this is the MCU application promoted to the important position of single-chip microcomputer application system optimization design is becoming a hot spot new technology.Subway stops are there in the subway car, through the speaker, by subway company 毕业论文（设计）personnel or h
12、ire a professional service personnel to record in advance, and provide the passengers boarding guide, guide passengers safe driving, exhortation of bus passengers civilization activity, it has a clear communication tasks and communication object, is a kind of formal colloquial style.With the develop
13、ment of economy and the speeding up of urbanization, urban traffic problem is more and more prominent. The subway is fast, large capacity, low pollution, low energy consumption and a convenient, comfortable, has been the world by urban residents, called the green traffic. The subway, as an important
14、 traffic tools, people travel it is changes in all aspects of human travel speed, great changes have taken place in peoples life.This graduation design is introduced by AT89C51 chip constitute the whole working process of the subway stops system, the system is mainly to complete the subway stops not
15、 only has the function of the ordinary subway, and it also has some extension function. Subway stops by the subway company personnel or hire a professional service personnel to record in advance, and provide the passengers boarding guide, guide passengers safe driving, exhortation of bus passengers
16、civilization activity, it has a clear communication tasks and communication object, is a kind of formal colloquial style. In addition. This provides a great convenience for people life.it also has some extension function. Subway stops by the subway company personnel or hire a professional service pe
17、rsonnel to record in advance, and provide the passengers boarding guide, guide passengers safe driving, exhortation of bus passengers civilization activity, it has a clear communication tasks and communication object, is a kind of formal colloquial style. In addition. This provides a great convenien
18、ce for people life.Key Words： Single chip microcomputer; The subway stops. Liquid crystal display; Audio playback毕业论文（设计）第 1 页第一章 绪论1.1 地铁发展历史及其特点1.1.1 地铁发展历史18 世 纪 到 19 世 纪 上 半 叶 ， 城 市 交 通 处 于 马 车 时 代 。 随 着 城 市 经 济 和 技 术 发 展 ，世 界 上 首 条 地 下 铁 路 系 统 是 在 1863 年 开 通 的 伦 敦 大 都 会 铁 路 ， 是 为 了 解 决 当 时 伦敦 的
19、 交 通 堵 塞 问 题 而 建 。 当 时 电 力 尚 未 普 及 ， 所 以 即 使 是 地 下 铁 路 也 只 能 用 蒸 汽 机车 。 由 于 机 车 释 放 出 的 废 气 对 人 体 有 害 ， 所 以 当 时 的 隧 道 每 隔 一 段 距 离 便 要 有 和 地面 打 通 的 通 风 槽 。 从 1888 年 美 国 纽 约 建 成 第 一 条 有 轨 电 车 开 始 ， 城 市 交 通 进 入 了轨 道 交 通 时 代 。 至 今 140 年 历 史 。可 分 为 一 下 几 个 阶 段 ：1、 诞 生 和 初 始 阶 段 （ 18631924 年 ） 主 要 在 欧 美 得
20、 到 较 快 发 展 。 每 年 的 增 长速 度 为 0.21 个 城 市 。2、 停 滞 和 萎 缩 阶 段 （ 19241949 年 ） 战 争 以 及 汽 车 工 业 的 发 展 ， 促 使 城 市 轨道 交 通 的 停 滞 和 萎 缩 。 汽 车 灵 活 便 捷 及 可 达 性 好 ， 得 到 飞 速 发 展 。 轨 道 交 通 因 投 资大 ， 建 设 周 期 长 而 停 滞 。 地铁的安全,快速,准时是其他轨道交通无法比拟的,但由于造价昂贵(每公里造价达 48 亿元),制约了其发展。例如：广州地铁一号线呈东西走向,西起西朗站,东至广州东站,全长 18.48 公里,共 16 座车站
21、,总投资 122.6 亿,平均每公里造价 6.0 个亿。 3、 再 发 展 阶 段 （ 1949-1969） 随 着 汽 车 工 业 迅 速 发 展 ， 使 城 市 道 经 常 堵 塞 ， 严重 时 交 通 瘫 痪 。 还 由 于 汽 车 发 展 污 染 了 城 市 空 气 ， 人 认 识 到 解 决 城 市 交 通 问 题 必 须依 靠 公 共 交 通 ， 发 展 公 共 交 通 必 须 重 视 发 展 以 电 器 牵 引 的 轨 道 交 通 。 北京市是第一个开通地铁的中国城市。北京地铁始建于 1965 年 7 月 1 日,1969 年 10 月 1 日第一条地铁线路建成通车,1971 年
22、 1 月公主坟至北京试运营，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。全长 23.6 千米,设 17 座车站和 1 座车辆段。4、 高 速 发 展 阶 段 (1970 年 至 今 )世 界 上 许 多 国 家 确 立 了 轨 道 交 通 发 展 方 针 ， 通过 立 法 解 决 建 设 资 金 的 问 题 。 截 至 目前我国这些城市有地铁：北京、天津、香港、毕业论文（设计）第 2 页上海、广州，南京、深圳等十多个城市，目前有些城市地铁在修建中如：武汉、哈尔滨、杭州、成都、西安等。1.1.2 地铁特点节省土地:由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用
23、途;减少噪音:铁路建于地底，可以减少地面的噪音。 减少干扰:由于地铁的行驶路线不与其他运输系统(如地面道路)重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通勤时间。 节约能源:在全球暖化问题下，地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定，大量节省通勤时间，使民众乐于搭乘，也取代了许多开车所消耗的能源。 减少污染:一般的汽车使用汽油或石油作为能源，而地铁使用电能，没有尾气的排放，不会污染环境。速度快：我国的地铁可达 120160 公里每小时， 但是由于行车停站区间短，可能平均速度在 8090 公里每小时 日本的新干线可达 250300 公里每小时 。1.2 研究背景据统计，目前世界上已
24、有 40 多个国家和地区的 127 座城市都建造了地铁，线路总长度超过了 7000 公里。东京地铁近 2000 公里，年运量在 100 亿人次以上。伦敦市内地铁共有 9 条线，总长 408 公里。巴黎轨道交通承担了公共交通 70%的运量，地铁有15 条线，共 199 公里。纽约市区地铁线共有 27 条，长 443 公里。莫斯科拥有一个跨及全市的立体交叉地铁网，总长 243 公里，140 多个车站 ，由一条环线和 8 条放射线组成，日运量高达 800 多万人次，居世界之首。 我国地铁建设事业起步较晚。改革开放以来,随着国民经济的不断发展,我国的城市化进程也在逐步加快。经济的发展,人们生活水平的提
25、高,城市规模的扩大,城市人口的急剧增加，居民出行和物资交流的高度频繁,城市交通面临着严峻的局势。伴随着我国城市现代化、工业化进程,地铁这种动力大、不占用地面空间的交通运输设施,正在大中城毕业论文（设计）第 3 页市建设中悄然兴起,并成为解决城市交通问题的最佳选择。 早在 20 世纪 80 年代中期,国家就推出在百万人口以上的大城市中逐步发展地铁交通的政策。随后在 80 年代末,国家制定的产业政策再次明确其在基本建设中的重要地位。地铁交通以其速度快、运能大、污染少的优点,越来越受到人们的青睐。新世纪开始, 国家首次把“发展地铁交通”列入国民经济 “十五”计划发展纲要, 并作为拉动国民经济持续发展
26、的重大战略。 国内地铁建设以大城市与省会城市为主。目前, 我国已经拥有地铁的城市分别是北京、上海、天津、广州、深圳、大连、武汉、南京、香港和台北这 10 个城市, 它们多为直辖市、省会城市, 其中北京, 上海, 广州和香港的通车里程已超过 100 km。 正在建设或已获得批复建设地铁的城市还有 23 个, 分别是重庆、成都、苏州、杭州、无锡、宁波、沈阳、哈尔滨、乌鲁木齐、西安、郑州、南昌、长沙、合肥、青岛、福州、泉州、东莞、广佛线、贵阳、昆明、南宁、澳门。据我国各城市地铁交通发展规划图显示, 至 2016 年我国将新建地铁交通线路 89 条, 总建设里程为 2 500 km,投资规模达 99
27、373 亿元。本毕业设计主要是针对地铁报站在语音播放、LCD 显示英文以及中文（主要是针对各种样不同的人群）功能的实现。1.3 课题的总体设计及思路本次设计的系统是属于单片机实现功能的典型应用，通用性很强，在人们日常生活中有着广泛的应用。本系统以单片机 AT89C51 为核心，其硬件电路由单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、存储电路、音频发生器、音频放大器、扬声器、LCD 显示电路以及语音电路。主要功能是为乘客提供上下车指南、指引乘客安全乘车、劝诫乘客文明乘车的话语活动。本设计主要由单片机 AT89C51 构成核心电路，由 LM386 构成音频放大，由 1602LCD 构成显示电路，由 ISD1420 构成语音录放电路。进行系统设计时应考虑如下问题：1由 1602LCD 构成的显示电路，将要显示两句话“欢迎乘坐本次列车，本次列车的终点站是贵阳地铁站祝您旅途愉快”这句话的程序原代码设计；
