精品文檔-下載后可編輯基于Proteus的公交車液晶顯示報站系統(tǒng)的設(shè)計與仿真-設(shè)計應(yīng)用摘要：在嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計仿真平臺Proteus的基礎(chǔ)上設(shè)計了公交車液晶顯示報站系統(tǒng)。硬件電路包括控制器件AT89C51、顯示模塊LCD128×64和4個操作按鍵。通過漢字取模軟件生成漢字點(diǎn)陣，采用匯編語言編程實(shí)現(xiàn)了康定城第2路公交車單線方向的報站仿真。

1引言

公交車對提升城市形象、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極推動作用。但在我國偏遠(yuǎn)的西部和經(jīng)濟(jì)還不太發(fā)達(dá)的一些地方，公交車的發(fā)展還明顯跟不上人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求，如2022年3月，康定縣才成為四川藏區(qū)個開通公交服務(wù)的城市。對于我國二級以下的城市，目前公交車報站的情況大多還存在以下問題：①沒有自動報站，實(shí)行人工報站；②有自動報站，卻停留在單一的語言報站上；③LED站臺數(shù)字編號（比如002）顯示；④LED漢字顯示屏，但屏幕顯示內(nèi)容單一。這些在乘客對路線不熟悉或在乘車擁擠的情況下，勢必會給乘客帶來不便。本文設(shè)計了公交車報站系統(tǒng)液晶顯示漢字的控制電路，并在Proteus仿真平臺上完成了模擬。

2Proteus介紹

ProtusISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析實(shí)物仿真軟件。該軟件可以提供嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM應(yīng)用系統(tǒng)）軟硬件設(shè)計仿真平臺，支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真并集SPICE分析于一身，把用戶編寫的應(yīng)用程序到微處理器（MCU）中，結(jié)合外界連線及模擬、數(shù)字電路對微處理器進(jìn)行系統(tǒng)邏輯功能的控制。該軟件除了大量的元件庫外，還有常用的虛擬儀器；在編譯調(diào)試方面，還支持Keil和MPLAB等第三方集成開發(fā)工具。

3報站系統(tǒng)液晶顯示的硬件仿真電路設(shè)計

液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay,LCD）具有體積小便于攜帶、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛地運(yùn)用在了儀器儀表和控制系統(tǒng)中。在公交報站系統(tǒng)中，采用LCD進(jìn)行站名漢字顯示，具有直觀性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。

表1AMPIR128×64管腳說明

本文液晶模塊選用Proteus中的AMPIRE128×64.其管腳說明見表1,顯示模式見表2。

根據(jù)表1完成硬件電路的連接，根據(jù)表2完成軟件部分液晶驅(qū)動程序。

表2AMPIR128×64的顯示方式控制

報站系統(tǒng)液晶顯示的電路連接圖如圖1所示?？刂齐娐愤x用單片機(jī)AT89C51,本電路接高電平，沒有擴(kuò)展ROM.將液晶的數(shù)據(jù)輸入端DB0~DB7與單片機(jī)的P0口相連，將P2.0,P2.1,P2.2分別與液晶的E,RW,RS端連接，P2.4和P2.3分別和CS1和CS2端連接，用來控制液晶左右屏的顯示。為了便于司機(jī)操作，采用4個獨(dú)立式按鍵對顯示進(jìn)行控制，分別與單片機(jī)的P1.0~P1.3相連，分別代表4種功能：起點(diǎn)站、上一站、下一站和終點(diǎn)站。

圖1公交車報站系統(tǒng)液晶顯示仿真電路

4報站系統(tǒng)液晶顯示的軟件設(shè)計

液晶顯示模塊中按字節(jié)為單位劃分，單個屏幕中，共分為8個頁，每頁為8行，而每一行為64個位（即64列）.同計算機(jī)一樣，單片機(jī)控制液晶點(diǎn)陣顯示中的數(shù)據(jù)也是以"0"和"1"代碼來表示的。一般地",0"代表不顯示數(shù)據(jù)",1"代表有顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)編碼的不同，終會顯示出不同的字符。顯示器上的顯示點(diǎn)與驅(qū)動控制芯片中的顯示緩存RAM是一一對應(yīng)的，即字模當(dāng)中的一個位代表LCD顯示中的一個像素點(diǎn)，取點(diǎn)方式為從左到右，自上到下的順序。這里采用16×16的點(diǎn)陣輸出顯示每個漢字，那么就需要屏幕上的256個點(diǎn)組成的方塊來顯示。一個字節(jié)對應(yīng)8個點(diǎn)，所以一個漢字需要32個字節(jié)來存儲顯示。"漢字字模點(diǎn)陣數(shù)據(jù)批量生成工具"就是運(yùn)用這個原理來實(shí)現(xiàn)漢字編碼的軟件。

本文采用PCtoLCD2022漢字提取軟件，打開窗口，如圖2所示，設(shè)置好字體、字號等格式參數(shù)，在漢字輸入?yún)^(qū)，輸入漢字或其他字符，即得到需要的代碼。將本設(shè)計所涉及的漢字用軟件取模批量生成16×16點(diǎn)陣代碼，放入ROM區(qū)的TA2BLE表格中，通過邏輯控制，終可將代碼讀出到硬件驅(qū)動電路上，顯示出不同的漢字。

圖2漢字字模點(diǎn)陣數(shù)據(jù)批量生成軟件

本設(shè)計針對康定城第2路公交車，共有7站，對單邊線路的報站進(jìn)行了仿真。軟件流程圖如圖3所示。

圖3程序流程圖

系統(tǒng)上電后，對液晶模塊進(jìn)行初始化，并進(jìn)行清屏。按鍵部分采用掃描法，當(dāng)檢測到按鍵按下時，進(jìn)行鍵值判斷，并進(jìn)行相應(yīng)顯示程序的跳轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)公交報站的功能。整個程序的詳細(xì)流程如下：

Step1:對LCD進(jìn)行初始化，即根據(jù)系統(tǒng)的需要對液晶控制器的各項參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，顯示開關(guān)、顯示起始行、光標(biāo)位置等設(shè)置，再對LCD所有單元寫零清屏后準(zhǔn)備顯示。

Step2:掃描P1端口，等待按鍵的按下，進(jìn)行鍵值判斷，不同的按鍵對應(yīng)不同的分支：

①K1按鍵：表示是起始站，顯示歡迎詞，在LCD上固定顯示："歡迎您乘坐康定城第2路公交車！";②K2、K3按鍵：分別表示上一站和下一站，可方便進(jìn)行站臺調(diào)節(jié)，在LCD上顯示："1#站到了！下一站2#".其中1#和2#分別是本站和下一站的站臺名，如本線路要涉及5個站臺（除去起始站和終點(diǎn)站）.而"站到了！"和"下一站"是公交線路中各站都要顯示的，則固定顯示，故按鍵改變的只是模塊的左半屏上半部分和右半屏下半部分內(nèi)容的顯示。

③K4鍵：表示終點(diǎn)站，顯示歡送詞，在LCD上固定顯示："終點(diǎn)站到了，請乘客依次從后門下車".一定延遲后表明本次運(yùn)行結(jié)束。

Step3:若沒有到終點(diǎn)站，返回Step2.

5仿真結(jié)果

對用匯編語言編寫的程序。ASM進(jìn)行了編譯調(diào)試，終編譯成功，生成。HEX文件，把。HEX文件到Proteus軟件的單片機(jī)中，并在Pro2teus軟件中設(shè)置單片機(jī)的晶振為12MHz.終實(shí)現(xiàn)了如圖4所示的顯示效果。

圖4LCD顯示效果

6結(jié)論

本文設(shè)計的公交車報站系統(tǒng)，通過了Proteus仿真平臺的驗證，實(shí)現(xiàn)了在相應(yīng)站臺下液晶模塊顯示相應(yīng)文字的功能，對提高公交質(zhì)量有一定的技術(shù)支持，也為其他液晶漢字顯示電路系統(tǒng)的設(shè)計提供了方法。在本設(shè)計基礎(chǔ)上對軟硬件稍加修改，就可以實(shí)現(xiàn)公交車往返路線的漢字液晶顯示報站。

參考文獻(xiàn)