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【单片机毕业设计】基于 STM32/51 单片机的公交 GPS 自动语音报站系统设计与实现，基于 STM32/51 单片机的车载手动与自动双模语音报站装置设计（014602）

news 2026/7/16 22:23:41

文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 一、核心基础控制功能
- 二、信息显示功能
- 三、模式切换管理功能
- 四、手动报站功能
- 五、GPS 自动报站功能
- 六、参数配置功能
- 七、智能语音播报功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
- 源码获取

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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32/51 单片机的公交 GPS 自动语音报站系统设计与实现
基于 STM32/51 单片机的车载手动与自动双模语音报站装置设计
融合 GPS 定位的单片机公交语音播报终端设计与开发
基于 STM32/51 单片机的公交站点参数配置与自动报站系统研究
具备时间显示功能的单片机公交 GPS 双模报站器设计
基于单片机的车载 GPS 定位站点匹配语音播报系统设计
STM32/51 单片机驱动的公交手动 / 自动模式语音报站终端开发
带人机交互设置功能的单片机公交 GPS 语音报站系统设计
基于 GPS 定位的单片机公交到站自动语音播报装置研发
多模式单片机车载公交站点信息显示与语音播报系统设计
基于 STM32/51 单片机的公交经纬度站点管理与自动报站实现
人机按键交互的单片机公交 GPS 双模语音报站系统设计
集成实时时钟的单片机公交 GPS 自动语音报站终端设计
基于单片机的公交路线站点参数自定义配置播报系统研究
公交车载 GPS 定位匹配语音报站单片机控制系统设计
基于 STM32/51 单片机的公交站点信息显示与语音播报装置开发
支持手动切换的单片机 GPS 公交自动报站系统设计与调试
单片机实现的公交站点经纬度配置与到站语音提醒系统
多运行模式车载单片机公交 GPS 语音报站终端设计研究
实时定位驱动的单片机公交到站智能语音播报系统设计

项目研究背景

城市公共交通是市民日常出行的核心载体，公交语音报站装置作为车载基础配套设备，直接影响乘客乘车体验与出行安全。当前不少老旧公交仍在使用简易手动报站设备，依赖司机人工操作，容易出现漏报、迟报站点等问题；部分简易车载播报设备智能化程度较低，缺少 GPS 自动定位播报能力，仅支持单一手动播报模式，无法适配不同运营线路。市面上部分一体化商用报站设备成本较高，站点参数修改流程复杂，难以灵活调整站点经纬度、线路方向、系统时间等运行参数，缺少轻量化、可自主配置的嵌入式终端方案。随着嵌入式技术、GPS 定位模块与语音播报模块快速普及，基于 STM32 或 51 单片机开发低成本嵌入式车载报站终端具备良好落地条件。本课题结合公交运营实际需求，搭建融合 GPS 定位、人机按键交互、屏幕信息显示、语音播报的嵌入式系统，实现手动报站与 GPS 自动报站两种工作模式，支持站点参数自定义配置，能够有效弥补传统报站设备智能化不足、功能单一、参数调试繁琐的痛点，为中小型公交运营场景提供低成本可定制的车载播报解决方案，具备实际研究与应用价值。

摘要

本课题设计一款基于 STM32 或 51 单片机的公交 GPS 双模语音报站系统。系统以单片机作为核心控制单元，搭载 GPS 定位模块、液晶显示模块、语音播报模块与按键交互模块。终端支持手动模式、GPS 自动模式、参数设置三种工作模式，显示屏实时展示站点名称、系统时间、定位经纬度信息。手动模式下司机可通过按键完成站点切换与语音播报；自动模式通过获取 GPS 实时经纬度，与预设站点坐标比对实现到站自动语音播报。在参数设置界面中，操作人员可完成系统时间、运行线路、各站点经纬度信息的配置。系统区分普通站点与终点站播报话术，满足公交实际运营播报需求。经硬件调试与功能测试，该系统运行稳定，兼具低成本、易配置的特点，能够实现车载公交智能报站功能，可作为轻量化嵌入式车载播报终端投入使用。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6（备选 51 单片机）
作用：系统核心处理器，完成 GPS 数据解析、经纬度比对逻辑处理、按键信号采集、屏幕驱动控制、语音模块指令调度；选型理由：该系列单片机资源充足、开发资料丰富，成本低廉，适配本科生嵌入式开发，能够满足多外设协同调度的运算需求；整体架构中接收外设采集的数据，执行业务逻辑，向外设发送控制指令。
GPS 定位模块（NEO-M8N）
作用：实时获取终端所在位置的经纬度坐标、标准时间信息，向主控芯片传输定位报文；选型理由：定位精度满足公交站点识别需求，串口通信协议简单，易于单片机解析；自动报站模式依赖该模块获取位置数据，作为站点匹配依据。
液晶显示模块（OLED/LCD1602）
作用：可视化展示当前站点、系统时间、经纬度数值，同时显示模式菜单与参数设置界面；选型理由：功耗低，串口 / 并行驱动成熟，适合嵌入式终端人机信息输出，实现多界面切换显示。
语音播报模块（JQ8900 语音模块）
作用：接收单片机指令，播放预设公交到站语音文本，区分普通站点、终点站播报内容；选型理由：支持离线语音存储，无需联网，串口控制简单，适配车载离线播报场景。
独立按键模块
作用：提供 4 路按键输入，实现模式切换、选项切换、数值增减、退出确认等人机交互操作；选型理由：硬件电路简单，编程逻辑清晰，满足参数设置、手动报站的全部交互需求。
电源模块
作用：将外部输入电压转换为主控芯片与外设所需稳定直流电压，保障车载环境稳定供电；选型理由：适配车载宽电压输入，具备基础稳压、防浪涌能力。
硬件运行环境
整体硬件通过杜邦线搭建嵌入式实验平台，使用计算机完成程序编译、下载与前期调试，完成硬件联调后可独立脱离计算机上电运行。

核心功能

一、核心基础控制功能

单片机数据处理控制功能：以 STM32 或 51 单片机作为系统核心，统一采集按键信号、解析 GPS 定位数据包，调度显示屏与语音模块协同工作，完成经纬度对比、模式逻辑判断，是所有业务功能运行基础。

二、信息显示功能

车载信息显示功能：显示屏实时展示当前站点名称（系统预设 6 个站点）、系统当前时间、GPS 解析得到的经纬度数据；在不同工作模式下切换对应界面，自动模式展示定位信息，参数模式展示配置选项，方便操作人员实时查看终端运行状态。

三、模式切换管理功能

工作模式切换功能：系统支持三种运行模式自由切换，分别为手动模式、GPS 自动模式、参数设置模式；不同模式下锁定对应可用操作，防止误操作干扰系统运行。

四、手动报站功能

手动语音报站功能：工作于手动模式时，按键 2 实现播报站点切换，按键 3 触发语音播报；播报内容包含当前到站提示与下一站预告，司机可根据车辆行驶状态自主控制播报时机，适用于 GPS 信号较差场景。

五、GPS 自动报站功能

GPS 定位自动报站功能：工作于自动模式，持续读取 GPS 实时经纬度数据，将定位坐标与预先存储的站点经纬度参数对比；车辆抵达站点匹配范围后自动触发语音播报，全程无需司机人工干预，实现智能化到站提醒。

六、参数配置功能

系统时间配置功能：进入参数设置界面，按键 2 切换设置选项，按键 3 执行数值增加、按键 4 执行数值减少，完成终端系统时间校准。
运行路线设置功能：在参数界面通过按键 3 切换线路方向参数，适配车辆双向行驶运营场景。
站点经纬度参数配置功能：按键 3 进入站点选择界面，按键 3、4 完成站点切换，按键 1 退出站点选择；选中站点后通过按键 2 进入经纬度设置界面。
坐标数值调整功能：站点经纬度设置界面中，按键 2 切换经纬度位数，按键 3、4 增减对应数值，按键 1 保存并退出设置界面，支持自定义修改全部站点坐标。

七、智能语音播报功能

分级语音播报功能：普通站点播放标准到站提示、下一站预告语音；到达终点站时切换专属播报话术，提醒乘客携带随身物品准备下车，满足公交运营播报规范。

技术路线

C 语言
选型理由：嵌入式单片机开发主流编程语言，执行效率高；用途：编写单片机主控程序，实现外设驱动、GPS 数据解析、按键逻辑、站点匹配算法、语音播报控制。
Keil MDK / Keil C51
选型理由：行业通用单片机编译开发环境，适配 STM32 与 51 系列单片机；用途：完成代码编写、编译、程序烧录、在线硬件调试。
STM32 标准库 / 寄存器编程（51 单片机使用寄存器编程）
选型理由：本科嵌入式课程主流学习方案，技术资料充足；用途：完成 GPIO、串口外设驱动开发，实现 GPS 模块、显示屏、语音模块的通信驱动。
串口通信技术（UART）
选型理由：硬件电路简单，广泛应用于嵌入式外设通信；用途：单片机与 GPS 模块、语音播报模块之间的数据收发。
OLED/LCD 显示屏驱动技术
选型理由：成熟的嵌入式人机界面方案；用途：实现文字显示、多页面菜单绘制，完成模式界面与参数配置界面渲染。
GPS NMEA-0183 协议解析
选型理由：GPS 模块通用标准通信协议；用途：解析定位报文，提取经纬度、时间等有效定位数据。
Proteus 仿真软件（可选）
选型理由：常用嵌入式仿真工具；用途：前期进行电路仿真，验证外设基础通信逻辑，降低硬件调试难度。
万用表、示波器等基础电工工具
选型理由：嵌入式硬件开发必备工具；用途：硬件电路焊接完成后的电压检测、通信信号调试。
串口调试助手
选型理由：轻量便捷调试工具；用途：监控串口数据，查看 GPS 原始报文，辅助排查通信异常问题。
Altium Designer（可选）

选型理由：主流电路绘图软件；用途：绘制系统硬件原理图，辅助硬件电路设计。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。