引言：单片机应用实践是电类相关专业一门必修的专业技术基础课，其教学目的就是为了使学生能深入了解模拟电路、数字电路、EDA 技术、传感器、单片机原理及其相关接口的综合应用技术，为此我们选了一个典型的实践题目- 公交车报站系统设计，学生通过完成该设计任务，从而掌握单片机应用系统设计的基本方法和步骤。
1.系统设计任务
公交车报站系统设计的主要任务要求：
1 ）可以设置上、下行路线；手动按键播报公交线路的站名；
2 ）可以实现语音的录制、存储和播放；语音播报站名的同时可以显示当前的站名、下一站的站名、文明用语等；实时显示时间和日期；
3 ）实现公交车自动报站。
2.系统总体方案论证与设计
2.1 系统总体方案
系统的主要功能是站点信息的获取、播报和显示。为实现整个设计，系统需要七个模块：按键模块、主控模块、语音模块、显示模块、实时时钟模块、自动识别模块、电源模块。系统总体硬件结构图如图1 所示。
2.2 各模块选型和论证
按键模块：可供选择的有独立按键和矩阵键盘。考虑本系统仅用5-8 个按键就能够实现任务的功能要求，所以选择独立按键。
单片机选择：可供选择的单片机有 51 系列单片机， AVR系列单片机，PIC 系列单片机， MSP430 系列单片机， STM32系列单片机等。考虑本实验内容简单，51 系列单片机可以胜任实现功能要求，故本系统选择51 系列单片机 AT89S52 。
语音模块：可以实现录放功能的语音芯片有 ISD 、 APR 、WT、 PM 等系列。市场上有录音功能的芯片主要有 ISD1110 、ISD1400、 ISD1700 、 ISD1800 、 ISD2500 、 ISD3300 、 ISD4004 、 WTR010 、
WTV040 、 APR96000 等。我们选择常用的芯片 ISD4004 ，可以录入 8-16 分钟的语音。
显示模块：可供选择的元器件有数码管、点阵 LED 显示屏、LCD1602、 LCD12864 等。由于传统的数码管、 1602 液晶等器件显示的信息有限，公交车报站系统要显示的汉字内容较多，所以本系统选择性价比高的LCD12864 液晶进行信息显示。
时钟电路：可以选择的芯片有 DS1302 、 S35190 、 PCF8563T 、DS1307等。我们选择常用的芯片 DS1302 。
自动识别：可供选择的方法较多， GPS 导航定位、无线发射接收、红外开关检测、电子标签（RFID ）、脉冲计数等。采用无线收发模块，如PT2272/PT2262收发模块，成本低、稳定性好，距离几十米到上百米，调节方便，信号传输的距离可以达到报站的要求。系统供电：可供选择的方式有电池盒供电、USB 供电、电源接口供电。我们选择常用的USB 供电。
2.3 系统设计
2.3.1 系统硬件设计
根据选择的系统实现方案设计电路图如图 2 所示。
2.3.2 系统软件设计
系统总的流程框图如图 3 所示。
2.3.3 系统设计制作
根据设计好的电路原理图绘制 PCB 板图如图 4 所示。
再经过打印、热转印、腐蚀、焊接元器件等环节，公交车报站系统的成品图如图5 所示。
3.结束语
公交车报站系统利用 STC89C52 作为 CPU 进行总体控制，通过ISD4004语音芯片，用户可以自行录制对应的站名建立语音信息库，同时运用LCD 液晶显示屏进行站名、时间、日期的显示，报站有两种模式可选，手动报站和自动报站，手动报站就是用按键控制本系统工作，当公交车到达某站点，通过按键控制语音电路输出语音信息和提示，自动报站就是系统通过检测红外检测模块判断是否到达站点，检测到达站点则自动报出站名。
