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摘 要

本课题针对公交站台信息显示装置的国内外的发展现状，分析了LED显示屏系统的控制原理和实现方法，提出了基于GPRS与单片机的公交站台LED显示屏控制系统的设计思路，并在此基础上设计了LED显示屏控制系统的硬件模块和相应的软件程序。

本系统采用GPRS模块SIM900A和单片机STC89C52RC设计成无线LED屏控制系统。SIM900A负责接收公交调度中心通过GPRS网络传过来的数据，单片机将SIM900A的接收的数据转换成可以显示的文字数据，然后在LED屏上显示出来。本系统程序由C语言编写而成，采用模块化设计，条理清晰、通用性好，便于改进完善和扩展补充。

这种设计方便显示日期、时间、天气、温度以及公交车运行的情况。

关键词：公交车站 LED显示屏 单片机 GPRS

Design of bus station information display device

Abstract

This study in view of the development of the bus station information display device home and broad, analyzing the control principle and realization method of LED display control system, putting forward the thought of bus station LED display control system based on GPRS and Single chip microcomputer , and on the basis for developing the LED display control system hardware module and the corresponding software program.

This system uses the GPRS module SIM900A and a MCU STC89C52RC is designed as a wireless LED display control system. SIM900A is responsible for receiving the  data come from the dispatching center through the GPRS network, the MCU is to convert the  data received by SIM900A  into text data that can be displayed, and then displayed on the LED screen. The system composed of C language program using modular design to be coherently and versatility, added to facilitate improved and extended.

This system design is convenient to show data and time, weather and temperature and the running situation of the bus.

Key Words: Bus Station；LED Display；Single Chip Microcomputer；GPRS

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 公交站台信息显示装置现今发展状况

1.3 课题研究内容介绍 2

第二章 公交车站信息显示装置总体设计 3

2.1 公交车站信息显示装置总体设计思路 3

2.2 GPRS网络技术概述 3

2.2.1 GPRS网络 3

2.2.2 GPRS技术 4

2.2.3 GPRS通信相关协议 5

2.3 LED显示屏控制技术概述 6

2.3.1 LED显示屏及控制技术发展 6

2.3.2 LED显示屏的传统控制方式 6

2.3.3 无线LED显示屏的控制技术 7

第三章 硬件部分设计 8

3.1 硬件总体设计思路 8

3.2 电源模块 8

3.3 GPRS模块 9

3.4 单片机控制模块 13

3.4.1 STC89C52RC简介 13

3.4.2 单片机外围电路 14

3.5 LED显示屏驱动电路 15

3.5.1 列数据分析 15

3.5.2 LED显示屏行驱动电路 17

3.5.3 LED显示屏列驱动电路 18

第四章 软件编程与设计 21

4.1 软件总体设计思路 22

4.2 上位机与LED显示屏控制器的通信协议 22

4.3 GPRS模块实现数据传输 23

4.3.1 相关AT指令 23

4.3.2 单片机控制SIM900A进行数据传输 24

4.4 单片机控制驱动LED显示屏子程序 25

第五章 仿真与实现 26

5.1程序编译环境及仿真软件 26

5.1.1 程序编译环境 26

5.1.2仿真软件 28

5.2仿真电路 30

第六章 结语 33

参考文献 34

附录 36

致谢 37

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

衣食住行是生活上的基本需要，其中“行”更是改变着人们的生活方式。随着经济社会的快速发展，虽然地铁在小部分地区已经取代了公交车，但纵观全国公交仍是人们日常出行的重要交通方式。我国城市的公共交通系统缺乏 “以人为本”的服务理念。城市公共交通系统的发展过于追求基础施的先进性，忽略了当前所必需的信息化、智能化的建设，信息服务功能存在着很大的空白。普通的公交站台只有静态的公交站牌，站台上的乘客无法实时了解公交车的到站情况，只能在站台上焦虑地等待。随着生活质量的提高，人们更渴望一种动态的公交站台信息显示屏，可以实时显示公交车的到站时间，最好还能提供日期、时间、温度等信息。

因此，设计一种可以方便显示各种实时信息的公交站台信息显示屏是符合广大公众需求的，这也方便乘客规划自己的时间，选择合适的交通路线。

1.2 公交站台信息显示装置现今发展状况

目前，公交站台信息显示装置系统采用的通讯方法主要有以下三种：第一种：采用 GPS GSM/GPRS/CDMA；第二种：采用GPS GSM/SMS；第三种：短距离无线射频通讯 GSM/GPRS/CDMA。现在采用第一种方法的公司很多，国内有许多城市已经在使用，如上海、北京、深圳、苏州等。第二种方法国内部分城市也在用，它主要是利用现有的GSM网络的 SMS（短消息平台）。但它受到数据量和网络覆盖范围的限制，应该说它是市场不成熟产品，现在正在慢慢的淘汰。第三种方法现在已经有相关的产品，但各个公司在选择自己的短距离无线通讯技术产品上不尽相同，所以各有各的优势，而且它们的成熟产品推出也不久，市场应用还不太多。现在国内做的比较成熟的是北京颐信科技生产的DBS智能数字公交站亭，它不仅可以显示最近的公交车距离，还可以在一定误差范围内预测出到站时间，同时还可以显示一些社会信息：如天气预报，交通法规等，它的成本相对低廉。

1.3 课题研究内容介绍

1、本文详细叙述了基于GPRS技术与单片机的LED显示屏控制系统的设计过程。

2、在硬件方面，设计了由电源模块、GPRS模块、单片机模块、LED显示屏组成的控制系统。简要介绍了单片机STC89C52RC的特点；GPRS模块SIM900A的特点和主要接口；LED显示屏的动态扫描和驱动原理；完成了以STC89C52RC为控制核心，SIM900A为GPRS通信模块，利用TCP/IP协议对LED显示屏进行信息发布的无线控制器的硬件设计。

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