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【单片机课程设计/毕业设计】基于嵌入式的双模式车载报站终端设计与调试基于 STM32 的公交路线方向切换控制系统研发（014601）

news 2026/7/31 14:11:16

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✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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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
- 一、核心硬件设备清单及方案说明
- 二、整体硬件搭建方案
核心功能
- （一）核心控制基础功能
- （二）模式切换与手动播报核心功能
- （三）参数设置辅助功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的公交语音手动报站系统设计与实现
基于单片机的公交站点播报与时显控制系统开发
基于 STM32F103 的车载手动语音报站装置设计
基于嵌入式单片机的公交站点切换播报系统研发
基于 STM32 的车载时间与站点参数设置系统设计
基于嵌入式开发板的公交语音播报终端实现
基于 STM32 的多站点车载手动报站设备开发
基于单片机的公交路线与时间参数调节系统设计
基于 STM32F103C8T6 的车载语音播报终端研发
基于嵌入式技术的公交手动按键报站系统设计
基于 STM32 的车载显示屏站点与时显控制系统实现
基于单片机的公交终点站语音播报装置开发
基于嵌入式的双模式车载报站终端设计与调试
基于 STM32 的公交路线方向切换控制系统研发
基于单片机按键交互的车载语音报站系统实现
基于 STM32F103 的车载时间校准与站点播报设计
基于嵌入式硬件的公交多站点播报终端开发
基于单片机的车载参数可视化设置系统设计
基于 STM32 的手动触发式公交语音播报设备研发
基于嵌入式单片机的车载综合报站控制系统实现

项目研究背景

城市公共交通是居民日常出行的核心载体，公交车载播报终端作为车内信息交互核心设备，广泛应用于城市公交、城乡客运车辆。当前市面低配公交报站设备多采用固定自动触发播报模式，依赖 GPS 定位完成站点识别，在隧道、地下路段、信号盲区极易出现定位失效、播报错乱问题；部分老旧客运车辆未配备智能播报设备，依靠司机口头报站，存在播报不规范、漏报站点、无法同步展示站点信息等问题。现有简易车载播报装置普遍存在功能单一缺陷，仅支持固定语音播放，缺少可视化时间与站点显示界面，无法手动干预播报流程，同时不支持时间、行车路线方向的自定义参数调节，设备交互逻辑固化，适配不同公交线路的灵活性较差。嵌入式单片机技术成熟度高、硬件成本低廉、功耗低，十分适配车载小型终端开发。本课题以 STM32F103C8T6 单片机为核心硬件载体，搭建兼具手动按键报站、实时时间显示、参数自定义配置的车载播报控制系统，弥补传统播报设备智能化不足、操作繁琐、场景适配性差的痛点，为中小型客运、无 GPS 信号场景下的公交播报设备提供轻量化嵌入式解决方案，具备实际落地应用价值。

摘要

针对现有公交车载播报设备存在定位依赖、交互单一、无法手动干预播报、参数不可自定义调整等问题，本文设计一款基于 STM32F103C8T6 单片机的车载语音手动报站控制系统。系统以嵌入式单片机为核心处理单元，搭载显示模块实现站点名称与实时时间可视化展示，划分手动播报、参数设置两种工作模式；通过实体按键完成站点切换、语音播报触发、时间与行车路线参数调节功能，预设普通站点与终点站两套标准化语音播报文案。本文完整阐述硬件选型搭建、软件逻辑开发、功能调试全流程，采用成熟嵌入式开发技术完成多站点播报、时间显示、参数配置等全部既定功能。经测试，系统运行稳定，操作逻辑简洁，无需依赖定位模块即可完成人工可控站点播报，适配无卫星信号的客运车辆使用，可作为低成本车载播报终端投入实际应用。

总体方案

一、核心硬件设备清单及方案说明

STM32F103C8T6 单片机主控板
型号：STM32F103C8T6；作用：系统核心数据处理单元，负责按键信号采集、显示屏驱动、语音模块指令输出、时间数据运算；选型理由：主流入门级 32 位单片机，资源满足本课题 IO、定时器、串口使用需求，资料丰富，本科嵌入式课程重点教学芯片，开发难度适中；使用场景：整机控制核心，统筹全部硬件外设协同工作；硬件架构逻辑：接收按键输入信号，运算处理后分别向显示屏、语音模块下发控制指令，同时运行实时时钟程序完成时间更新。
LCD 液晶显示屏模块
作用：可视化输出当前站点名称、系统实时时间、参数设置界面；选型理由：驱动代码成熟，功耗低，适配单片机 IO 驱动，满足文字显示需求；使用场景：车载可视化交互界面，区分手动模式、参数设置模式两种显示页面。
语音播报模块
作用：存储预录制公交播报语音，接收单片机指令播放对应站点语音；选型理由：串口通信控制，语音文件可预先烧录，无需复杂音频解码算法，适配本科开发；使用场景：执行到站、下一站、终点站语音播报输出。
独立物理按键 4 个
作用：完成模式切换、站点切换、参数增减、路线切换等全部人机交互操作；选型理由：电路简单，IO 直接读取电平信号，编程逻辑简易；使用场景：手动模式报站操作、参数设置界面数值调节。
实时时钟 RTC 模块
作用：独立计时，断电后持续走时，为系统提供标准时间数据；选型理由：降低单片机定时器计时误差，无需频繁校准时间；使用场景：显示屏实时时间展示、时间参数设置功能。
开发计算机硬件环境
设备：普通台式 / 笔记本电脑；配置：4GB 及以上内存、Windows 操作系统；作用：程序编写、代码编译、固件烧录、硬件调试；选型理由：通用开发设备，Keil MDK 开发环境可稳定运行，满足嵌入式程序开发基础需求。

二、整体硬件搭建方案

以 STM32 单片机为核心控制中枢，分别外接 LCD 显示屏、语音模块、RTC 时钟模块、四路独立按键；硬件电路采用模块化接线，各外设通过 IO 口、串口与主控通信；整机供电采用车载 5V 直流供电，适配车辆供电环境；开发阶段通过电脑 USB 下载器将程序烧录至单片机，完成软硬件联合调试。

核心功能

（一）核心控制基础功能

STM32 单片机数据处理功能
实现效果：单片机实时采集按键电平信号，运算处理时间、站点、路线数据，同步驱动显示屏刷新画面、发送语音播放指令；操作逻辑：循环轮询外设状态，接收交互指令后执行对应逻辑运算；使用场景：系统全程后台运行，支撑所有上层播报、显示、设置功能；核心作用：作为系统运算中枢，统筹全部硬件外设协同工作；实现目标：稳定完成信号采集、数据计算、外设驱动全部底层逻辑。
实时信息屏幕显示功能
实现效果：显示屏常驻展示当前线路站点名称、系统实时时间；切换至参数设置界面时，展示时间、路线调节选项；操作逻辑：单片机定时刷新屏幕缓存，根据当前运行模式切换显示页面；使用场景：车辆行驶过程中司机查看站点与时间，参数修改时可视化调整参数；核心作用：提供可视化人机交互窗口；实现目标：清晰区分两种模式显示界面，文字信息无错乱、刷新无延迟。

（二）模式切换与手动播报核心功能

系统运行模式切换功能
实现效果：设备可自由切换手动播报模式、参数设置模式两种工作状态；操作逻辑：通过指定按键切换模式标识，单片机识别标识后切换对应程序分支；使用场景：日常运营使用手动报站，需要校准时间、调整线路时切换参数模式；核心作用：隔离播报、参数修改两类操作，避免操作冲突；实现目标：两种模式切换流畅，各自功能独立运行互不干扰。
手动模式按键报站功能
实现效果：手动模式下触发播报，同步播放当前到站提示与下一站预告，终点站播放专属结束语；操作逻辑：按键 2 切换待播报站点序号，按键 3 触发语音播报；使用场景：车辆进站后司机手动按键播报站点信息；核心作用：人工可控播报，规避定位失效漏报问题；实现目标：6 个站点可循环切换，普通站点、终点站播报文案区分播放。

（三）参数设置辅助功能

时间参数自定义设置功能
实现效果：参数界面下可修改时、分时间数值，修改后 RTC 模块同步更新系统时间；操作逻辑：按键 2 切换时间调节选项，按键 3 数值加一，按键 4 数值减一；使用场景：设备初次上电、时间走时偏差后校准时间；核心作用：保障屏幕时间显示准确；实现目标：时间数值增减响应灵敏，修改后持久保存计时。
行车路线方向切换设置功能
实现效果：参数界面下切换行车路线方向，切换后站点播报顺序同步变更；操作逻辑：参数设置模式中按下按键 3 循环切换线路方向；使用场景：车辆往返线路行驶时切换站点播报顺序；核心作用：适配双向公交线路播报需求；实现目标：切换后站点、下一站名称同步匹配对应行车方向。

技术路线

开发硬件：STM32F103C8T6 单片机、LCD 显示模块、语音播报模块、RTC 时钟模块、独立按键、USB 下载器
选型理由：均为高校嵌入式课程标准教学硬件，电路、驱动资料完善，成本低，开发难度适配本科学生；用途：搭建车载播报终端完整硬件载体，实现信号采集、语音输出、信息显示。
编程语言：C 语言
选型理由：嵌入式单片机标准开发语言，语法简洁，内存可控，Keil 开发环境原生支持；用途：编写单片机底层驱动、按键交互、播报逻辑、时间运算全部业务代码。
开发软件：Keil MDK5
选型理由：主流 STM32 单片机编译调试工具，支持在线仿真、固件烧录；用途：代码编写、程序编译、硬件在线调试、程序烧录至单片机。
辅助硬件设计工具：Altium Designer
选型理由：本科电子设计通用电路绘图软件；用途：绘制单片机外设连接原理图，梳理硬件接线逻辑。
仿真调试工具：STM32 在线仿真器
选型理由：可实时查看单片机寄存器、变量运行状态；用途：调试按键逻辑、语音播报、屏幕刷新等程序 bug。
语音资源处理工具：音频格式转换工具
选型理由：简易音频处理软件，操作门槛低；用途：将录制播报文案转换为语音模块支持的音频格式，预存入语音硬件。
运行环境：Windows10/11 操作系统
选型理由：Keil、电路设计软件稳定适配；用途：承载全部开发、调试软件运行。
测试工具：万用表、直流稳压电源
选型理由：基础电子测试工具；用途：检测硬件电路接线通断、供电电压，排查硬件故障。

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。