基于stm32单片机的智能公交站系统设计（有完整资料）

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编号：

T1152309M

设计简介：

本设计是基于单片机的智能公交站系统设计，主要实现以下功能：

通过温湿度传感器检测温湿度
通过PM2.5传感器检测PM2.5
通过霍尔传感器检测路程
通过oled显示温湿度，PM2.5，到站时间等
通过按键设置阈值，超过阈值蜂鸣器报警，按键控制语音播报当前数值

电源： 5V
传感器：温湿度传感器（DHT11)，PM2.5传感器（GP2Y1014AU），霍尔传感器（3144E）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：语音模块（SU-03T），蜂鸣器
人机交互：独立按键

标签：STM32、OLED12864、DHT11、3144E、GP2Y1014AU、SU-03T

题目扩展：基于物联网的智能公交站系统设计、基于单片机的智能公交站报站系统设计、基于单片机的智能公交环境监测系统设计

基于stm32单片机的智能公交站系统设计可以分为三个主要部分：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分概述：

中控部分是智能公交站系统的核心，采用了STM32单片机作为主控制器。它的主要任务是接收来自输入部分的各种数据，如温湿度、PM2.5值、路程信息等，并对这些数据进行处理和分析。根据处理结果，STM32单片机将控制输出部分执行相应的操作，如显示信息、语音播报或触发报警等。中控部分是整个系统的大脑，负责协调各个模块之间的工作，确保系统能够正常运行。

输入部分概述：

1. DHT11温湿度传感器：用于实时检测公交站周围的温湿度值，并将数据传送给STM32单片机进行处理。
2. PM2.5检测模块：通过专门的传感器检测空气中的PM2.5浓度，为系统提供空气质量数据。
3. 霍尔传感器：用于检测公交车辆经过的路程，为系统提供公交到站时间的预测依据。
4. 独立按键：用户可以通过按键进行界面切换、设置温湿度和PM2.5的阈值、手动开关语音播报以及关闭蜂鸣器等功能，实现与系统的交互。
5. 供电电路：为整个系统提供稳定的电源，确保各个模块能够正常工作。

输出部分概述：

1. OLED显示屏：用于显示系统名称、温湿度值、PM2.5值、到站时间以及路程等信息，为用户提供直观的视觉体验。
2. SU-03T语音播报模块：当系统检测到温湿度或PM2.5值达到或超过设定的阈值时，或者用户手动触发语音播报功能时，该模块将播报相应的数值或信息。
3. 蜂鸣器：作为系统的报警装置，当检测到温湿度、PM2.5值超过设定阈值时，蜂鸣器将发出警报声，提醒用户注意。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是按键。第五部分为LED灯。第六部分是语音识别SU-03T模块。第七部分是PM2.5传感器。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2信息显示

如图5-2，根据显示界面显示内容；界面0，显示系统名称，温湿度，PM2.5值；界面1，显示到站时间和路程；界面2，显示设置温度阈值；界面3，显示设置湿度阈值；界面4，显示设置PM2.5阈值。

图5-2 信息显示图

5.3 阈值设置

如图5-3，通过不同的键值，进行相应变量的改变。如果获取的键值为1，切换界面。如果获取的键值为2，设置路程，界面2，设置温度最大值+1；界面3，设置湿度最大值+1；界面4，设置PM2.5最大值+1。如果获取的键值为3，界面2，设置温度最大值-1；界面3，设置湿度最大值-1；界面4，设置PM2.5最大值-1。如果获取的键值为4，开关语音播报。如果获取的键值为5，关闭蜂鸣器报警。

图5-3 阈值设置显示图

5.4 报警测试

如图5-5所示为报警测试，当温度/湿度/PM2.5超过其阈值，蜂鸣器报警，否则不报警。

图5-4 报警测试显示图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真设计总体包括32单片机芯片、OLED显示屏、按键、蜂鸣器、PM2.5传感器、温湿度模块。

图6-1 仿真设计总图

6.2 信息显示

如图6-2所示，根据显示界面显示内容；界面0，显示系统名称，温湿度，PM2.5值；界面1，显示到站时间和路程；界面2，显示设置温度阈值；界面3，显示设置湿度阈值；界面4，显示设置PM2.5阈值。

图6-2信息显示图

6.3 阈值设置

如图6-3，通过不同的键值，进行相应变量的改变。如果获取的键值为1，切换界面。如果获取的键值为2，设置路程，界面2，设置温度最大值+1；界面3，设置湿度最大值+1；界面4，设置PM2.5最大值+1。如果获取的键值为3，界面2，设置温度最大值-1；界面3，设置湿度最大值-1；界面4，设置PM2.5最大值-1。如果获取的键值为4，开关语音播报。如果获取的键值为5，关闭蜂鸣器报警。

图6-3阈值设置图

6.4 报警测试

如图6-4所示为报警测试，当温度/湿度/PM2.5超过其阈值，蜂鸣器报警，否则不报警。

图6-4报警测试显示图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

随着科技的不断进步和城市交通的日益发展，智能公交站系统的设计成为提高公共交通服务质量和效率的重要手段。本设计提出了一种基于 STM32 单片机的智能公交站系统。

该系统以 STM32 单片机为核心控制单元，具有以下主要功能和特点。首先，通过与公交车上的定位设备进行通信，实时获取公交车的位置信息，并在公交站的显示屏上进行动态显示，让乘客能够准确了解公交车的到达时间。其次，系统配备了环境监测传感器，可实时监测公交站周边的温度、湿度、空气质量等环境参数，为乘客提供舒适的候车环境。同时，在显示屏上还可以显示天气预报等实用信息，方便乘客出行安排。

在硬件设计方面，STM32 单片机具有高性能、低功耗的特点，能够满足系统的实时性和稳定性要求。显示屏采用高清液晶显示屏，显示清晰、内容丰富。传感器模块与单片机之间通过可靠的通信接口进行数据传输。此外，系统还包括电源管理模块，确保在各种环境下都能稳定运行。

在软件设计方面，采用了模块化的编程思想。编写了公交车位置信息接收与处理程序、环境监测程序、显示屏驱动程序等。通过优化算法，提高了系统的响应速度和准确性。同时，为了方便系统的维护和升级，设计了友好的人机交互界面。

该智能公交站系统的设计，不仅提高了公交服务的智能化水平，也为乘客提供了更加便捷、舒适的出行体验。通过实际测试，系统运行稳定可靠，各项功能均达到了设计要求。未来，可以进一步拓展系统的功能，如增加智能支付功能、与城市交通管理系统进行集成等，以更好地满足城市公共交通发展的需求。

关键词：单片机；PM2.5检测；人机交互；温湿度传感器；OLED12864；语音识别

字数：14000+

目录：

设计说明书

合肥特纳斯科技有限公司

摘 要

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 语音识别SU-03T

3.6 PM2.5传感器

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.6 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2信息显示

5.3 阈值设置

5.4 报警测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 信息显示

6.3 阈值设置

6.4 报警测试

结 论

参考文献

致 谢