35-基于STM32的公交车智能报站系统设计与实现
本文设计了一种基于STM32单片机的公交车智能报站系统,通过集成GPS定位、环境监测、人数统计等功能模块,实现公交服务的智能化升级。系统采用STM32为核心控制器,结合GPS模块实现精准定位报站,通过语音播报和OLED屏显提供多模态站点信息;配备温度、CO₂传感器监测车内环境,当数值超标时自动调节或报警;利用红外传感器统计乘客数量,并设置SOS紧急求助功能。系统支持8个站点的自动播报与显示,到站后
1 选题背景与意义
公交车智能报站系统是将传统报站模式痛点、智能技术成熟与乘客需求升级共同推动的结果。传统人工报站易因司机分心或疲劳出现漏报、错报,且无法灵活应对临时改道等突发情况,单一语音提示也难以满足嘈杂环境下乘客或无障碍人群的需求;而 GPS定位、 物联网的成熟,为精准定位报站、实时数据交互与动态调整提供了技术支撑,同时老年群体对清晰提示、年轻群体对多终端信息获取、无障碍人群对专属服务的多元化需求,也让传统报站模式的局限性愈发凸显。

公交车智能报站系统有助于提升出行体验、优化运营效率与助力智慧城市建设三方面。它通过实时定位实现精准到站报站,结合语音、屏幕、短信报警的多模态提示覆盖不同需求乘客,并能同步更新突发情况信息,减少出行困扰;还可收集车辆位置、客流等数据与发车间隔,减轻司机操作压力,同时联动站点屏显示到站倒计时,降低无效候车;作为智慧城市交通的重要部分,其还能与其他交通系统联动形成一体化信息网络,为交通规划提供数据支撑,推动公共交通向主动预判服务转型。
2 技术框架
技术框架:STM32单片机+屏幕显示+语音播报模块+GPS定位+GSM短信
开发环境:STM32开发环境:Keil μVision5开发环
3 实现功能
- 温度监测:选用DS18B20防水温度传感器实时监测公交车内的温度,当监测到温度大于阈值最小值,小于阈值最大值,提醒司机打开空调,车内温度大于阈值最大值,蜂鸣器报警,自动发短信给管理部门。(短信内容为,发生火灾+经纬度信息)
- 二氧化碳监测:选用JW-01二氧化碳传感器实时监测车内的二氧化碳浓度,当二氧化碳浓度高于设定阈值最大值,自动打开风扇通风换气。
- GPS定位:采用NEO-6MGPS定位传感器实时监测公交车行驶过程中的经度和纬度。
- 人数统计:采用两个红外传感器进行统计,统计车内人数,显示在显示屏上。 (人数统计策略: 分别在前门或者后门布置红外传感器,从前门进人数+1,后门出人数-1)
- SOS求助:在紧急情况下,司机可以按下SOS按键进行一键求助,按下按键时,蜂鸣器报警,自动发短信给管理部门。(短信内容为,SOS+经纬度信息)
- 屏幕显示:设计8个站点(高铁西站、云溪家园、实验中学、市立医院、万象广场、滨河书院、科创园区、古渡驿站),每次显示当前站和下一站,在系统上电后,显示屏打开,在报站按键按下后,语音播报“XXXX站到了,要下车的乘客请提前做好准备,下一站XXXX”,同时,液晶屏能够正确显示当前站和下一站的信息,到达终点站后,自动返程播报。
4 系统总体设计
基于STM32的公交车智能报站系统以STM32 单片机为核心,集成多类模块实现公交车的智能化监测与服务功能。 CO₂传感器通过 UART 向单片机传输车内二氧化碳浓度数据,电源为系统供电,按键控制模块支持人工交互操作;两个红外传感器借助 GPIO 与单片机连接,可用于检测乘客上下车行为(如客流计数)。 GPS 定位模块通过 UART 提供实时位置信息,支撑精准报站;语音播报模块基于 UART 实现站点语音提示;GSM 短信模块能通过 UART 发送车辆位置、异常情况等信息;同时,单片机通过 GPIO 控制声光报警模块进行警示,并借助 SPI 与 0.96 寸 OLED 屏通信,显示站点、车况等内容,整体构建出集环境监测、定位报站、交互警示于一体的公交车智能应用系统

5 实物效果图

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