公交车站智能信息发布系统的设计
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智能化车站信息系统设计随着科技的发展,交通系统也变得越来越智能化。
在火车站等交通枢纽地点,智能化信息系统的应用更为广泛。
这些系统包括了自助购票和查询设备、实时到站、延误和其他变更信息以及人工客服服务等。
这篇文章将讨论如何设计一个智能化车站信息系统,以提升客户的旅行体验。
1. 设计目标智能化车站信息系统的设计目标是使客户能够准确地获得所需信息,缩短等待时间,并提供便于理解和使用的设备。
其中具体目标包括:- 提供有效的信息:通过各种渠道(如屏幕、音频、文字、手机应用程序等)向客户提供准确的到站时间、列车延误信息以及站内服务。
- 提高用户体验:通过设计智能系统和购票设施,可以减少客户排队时间和挤流程。
- 方便地理解:设计应简约、直观、逻辑清晰,并适应各种客户需求。
2. 系统架构和设计智能化车站信息系统可分为硬件和软件两个部分,两者间的协作将是优秀系统的关键。
硬件包括音视频设备、屏幕、自助设备等,而软件则包括用户界面、数据收集、传输和存储等要素。
以下是一些可行的智能化车站信息系统设计:- 自助购票和查询系统:这种系统可以减少人工排队的时间,客户可以使用自助设备查询列车时刻表,购买车票并打印购票证明。
这些自助设备应该包括语音、视觉和触摸屏设备,在用户执行操作时为用户提供引导和帮助。
- 屏幕与音频系统:这种系统可以向客户传送到站、是否延误和其他信息。
其中大屏幕应该设置在易于搜索的地方,如入站口、候车大厅等。
而在其他地点,用户可以使用小型液晶显示屏或音频播放设备进行查找信息。
这些屏幕和音频设备还可以用于播放广告,向客户介绍周边地区的服务和其他旅游信息等。
- 移动应用:随着手机的成为人们旅行的必备工具,智能化车站信息系统还应包括移动应用程序。
这个应用程序可以提供各种功能,如查询时刻表、购票、确认到站时间等。
此外,由于达到车站时间的限制,一些旅行者不希望在车站等待长时间,而是想提前到达车站。
为了应对这种情况,移动应用程序的开发者可以为用户推荐附近的景点、购物中心和餐厅等。
智慧实时公交系统设计设计方案智慧实时公交系统设计方案一、引言随着城市化进程的不断推进,城市交通拥堵问题日益严重,而公交系统作为城市交通的主要组成部分,也面临着日益增加的出行需求和运营管理的挑战。
为了解决公交出行的不便和提高公交运营的效率,本设计方案提出了智慧实时公交系统的设计方案。
二、系统架构智慧实时公交系统包括前端用户端、后台服务器和数据处理模块三个主要组成部分。
1.前端用户端:前端用户端包括手机APP或者网页端,用户通过该端可以查询公交线路、实时车辆信息、乘车方案等。
用户可以通过地图功能查看公交车辆的位置,并提供实时导航和定位功能,方便用户规划乘车路线。
2.后台服务器:后台服务器主要负责数据的存储和处理,包括公交线路信息、车辆位置信息、车辆运行状态信息等。
后台服务器根据用户的查询请求,将相应的数据返回给前端用户端,包括公交车的实时位置、预计到站时间等。
3.数据处理模块:数据处理模块主要包括数据采集、数据传输、数据存储、数据处理和数据分析等功能。
数据采集模块通过GPS设备获取公交车辆的位置信息,并将数据传输给后台服务器;数据传输模块负责将数据传输给后台服务器,保证数据的准确性和实时性;数据存储模块负责将采集到的数据存储在数据库中,以备后续分析使用;数据处理和数据分析模块负责对数据进行处理和分析,提取出有价值的信息,如实时车辆位置、公交车到站时间预测等。
三、系统功能智慧实时公交系统具有以下主要功能:1.公交线路查询:用户可以通过系统查询公交线路、车站和站点信息,方便用户选择乘车路线。
2.实时车辆查询:用户可以通过系统查询公交车辆的实时位置信息,在地图上显示车辆位置,方便用户实时了解车辆的运行情况。
3.公交车到站时间预测:通过分析历史数据和实时数据,系统可以预测公交车的到站时间,并提供给用户,方便用户合理安排出行时间。
4.公交优化调度:系统可以根据实时数据和分析结果,对公交车辆的运行路线和频次进行优化调度,以减少拥堵和提高运行效率。
公交公司上智慧公交系统设计方案智慧公交系统是一种集成了先进技术的公交服务系统,旨在提高公交运输的效率和便利性。
以下是我为公交公司设计的智慧公交系统方案。
一、智能调度与管理系统1. 车辆调度:通过智能调度系统可以实时监控车辆的运行状况,包括实时位置、速度、运行里程等信息,同时根据道路交通情况和乘客需求,自动调度车辆路线和发车频次,以优化运输效率。
2. 乘客管理:借助智能公交系统,乘客可以通过手机APP 或公交站台的智能终端查询公交车实时信息,包括车辆位置、到站时间等。
同时,通过在线购票和刷卡系统,提供乘客上车刷卡支付的便利,实现电子票务管理。
3. 路况监测与优化:利用智能公交系统可以实时监测道路交通状况,包括拥堵情况、交通事故等,以及天气情况。
根据这些信息,智能调度系统可以及时调整车辆路线,以避开拥堵区域,提高运输效率。
二、车辆管理与安全系统1. 车辆监控:通过安装视频监控设备和传感器等,实现对车辆内外环境的实时监控。
同时,该系统可将监控数据传输到中央监控室,以保证乘客乘坐的安全。
2. 故障监测:车辆内部装备传感器,能够实时监测车辆的各项参数,例如发动机温度、轮胎压力、油量等。
系统会自动分析这些数据,并根据设定的标准判断车辆是否存在故障,并及时发送报警。
3. 司机安全管理:系统可以对司机行为进行监控,包括驾驶行为、疲劳驾驶等。
当系统检测到司机行为存在安全隐患时,会发出警报并提醒司机采取相应的措施。
三、公交车站智能服务系统1. 公交站台智能设备:在公交站台设置智能终端设备,提供乘客查询公交车实时信息、购票、刷卡支付等服务。
同时,终端设备连接公交车辆监控系统,可以提供乘客实时监控车辆内外环境的监视。
2. 智能进站闸机:利用人工智能技术,实现对乘客的自动识别和进出站台的管理,提高安全性和效率。
3. 公交站台广告系统:在公交站台设置数字屏幕广告系统,通过实时交通信息和用户偏好,定向播放广告,提供更加精准的广告投放服务。
基于物联网的智能公交站台系统设计智能公交站台系统是指将物联网和互联网技术应用于公交站台管理,通过传感器、网络通信和数据处理等技术实现信息采集、数据传输和服务提供等功能。
该系统可以实现实时公交车到站查询、公交车票购买、公交车站实时气象信息查询、公交站台安防监控等功能。
该系统是提高公交系统服务水平、提升城市交通管理水平的重要手段。
一、智能公交站台系统的设计原理智能公交站台系统基于物联网技术进行设计,主要分为传感器采集、数据传输和服务提供三个环节。
传感器采集环节采集公交车到站信息、气象信息、环境信息、车票购买信息等数据。
数据传输环节将采集的数据通过网络传输到数据处理中心。
服务提供环节根据采集到的数据为用户提供服务,如公交车到站查询、车票购买、气象信息查询、安防监控等。
二、智能公交站台系统的传感器技术智能公交站台系统采用多种传感器技术,包括车辆传感器、环境传感器、气象传感器、安防传感器等。
车辆传感器用于采集公交车到站信息,可以实现实时查询公交车的到站时间和位置信息。
环境传感器用于采集公交站台的环境信息,如温度、湿度、照明等。
气象传感器用于采集气象信息,如温度、湿度、风速等。
安防传感器用于监控公交站台的安全情况,如人流、车辆流量、视频监控等。
三、智能公交站台系统的数据传输技术智能公交站台系统采用互联网技术进行传输,包括无线网络传输和有线网络传输。
无线网络传输可采用3G、4G、5G、WIFI等技术,实现数据实时传输和接收。
有线网络传输可以使用光纤、网线等传输介质,实现数据的稳定传输和存储。
四、智能公交站台系统的服务提供技术智能公交站台系统的服务提供技术包括实时查询、自助服务、多媒体服务等。
实时查询包括公交车到站查询等,通过移动应用或公交站台屏幕可以实现实时查询。
自助服务包括自助购票、自助导航等,可以通过自助终端实现。
多媒体服务包括广告播放、信息发布等,可以通过多媒体屏幕实现。
五、智能公交站台系统的优势智能公交站台系统具有以下优势:1.提高公交服务水平,可以根据实时采集的车辆到站信息为乘客提供准确的到站时间和位置信息。
智慧车站系统设计方案智慧车站系统是一种基于现代信息技术的智能交通管理系统,旨在提高车站运营效率,方便乘客出行并优化交通流动性。
下面是一个智慧车站系统的设计方案。
一、系统架构智慧车站系统主要包括以下几个组成部分:1. 车站管理平台:负责整体的车站管理和监控,包括车站设备管理、车站运营管理、乘客信息管理等。
2. 环境监测系统:通过各种传感器监测车站内外的环境状况,包括温度、湿度、空气质量等,并将数据传输到车站管理平台进行分析和处理。
3. 乘客信息系统:包括车站内的信息发布系统,提供实时的车站信息、列车信息等;以及乘客出行信息系统,提供乘客出行导航、车票预订、实时监控等服务。
4. 安全监控系统:通过视频监控等技术手段保障车站内外的安全,及时发现并处理安全问题。
5. 交通调度系统:通过实时监测交通状况,包括道路交通和列车运行情况,进行交通调度和优化,以提高交通流动性和运输效率。
二、系统功能1. 车站设备管理:对车站内的各类设备进行监测和管理,包括电梯、扶梯、自动售票机、闭路电视等设备的运行状态监测,故障排查等。
2. 车站运营管理:对车站内的人流、车流、货物流进行监管和调度,实现人车分流和优化车辆进出车站的顺畅性。
3. 乘客信息管理:对乘客的个人信息进行管理,包括车票信息、乘车记录等,方便乘客查询和管理自己的出行信息。
4. 环境监测与控制:通过传感器监测车站内的环境参数,如温度、湿度等,及时发现异常情况,如火灾、水漏等,并触发相应的警报和控制措施。
5. 信息发布系统:及时发布车站信息、列车信息、天气信息等,以方便乘客了解车站运行情况和出行信息。
6. 乘客出行导航:提供乘客出行的导航系统,包括车站内部的路径导引和出站后的路线规划,以方便乘客快速找到目的地。
7. 车票预订:提供车票预订服务,乘客可以通过APP 或网站进行车票购买,并提供乘客座位选择、优惠信息等功能。
8. 安全监控:通过视频监控等手段实时监测车站内外的安全情况,发现异常情况及时报警并进行处理。
计算机技术应用 《机电技术》2009年第4期公交车站智能信息发布系统的设计庄浩华(福建省特种设备检验院泉州分院,福建 泉州 362000)摘 要:本文介绍基于RFID技术设计了一种可以安装在公交车站的电子信息发布系统,主要包含硬件设计和嵌入式软件设计两个方面;硬件方面主要围绕整个的功能需求、模块构架、器件方案等方面进行阐述,而嵌入式软件方面主要针对指站台控制器的设计进行阐述,并总结了此系统的一些优点。
关键词:RFID 公交车站 信息发布系统 ARM UCOS-ii中图分类号:U491.1┼7 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2009)04-041-03概述中国公共交通系统的自动化、信息化还不是很发达。
近年来,公交车逐渐进行了一系列信息化升级,例如安装了监控系统,安装了报站功能的报站机等,这些措施都大大方便了车上的乘客。
但是有关公交车站的信息化、自动化措施还很少,其实在公交车站为等车的乘客提供相关的公交信息具有更重要的意义,本设计中的基于RFID的公交车站自动化信息系统可以成为公交车站信息化提供一个平台,系统结构如图1所示,首先可以提供各路公交车的具体位置,给出到达本站的预计时间,以便乘客对乘车时间心中有数,其次当公交车靠近公交车站的时候即时发出信息,以便提醒乘客准备上车,除了前面提到这些功能之外,自动信息系统的显示屏还可以显示时间,天气,以及在空闲时间显示文字广告信息,方便大众,具体的系统原理图如图1所示。
[1]图1 系统原理图1 RFID技术及原理RFID技术即射频识别技术,是自动识别技术中的一种,是通过无线射频方式进行非接触式的双向数据通信,主要由电子标签、读卡器、信息管理系统三个部分组成,电子标签由天线和RFID 芯片组成,每个芯片都含有唯一的识别码,用来表示电子标签所附着的物体,当电子标签进入磁场后,接收读卡器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的信息,或者主动发送某一频率的信息,读卡器获取信息并解码后,送至信息管理系统进行相关的数据处理。
浅谈公交枢纽站智能化信息系统需求与设计Introduction to intelligent public transport hub station information system requirements and design跟着广州市城市社会经济的高速开展,作为经济开展先行官的广州市公共交通运输能力同步敏捷进步,线路网覆盖面增大,大大便利了乘客出行。
可是如何将公共交通运用更有功率,用以晋升整个交通体系,甚至城市的运转功率仍是一个急需解决的课题。
Follow social economy high speed development of guangzhou city, as the economy pioneers of the guangzhou public transport capacity synchronous progress of agile, and line network coverage increase, greatly facilitate passenger travel. But how to use public transport more power, to promote the whole traffic system, and even cities running power is still a problem needed to resolve.一个高效、便利、简捷的换乘体系是公共交通体系现代化的重要象征之一,而方案合理的枢纽站是换乘体系重要组成部分,也是完结公交线网优化调整的重要结点。
以往,由于科学技能的平常运用疑问,公交场站或枢纽站选用的是涣散调度形式,场站运用情况首要经过人工现场观测评价。
近几年,广州市交通委员会加强了以信息化手法改造传统交通作业。
如在南洲路归纳交通枢纽站,就选用了统一办理、会集调度的新式运营调度办理形式。
An efficient, convenient and simple way of transfer system is one of the important symbol of modern public transport system, and the reasonable scheme of hub station is an important part of the change to the system, is also an important node theory-oriented end optimization adjustment. In the past, because the normal use of scientific doubt, bus terminal or terminal chooses scheduling form is dysfunctional, terminal first after artificial field observation assessment application situation. In recent years, guangzhou's transportation committee strengthens the information technique to improve traditional traffic assignment. As in the south state road transport hub station, just choose a unified scheduling, meet new operation scheduling for form.南洲路归纳交通枢纽站智能体系选用领先的计算机网络、数据库、车辆主动识别、通讯、数字图像监控等技能,联系办理体制改革,完结枢纽站及进出站的公交车进行会集调度、统一指挥,使枢纽站的吞吐率最大化;枢纽站还选用电子显现和主动播送技能向乘客供给发车、换乘及其它归纳信息效劳,极大的便利了乘客。
智能化公交车站的设计与实践随着城市化进程的加速,交通问题越来越受到大众的关注,为了缓解交通拥堵和提高城市管理水平,智能化公交车站得到了越来越多的应用。
本文将从设计与实践两个层面进行探讨。
设计层面智能化公交车站的设计需要考虑到以下几个方面:1.智能化控制系统智能化控制系统是智能化公交车站的核心,它能够实现车站设备的智能控制,运营数据的统计和分析,车站安全的保障等功能。
对于智能化公交车站的设计来说,智能化控制系统的设计是最重要的一环。
2.多功能服务设施多功能服务设施包括售票机、自助取卡机、自动售货机、电子屏幕、无线WIFI等,这些设施在一定程度上能够提高车站的服务水平,提高乘客出行的便捷性和舒适性。
3.自然环境的融合智能化公交车站设计应该有良好的环境融合,包括周边建筑之间的联通与充分利用,通风、采光、绿化等因素的综合考虑。
这样不仅能够提升城市的美感,同时也可以为人们提供一个舒适、自然的交通环境。
实践层面目前国内外都有很多智能化公交车站的实践案例,从这些案例中可以发现,智能化公交车站的实践需要注意以下几个问题:1.运营模式的升级智能化公交车站的实践需要从运营模式的升级开始,包括车站布局的优化,车站设备的智能化控制,车站服务的不断优化等,这些都需要根据具体的运营需求进行综合考虑。
2.建筑材料的选取智能化公交车站建筑材料的选取应该以环保、易于维护和美观为主要考虑因素。
例如,建筑外壳可以采用柔和的灯光、高质量的玻璃等材料,内饰可以采用环保材料,同时注意不要影响车站设备的运行。
3.运营数据的统计与分析智能化公交车站能够实现运营数据的实时监控,这些数据可以帮助公交公司更好地了解车站的使用情况,从而不断进行优化,提升服务水平。
总结智能化公交车站的设计与实践需要全方位的考虑,从智能化控制系统到周边环境的融合,从运营模式的升级到建筑材料的选取,每一步都需要仔细斟酌。
随着城市化进程的不断推进,智能化公交车站将会有更广阔的应用前景。
南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者:李申学号: 240092232系部:康尼学院专业:通信工程题目:公交车实时站台站牌公告显示系统的设计与实现指导者:宋红梅讲师评阅者:2013 年 6 月南京摘要本系统以单片机STC89C52为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个译码器74HC138和两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字全屏能显示1个汉字,采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式。
显示采用动态显示,使得文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计,以及使用说明等。
关键词:STC89C52单片机;LED点阵屏;74HC595;74HC138AbstractIn order to meet the needs of E-stop on real-time and Interoperability in Intelligent Transportation management System (ITS), this article introduces a design. The system base on a modular design concept,GSM communications module and LED screen display.Meanwhile it uses STC89C52RC single-chip microcomputer as a central control unit.GSM SMS moduleconnects with the Central Control Unit through RS232 serial port, and receive SMS information though the Serial port, achieves the communication between the Traffic Control Center and the E-stop. Then, the central control unit process and analysis those information received. The E-stop display the receives information on the screen by these characters stored in the ROM. Furthermore the screen can display real time and remain time by a Clock-chip.Key word: LED dot matrix screen;89C52;74HC595;74HC138目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景与意义 (3)1.4 论文主要研究内容 (3)1.5 主要章节安排 (4)第二章总体设计方案 (5)2.1总体方案的选择 (5)2.1.1单片机的选择 (5)2.1.2 LED显示屏的选择 (5)2.1.3 GSM Modem 的选择 (5)2.2 系统结构框图 (6)第三章硬件介绍 (8)3.1 硬件组成 (8)3.2 控制单元介绍 (8)3.3 驱动单元介绍 (12)3.3.1 74HC595 (12)3.3.2 74HC138 (14)3.4显示单元介绍 (16)3.5传输单元介绍 (17)3.5.1 TC35i (17)3.5.2 GSM网络介绍 (19)3.5.3短信息的介绍 (20)第四章硬件设计 (21)4.1 最小系统设计 (21)4.2 LED汉字显示电路设计 (26)第五章软件部分的设计 (32)5.1 LED汉字显示的软件设计 (32)5.2 GSM模块的软件设计 (42)第六章系统的制作与结果 (44)6.1 系统硬件部分的制作与结果 (44)6.1.1 系统硬件制作 (44)6.1.2 系统硬件调试 (45)6.2 软件的实现与结果 (46)6.2.1 Keil 编译与调试 (46)6.2.2 生成*.HEX文件 (47)6.3硬件运行结果 (48)第七章总结与展望 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录1 系统原理图 (52)第一章绪论1.1 引言公共交通系统是城市重要基础设施之一,具有消耗能源小,运载量大,相对污染小,运输成本低等优点。
智慧车站管理系统公司设计方案智慧车站管理系统设计方案一、项目背景随着城市化的进程和交通拥堵的日益严重,智慧交通成为了城市发展的重要方向。
在城市交通中,车站扮演着非常重要的角色,是交通出行的重要枢纽。
为了提升车站的服务质量和管理效率,我们公司准备设计一套智慧车站管理系统,以实现车站信息化、智能化、便捷化的目标。
二、系统需求1. 车站信息管理:该模块主要包括车站的基本信息、位置信息、客流数据等的管理,方便对车站进行统一管理和查询分析。
2. 车站设备管理:该模块主要包括车站设备的采购、安装、监控、维护等功能,实现对车站设备的全生命周期管理。
3. 路况监测与指引:该模块主要通过视频监控、交通气象情报等技术手段,实时监测车站周边道路的交通状况,提供出行指引和交通预警信息。
4. 车站票务管理:该模块主要包括车站售票和检票功能,实现对乘客购票、检票等全过程的自动化管理。
5. 客流管理与智能调度:该模块主要基于车站的客流统计数据,实现对车站的人流量分析和热点区域预测,并根据需求进行智能调度,提高车站运营效率。
6. 信息发布与服务导航:该模块主要包括车站信息发布、广告播放、服务导航等功能,提供给乘客方便的信息查询和服务导航。
三、系统架构1. 前端界面:采用浏览器作为前端界面,通过网页来实现用户的交互操作。
2. 后台服务器:负责处理前端请求,控制业务逻辑,与数据库进行交互,并返回给前端相应的数据。
3. 数据库:存储车站信息、设备管理、票务管理等相关数据。
四、系统实现1. 前端实现:采用HTML、CSS和JavaScript等技术实现前端界面的设计和用户交互功能。
2. 后台实现:采用Java编程语言,使用Spring MVC 框架实现后台服务器的搭建和业务逻辑的处理。
3. 数据库实现:采用关系数据库MySQL存储系统相关的数据。
五、系统优势1. 提升车站管理效率:通过车站信息管理、设备管理、票务管理等功能,实现车站的信息化管理,提高管理效率。
计算机技术应用 《机电技术》2009年第4期公交车站智能信息发布系统的设计
庄浩华
(福建省特种设备检验院泉州分院,福建 泉州 362000)
摘 要:本文介绍基于RFID技术设计了一种可以安装在公交车站的电子信息发布系统,主要包含硬件设计和嵌入式软件设计两个方面;硬件方面主要围绕整个的功能需求、模块构架、器件方案等方面进行阐述,而嵌入式软件方面主要针对指站台控制器的设计进行阐述,并总结了此系统的一些优点。
关键词:RFID 公交车站 信息发布系统 ARM UCOS-ii
中图分类号:U491.1┼7 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2009)04-041-03
概述
中国公共交通系统的自动化、信息化还不是很发达。
近年来,公交车逐渐进行了一系列信息化升级,例如安装了监控系统,安装了报站功能的报站机等,这些措施都大大方便了车上的乘客。
但是有关公交车站的信息化、自动化措施还很少,其实在公交车站为等车的乘客提供相关的公交信息具有更重要的意义,本设计中的基于RFID的公交车站自动化信息系统可以成为公交车站信息化提供一个平台,系统结构如图1所示,首先可以提供各路公交车的具体位置,给出到达本站的预计时间,以便乘客对乘车时间心中有数,其次当公交车靠近公交车站的时候即时发出信息,以便提醒乘客准备上车,除了前面提到这些功能之外,自动信息系统的显示屏还可以显示时间,天气,以及在空闲时间显示文字广告信息,方便大众,具体的系统原理图如图1所示。
[1]
图1 系统原理图
1 RFID技术及原理
RFID技术即射频识别技术,是自动识别技术中的一种,是通过无线射频方式进行非接触式的双向数据通信,主要由电子标签、读卡器、信息管理系统三个部分组成,电子标签由天线和RFID 芯片组成,每个芯片都含有唯一的识别码,用来表示电子标签所附着的物体,当电子标签进入磁场后,接收读卡器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的信息,或者主动发送某一频率的信息,读卡器获取信息并解码后,送至信息管理系统进行相关的数据处理。
与传统的识别技术相比,RFID技术具有无接触、无需人工干预、自然美观,操作方便等特点,在公交车站自动信息化方面具有巨大的优势[2]。
2 硬件系统设计
公交车站自动化信息系统的硬件部分主要包括电子标签和含有读卡功能的控制器这两部分,本文将着重对这两个部分,特别是针对控制器的几个主要部分进行介绍。
2.1 电子标签的选择
典型的电子标签电路主要由天线和射频芯片构成,按供电方式又可以分为有源和无源两类,为了保证较好的识别性能,而且要保证在公交车上的电子标签具有10米可读距离,因此采用的是有源类电子标签,而且里面的射频芯片必须采用高频或是超高频类。
对于公交车来说,电子标签上所包含的信息不需要很多,也不需要很复杂的功能,只要存有每辆公交车唯一的识别码就行了,因此不用另行设计电子标签模块,只要购买一些符合标准的电子标签,在本设计中采用的是北京鸿昌泰格公司型号为HCT-LFT-21037的电子标签,此电子标签支持ISO18000-6B标准,采用FHSS 模式,可读范围超过8米,将此电子标签贴在公交车前挡风玻璃内侧,当公交车进入读卡器的识别范围之内,卡内的识别码就能被读取。
《机电技术》2009年第4期计算机技术应用
2.2 站台控制器设计
控制器安装在公交车站,主要实现以下几种
功能:(1)读卡功能,通过读取公交车上的电子标
签,获得到站的公交车信息,是实现其他功能的
基础;(2)信息发布功能,控制器控制LED电子
显示屏显示公交信息、各类服务信息和广告信息
等;(3)数据管理功能,通过以太网与控制中心
进行信息交互,实现公交信息的共享。
整个系统
功能模块图如图2
所示。
图2 系统功能模块图
2.2.1 读卡器的选择
本设计中所选用的读卡器也是北京昌泰格公
司型号为HCT-UHF-10802的读卡器,此读卡器支
持ISO18000-6B标准,采用FHSS模式,内置高增
益天线,读卡范围超过12米,并配备了RS232
和RS485接口,使控制芯片通过这些接口就可以
控制整个读卡器模块。
2.2.2 控制芯片
随着ARM价格的下降,ARM作为控制核心在越
来越多的领域凸显出其性价比,本设计采用了
ATMEL公司ARM7系列的AT91M55880A作为控制芯
片,此芯片集成度高,内部集成的RTC电路可以作
为实时时间系统,集成10bit的AD可以采集实时
温度,此外还具备丰富的外围接口,USART接口可
作为读卡器的控制接口,EBI接口可以挂接
FLASH,SDRAM等,支持系统性能的进一步扩展,芯
片最高可以支持100M的工作频率,具备较大数据
吞吐方式的DMA接口,可以为远程网络数据提供保
证,丰富的IO口资源可以为LED大屏幕显示提供
IO口,并提供键盘接口作为人机交互接口。
[3]
2.2.3 以太网接口电路
DM9000是一款10/100M自适应的以太网控制
芯片,比RTL8019,CS8900要先进得多,并且价
格也很便宜,为嵌入式设备接入Internet提供了
硬件支持,可以通过ARM这种高性能处理器,在
其上实现TCP/IP协议而直接接入Internet。
2.2.4 LED电子显示屏电路
目前市面上有很多的大型LED显示屏,价格
都比较贵,每平米的室外单色显示屏加上控制器
价格要大几千元,鉴于已有的控制器,采用自动
设计控制模块的方案,可较大的降低成本。
本设
计中采用的ARM+CPLD的模式进行大屏幕LED显示
控制,这种模式设计可以较好地发挥ARM的控制
特性和CPLD的逻辑特性,提高整个显示系统的灵
活性和可靠性。
[4]
驱动LED显示的芯片有专用驱动芯片和通用
驱动芯片两种类型,专用的驱动芯片价格比较贵,
由于本系统显示主要是一些简单的文字信息,因
此驱动电路选用一些通用的驱动芯片,设计中采
用了LS138作为行驱动芯片和74LS595作为列驱
动芯片。
2.2.5 语音广播系统
ISD33240语音芯片,录音可达4min,在读卡
器读取射频ID 的时候,同时也确定了公交车的
线路号,然后根据这个线路号调用预存在语音芯
片上的声音数据,采用LM486作为语音功率放大
电路,驱动扩音系统进行报站。
3 软件系统设计
为了提高整个系统的实时性,本设计采用了
嵌入UC0S-ii的设计方案,此操作系统是一种可
剥夺型的小型实时操作系统,而且代码是开源的,
便于移植,软件系统设计主要分为以下几个任务
模块:
(1)RfHandleTask.cpp:处理RFID读写任务,
其中包括了RFID的读写模块程序,流程如图3
所示,由于在公交车站很容易出现多辆公交车同
时到达的情况,造成多个读卡器读入多个ID而造
成碰撞,因此这个任务中包含了一个RFID的核心
技术,即防碰撞程序模块,另外针对公交线路的
特点,在某一站台出现的公交ID是比较固定的,
而且同时读入的ID号比较少,因此在比较了众多
的防碰撞算法之后,选择了二进制搜索算法,[2]
具体的程序流程图如图4所示;
(2)RtCollectTask.cpp:实时采集数据任务,
包括温度、时间等,采集之后的温度和时间数据
都是通过消息模式发送给DisplayTask.cpp任务
计算机技术应用 《机电技术》2009年第4期
图3 读卡器读流程图
从而显示出来;
(3)NetTask.cpp:网络处理任务,实现信息的网络交互功能,控制器上电后现对系统进行初始化,然后读取本级的IP地址和物理地址,把这两个参数以广播的方式向网络服务器发送,以使网络服务器方得到本级的IP地址和MAC(物理)地址,然后服务器即可向各终端发送数据包,终端在接收到数据包的同时,也到了服务器的IP地址和MAC地址,双方都得到了对方的IP地址和MAC 地址之后,即可进行正常的通信;
(4)DisplayTask:显示任务,驱动LED显示屏显示各种文字信息。
4 本系统设计的优点
本系统主要具有以下几个优点:
(1)采用的RFID技术设计的公交车识别系统不但提结构简单,降低了系统硬件成本,也降低了识别的设计难度;
(2)以“点式定位”的方法来显示公交车在整个线路中的运行位置,大大降低了整个定位系统的设计难度,而且公交车定位的确定性又不受影响;
图4 二进制搜索防碰撞发流程图
(3)采用的以太网络组网方式,提高了整个系统的响应速度,而且可以支持系统的在线升级,对信息发布也具有巨大的优势。
5 结语
本文所介绍的公交车站智能信息发布系统,融入更先进的技术,对现有的公交电子站牌进行进一步的系统优化和功能升级,采用此方案设计可以在满足功能需求的情况下节省成本以及提高系统的建设速度。
参考文献:
[1] 田平,许乔丹.一种新的电子公交站牌方案[J].机电技术,2009,32(02).
[2] 陈冲,徐志,何明华.一种新的RFID防碰撞算法的研究[J].福州大学(自然科学版),2009,37(03).
[3] AT91M55800DATASHEET.ATMEL[EB/OL]./part/9734_ATMEL_AT91M55800.html
[4] 刘志龙,李辉,王革思.用CPLD设计LED显示屏控制电路[J].信息技术,2003,27(12).
作者简介:庄浩华 (1979年-),男,在读工程硕士,助理工程师,主要从事特种设备检验研究工作。