基于ARM的智能公交車載控制終端的設(shè)計(jì)

黃建昌 孫婷婷 蔡雅琨

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院

基于ARM的智能公交車載控制終端的設(shè)計(jì)

黃建昌 孫婷婷 蔡雅琨

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院

本文設(shè)計(jì)的智能公交系統(tǒng)基于ARM處理器LPC1766作為主控制芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體闡述了智能公交的總體框架以及車載主控制系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)過程，并著重介紹了車輛運(yùn)行過程中GPS定位、車輛和控制臺的GPRS通信、車輛和路牌之間的ZigBee通信、語音自動報(bào)站技術(shù)的原理與具體實(shí)現(xiàn)。

智能公交系統(tǒng) ARM GPS ZigBee技術(shù)

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，城市交通需求和供給的矛盾日益突出，人們對于公交服務(wù)水平有著越來越多的要求，因此，建設(shè)智能化的公交系統(tǒng)變得更為重要。目前國內(nèi)的智能公交系統(tǒng)建設(shè)主要集中在車輛調(diào)度、視頻監(jiān)控、信息采集等，但對于公交自動報(bào)站，信息動態(tài)發(fā)布以及遠(yuǎn)程控制等方面還不夠成熟，實(shí)際應(yīng)用也很少，所以建設(shè)一整套集GPS定位、GPRS通信，遠(yuǎn)程控制，自動報(bào)站，信息發(fā)布等技術(shù)的智能公交系統(tǒng)，并具體運(yùn)用到實(shí)際中去，對當(dāng)今日益嚴(yán)峻的交通有著重要的意義。

2 智能公交系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

圖1 智能公交系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

智能公交系統(tǒng)是利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、移動通信系統(tǒng)（GPRS）、ZigBee技術(shù)、信息采集技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科技手段，建立電腦營運(yùn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)公交調(diào)度智能化、自動化的語音報(bào)站、自動化站名顯示、自動化客流統(tǒng)計(jì)、自動化電子站牌顯示、自動化視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，真正實(shí)現(xiàn)了公交智能化，人性化。如圖1所示，以LPC1766處理器為核心，外加各種通信模塊構(gòu)成了是本文設(shè)計(jì)的智能公交系統(tǒng)。

3 智能公交系統(tǒng)功能原理

基于智能公交系統(tǒng)的需求分析，本系統(tǒng)各模塊的功能原理如下：

（1）GPS模塊接收GPS數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)公交車輛的實(shí)時(shí)定位；

（2）通過DTU-GPRS模塊把公交運(yùn)行中采集的所有數(shù)據(jù)信息傳送給公交控制臺，實(shí)現(xiàn)對公交車輛的調(diào)度管理和信息發(fā)布；

（3）通過ZigBee通信模塊與公交電子站牌進(jìn)行通信，并基于音頻解碼模塊實(shí)現(xiàn)公交車的自動化語音報(bào)站功能；

（4）公交車內(nèi)控制終端采集的所有數(shù)據(jù)既可以通過GPRS實(shí)時(shí)發(fā)送出去，也可保存到存儲模塊中。

4 車載控制終端的軟件實(shí)現(xiàn)

圖2 主程序流程圖

智能公交項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主程序流程圖如圖2所示，系統(tǒng)上電后首先對各個(gè)功能模塊進(jìn)行初始化，包括：LPC1766各端口的初始化、ZigBee模塊初始化、GPRS-DTU初始化、GPS初始化等。CPU采用串口中斷的方式，讀取GPS的定位信息，采用定時(shí)中斷的方式判斷是否用無線數(shù)據(jù)通信模塊GPRS-DTU發(fā)送信息給調(diào)度中心。

5 系統(tǒng)展示

智能公交系統(tǒng)如圖3所示，整個(gè)系統(tǒng)大致由三部分構(gòu)成：車載控制終端電路板、顯示屏控制電路板（包括按鍵）、顯示屏。

圖3 系統(tǒng)整體實(shí)物圖

6 結(jié)論

本文從LPC1766控制器的基礎(chǔ)理論入手，介紹了該系統(tǒng)的構(gòu)建過程，以此設(shè)計(jì)了應(yīng)用于客車的車載控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)公交調(diào)度智能化、自動化的語音報(bào)站、自動化站名顯示、自動化電子站牌顯示、自動化視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，而且通過友好的人機(jī)交互界面，真正實(shí)現(xiàn)了公交智能化，人性化，相關(guān)產(chǎn)品已投入西安某公交公司試點(diǎn)運(yùn)營。

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