基于無線射頻的新型公交報站系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

基于無線射頻的新型公交報站系統(tǒng)設(shè)計(jì) 凌云 （建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州213000） 【摘要】目前國內(nèi)絕大部分城市的公交系統(tǒng)都采用手動按鍵式的報站方式，在行車的過程中，這一舉措存在著一定的安全隱患，同時因?yàn)槿藶橐蛩匾矔?dǎo)致報站信息出錯，給出行的人們帶來一定的煩惱?；谝陨显?，在此利用無線射頻（RFID）技術(shù)獨(dú)有的特點(diǎn)，提出一種基于RFID的新型智能公交報站系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，來實(shí)現(xiàn)公交車站臺信息的自動識別與自動報站功能，從而有效的提高公交車出行的安全性與便利性。 關(guān)鍵詞無線射頻識別；電子標(biāo)簽；自動報站 0前言 隨著社會的進(jìn)步，國家的發(fā)展，我國的公共交通行業(yè)也有了快速的變化，作為一個與市民出行緊密聯(lián)系的行業(yè)，公共交通行業(yè)不僅作為城市文明的窗口，還體現(xiàn)出了一個城市良好的形象，特別是在極力呼吁節(jié)能環(huán)保的今天，能夠選擇公共交通出行，也是為文明過的環(huán)保事業(yè)獻(xiàn)出一份力。那就勢必要求公共交通行業(yè)能夠確保市民的出行安全，舒適。目前，絕大部分的公共交通系統(tǒng)都是采用駕駛員手動按鍵來進(jìn)行報站，這種半自動的報站方式常常會因?yàn)槁窙r的復(fù)雜，駕駛員的疏忽從而導(dǎo)致報站不準(zhǔn)切現(xiàn)象的出現(xiàn)，極大的困擾了出行的市民。針對這樣的情況，本文將通過RFID技術(shù)配合單片機(jī)以及電子線路的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)一種可以完全自動化報站的系統(tǒng)，以此來減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，提高公交車出行的安全性與舒適性。 1系統(tǒng)整體構(gòu)架 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要從硬件和軟件兩個方面進(jìn)行。在硬件設(shè)計(jì)方面，采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由控制模塊電路、射頻通信電路、語音功放電路、串口通信電路、顯示電路五部分組成。在軟件設(shè)計(jì)方面，根據(jù)系統(tǒng)硬件組成原理和功能要求，使用C語言編寫各功能模塊電路控制程序。最后對系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件聯(lián)合調(diào)試，完成車載讀寫器與站牌主動式電子標(biāo)簽之間的雙工通信，實(shí)現(xiàn)公交車對車站自動識別、自動報站的功能。 2硬件設(shè)計(jì) 其中RFID讀寫設(shè)備選用2.4GHz通信頻率的有源CC2540芯片，該芯片功耗低，發(fā)射接收信號距離長，且可靠性高。同時可無線控制標(biāo)簽休眠與喚醒，無線調(diào)節(jié)標(biāo)簽射頻信號強(qiáng)度，從而控制標(biāo)簽發(fā)射距離。選用的讀寫器具有多種通信接口，可進(jìn)行多種組網(wǎng)布局。 3軟件設(shè)計(jì) 射頻識別的優(yōu)點(diǎn)在于遠(yuǎn)距離和非接觸式的進(jìn)行信息的傳輸，但是隨著識別距離的擴(kuò)大，勢必會造成在有效識別區(qū)域內(nèi)存在多個標(biāo)簽的可能性。對于讀寫器來說，存在著這樣的一種沖突方式。如何解決這一問題，可以在軟件的編寫過程中，采取防沖突算法的編寫，可以有效地防止干擾，以免造成誤識別，保證系統(tǒng)能夠安全可靠的通信。根據(jù)系統(tǒng)硬件組成和功能要求，用C語言編寫相關(guān)控制程序，完成系統(tǒng)相關(guān)軟件的調(diào)試，主要包括射頻收發(fā)店里程序、語音功放電路控制程序、串口通信程序以及車載讀寫器和站臺電子標(biāo)簽的總體控制程序。整體車載讀寫器的程序流程圖如下圖2所示。 當(dāng)讀寫器完成初始化后，就進(jìn)入待機(jī)模式。當(dāng)公交車在站與站之間行駛時，一般不會接收到FRID信號，只有在靠近車站時，才能收到RFID信號，在行駛過程中讀寫器不斷接收標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到有同頻載波時，且地址匹配，則準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)村日串口緩存器中，等到單片機(jī)讀取，單片機(jī)通過串口讀取電子標(biāo)簽收到的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行報站信息的輸出。 4結(jié)束語 本文主要結(jié)合我國目前城市公交報站的現(xiàn)況，結(jié)合RFID技術(shù)，按照公交智能化的要求，提出的一種新型智能化公交報站系統(tǒng)。該系統(tǒng)將RFID技術(shù)與單片機(jī)結(jié)合，自動識別公交站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了智能語音報站和液晶顯示的功能。可使乘客避免錯過語音播報。該系統(tǒng)減輕了駕駛員的負(fù)擔(dān)，增加了車輛的安全性，提高了公交服務(wù)質(zhì)量。同時該系統(tǒng)有較好的擴(kuò)展性，通過軟硬件擴(kuò)展，可以對車輛行車路線、到站時間等進(jìn)行精確記錄，實(shí)現(xiàn)對車輛在各站點(diǎn)的考勤，提高公共交通行業(yè)的信息化程度。系統(tǒng)經(jīng)測試通信距離遠(yuǎn)，且穩(wěn)定可靠，具有較高的社會實(shí)用價值。 參考文獻(xiàn) 1王洪泊,編.物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)M.清華大學(xué)出版社,xx. 2孫戈,汪亞東,李培煊.基于GPS的嵌入式公交自動報占系統(tǒng)的研究J.電子技術(shù)應(yīng)用,xx,11:34-37. 3張輝宜,陶永.智能公交系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.中國儀器儀表,xx,11:46-48. 4李強(qiáng),賴聲禮,朱海龍.一種小型化