基于ARM的智能公交車載控制終端的設計

黃建昌 孫婷婷 蔡雅琨

河北農業大學理工學院

基于ARM的智能公交車載控制終端的設計

黃建昌 孫婷婷 蔡雅琨

河北農業大學理工學院

本文設計的智能公交系統基于ARM處理器LPC1766作為主控制芯片進行設計，具體闡述了智能公交的總體框架以及車載主控制系統的軟硬件實現過程，并著重介紹了車輛運行過程中GPS定位、車輛和控制臺的GPRS通信、車輛和路牌之間的ZigBee通信、語音自動報站技術的原理與具體實現。

智能公交系統 ARM GPS ZigBee技術

1 引言

隨著我國經濟社會的快速發展，城市交通需求和供給的矛盾日益突出，人們對于公交服務水平有著越來越多的要求，因此，建設智能化的公交系統變得更為重要。目前國內的智能公交系統建設主要集中在車輛調度、視頻監控、信息采集等，但對于公交自動報站，信息動態發布以及遠程控制等方面還不夠成熟，實際應用也很少，所以建設一整套集GPS定位、GPRS通信，遠程控制，自動報站，信息發布等技術的智能公交系統，并具體運用到實際中去，對當今日益嚴峻的交通有著重要的意義。

2 智能公交系統硬件結構

圖1 智能公交系統結構圖

智能公交系統是利用衛星定位系統（GPS）、移動通信系統（GPRS）、ZigBee技術、信息采集技術、視頻監控技術、計算機網絡技術等科技手段，建立電腦營運管理系統實現公交調度智能化、自動化的語音報站、自動化站名顯示、自動化客流統計、自動化電子站牌顯示、自動化視頻實時監控等功能，真正實現了公交智能化，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成了是本文設計的智能公交系統。

3 智能公交系統功能原理

基于智能公交系統的需求分析，本系統各模塊的功能原理如下：

（1）GPS模塊接收GPS數據，實現公交車輛的實時定位；

（2）通過DTU-GPRS模塊把公交運行中采集的所有數據信息傳送給公交控制臺，實現對公交車輛的調度管理和信息發布；

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

（4）公交車內控制終端采集的所有數據既可以通過GPRS實時發送出去，也可保存到存儲模塊中。

4 車載控制終端的軟件實現

圖2 主程序流程圖

智能公交項目設計的主程序流程圖如圖2所示，系統上電后首先對各個功能模塊進行初始化，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，采用定時中斷的方式判斷是否用無線數據通信模塊GPRS-DTU發送信息給調度中心。

5 系統展示

智能公交系統如圖3所示，整個系統大致由三部分構成：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 系統整體實物圖

6 結論

本文從LPC1766控制器的基礎理論入手，介紹了該系統的構建過程，以此設計了應用于客車的車載控制系統。該系統不僅能夠實現公交調度智能化、自動化的語音報站、自動化站名顯示、自動化電子站牌顯示、自動化視頻實時監控等功能，而且通過友好的人機交互界面，真正實現了公交智能化，人性化，相關產品已投入西安某公交公司試點運營。

[1]張引，陸百川．智能公交系統概述[J]．中國水運，2008(8)

[2]潘良．基于ARM的智能公交車載終端的設計與開發[D]．湖南：湖南大學碩士論文，2009：6-11

[3]Mengqi Zhang.The design and implementation of automated smart car system based on camera[C]. Beijing: International Conference,2011

[4]全海強．基于ARM的智能公交車載終端系統設計開發[D]．西安：西安電子科技大學碩士論文，2012：5-7

[5]Valencia.Euro American Conference On Telematics And Information Systems. Wireless sensor networks and service-oriented architecture, as suitable approaches to be applied into ITS [C].May.2012