智能公交系統電子站牌設計

余智鵬

1 前言

我國的交通情況在早晚高峰期較為嚴峻，私家車的普及很大程度導致了交通擁堵。而公交車人均占用車道面積小，環境污染小，但是傳統的公交系統難以適應我國現今的城市交通狀況，智能公交系統將會在城市化推進中起到舉足輕重的作用。智能公交電子站牌就是在公交站牌上裝電子顯示屏，通過多媒體和互聯網將公交車的實時信息展現給乘客，讓乘客能夠及時直觀地了解到公交車的到站時間、行車路線以及車內擁擠狀況，這樣可以改善以前乘客盲目候車的被動局面，從而合理安排自己的乘車計劃。乘客獲取的信息越全面，其滿意度就會得到提升，這樣一來公交出行會具有更大的吸引力，更多的乘客愿意選擇乘坐公交車，對交通管理和改善具有很大的積極意義。

2 軟件設計

系統軟件設計基于硬件電路設計的基礎上，本系統包括車載和站牌兩個部分，所以軟件設計也包括兩部分：車載部分的軟件設計和站臺部分的軟件設計。車載部分和站臺部分是通過串行口傳輸數據的，并且是單工通信方式，所以站牌部分只用串行口的接收RXD端，車載部分與站牌部分連接的部分只用了TXD端，而接收端TXD只負責接收GPS模塊發來的數據。

2.1 車載部分程序流程圖

程序流程圖根據硬件工作流程為基礎進行設計，其主要功能表現在相應的位置。程序流程圖的設計，直接影響著編程的質量和形式，所以合理正確的流程圖是保證程序正確的前提。而且程序流程圖反映的是整個系統的軟件結構，對今后的程序修正，有著幫助記憶原設計思路的作用。所以程序流程圖需要認真合理的設計，這對以后的調試工作有很大的幫助。

（1）主程序流程圖

在根據硬件系統設計的基礎上，我對主程序流程圖進行了設計，主程序的流程圖如圖2-1。

（2）接收GPS信號子程序

接收GPS信號部分最重要的是對GPS信號進行處理，首先接收時判斷GPS數據格式的開頭碼“GPGGA”，然后再判斷分隔符“，”，當最后一位是“E”時結束程序。

（3）判斷是否到站程序流程

判斷是否到站主要采用查表得方式，將接收到的數據逐位與程序中已存的站牌坐標數據進行比較，所以這就涉及比較精度的問題。GPS信號的數據輸出遵循NMEA-0183協議，其取出$GPGGA形式的格式為：6位時間信號+10位緯度信號+11位經度信號。到了某一站的處理程序主要是運行方向的判別。GPS系統在一個點上時是無法判別方向的，只有選擇了兩個點，有了坐標的變化它才能判別出方向。本系統若車載部分開機后是從起點或終點開始隨公交車運動，則在整個過程中方向是正確的，若車載部分是在途中開始工作的，則公交車至少需要經過兩站才能正確顯示方向。

2.2 發送部分程序設計

本系統中的發送部分就是將已編好的存放在18H到29H中的已經編好的海明碼，加上兩個字節的0AAH頭和一個字節的0FFH尾發送出去。程序流程圖如4-4所示。

在本系統中用到了單片機的兩個定時器T0和T1，其中定時器T0主要是用于產生時問較長的延時用，工作在工作方式一，定時器T1是用于產生波特率之用，工作在工作方式二，所用的時鐘電路的品振選擇的是11.0952MHz的定時器工作在方式一時的一次中斷時間為：

由此可以計算要產生4800bps波特率時THl初值為0FAH，產牛2400bps波特率時TH1的初值為0F4H。用產生延時時，由于本系統中延時主要是用于靜態顯示時能多顯示一些時間，決定采用10S的延時，把T0產生一個5s的延時，這個延時直接做一個子程序使用，在需要延時的地方只需要用CALL指令去凋用就可以了。

3 總結

本論文中所做的公交電子站牌已經實現了部分功能，只需要做一些改進就可以實現更多實用功能。所有的站牌硬件都是基本相同的，車載部分的軟件雖然不完全相同，但是各路公交車的差別也僅僅只是所經過站臺的數目和各個站臺的坐標不一致而已。

參考文獻

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