智能公交電子站牌系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：智能公交電子站牌是一種基于網(wǎng)絡(luò)多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)平臺(tái)整合智能公交系統(tǒng)針對(duì)廣大公交出行用戶需求而推出的一種新型應(yīng)用，該系統(tǒng)具備并且以網(wǎng)絡(luò)多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)平臺(tái)為核心，充分利用GPS定位系統(tǒng)、3G無(wú)線通信系統(tǒng)和公交運(yùn)營(yíng)管理中心后臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，將公交運(yùn)營(yíng)管理中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布到數(shù)字站亭，讓公眾通過(guò)該平臺(tái)實(shí)時(shí)了解車輛到站信息、最新交通信息、天氣和最新要聞等綜合性相關(guān)信息，并通過(guò)數(shù)字站亭提供的觸摸和按鈕等實(shí)現(xiàn)信息查詢和交互功能，利用信息發(fā)布系統(tǒng)平臺(tái)所具有的互聯(lián)網(wǎng)接入功能，可以建設(shè)成為一個(gè)端到端的完整互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用信息發(fā)布平臺(tái)。關(guān)鍵詞：智能電子站牌，無(wú)線通信，多媒體目錄智能公交電子站牌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

I第一章緒論

11.1論文背景

11.2智能公交調(diào)度指揮管理系統(tǒng)

1第二章智能公交電子站牌系統(tǒng)功能

22.1公交車輛實(shí)時(shí)到站預(yù)報(bào)

22.2即時(shí)信息發(fā)布

22.3移動(dòng)智能監(jiān)控

22.4信息采集與顯示轉(zhuǎn)換自如

22.5多媒體信息服務(wù)平臺(tái)

32.6公交站臺(tái)顯示屏人機(jī)交互界面

4第三章電子站牌系統(tǒng)工作原理

53.1設(shè)備組成

53.2設(shè)備工作原理

5第四章電子站牌系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

64.1LED電子顯示屏驅(qū)動(dòng)顯示電路

64.2顯示屏主控制電路

84.3存儲(chǔ)電路

114.3.1存儲(chǔ)電路芯片介紹

114.3.2存儲(chǔ)電路

134.4實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路

144.5STC89C516RD+單片機(jī)內(nèi)部看門狗的使用

154.6TC35i模塊AT指令及中文短信息的收發(fā)

174.6.1單片機(jī)與TC35i的硬件接口

174.6.2AT指令介紹

174.6.3單片機(jī)發(fā)送AT指令的程序設(shè)計(jì)

184.7中文短信息的收發(fā)

204.7.1PDU模式及中文短信息的編碼

20第五章結(jié)束語(yǔ)

25參考文獻(xiàn)

26致謝

27第一章緒論1.1論文背景利用衛(wèi)星定位監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)公交車輛進(jìn)行調(diào)度管理已經(jīng)被普遍采用，韓國(guó)和日本是全球移動(dòng)定位業(yè)務(wù)應(yīng)用最為廣泛的國(guó)家，韓國(guó)和日本的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和業(yè)務(wù)供應(yīng)商已經(jīng)逐步建立了比較完善的、基于位置的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，移動(dòng)定位產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈日益走向完善，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)已經(jīng)滲透到了社會(huì)生活的各個(gè)方面，呈現(xiàn)規(guī)模化增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)兩大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商積極進(jìn)行移動(dòng)定位業(yè)務(wù)試驗(yàn)，相繼推出基于不同技術(shù)的移動(dòng)定位服務(wù)。隨著城市建設(shè)和公交事業(yè)的飛速發(fā)展，公交企業(yè)為提高自身的管理水平、公交車輛的運(yùn)行效率、降低能源浪費(fèi)，運(yùn)用高科技手段對(duì)企業(yè)進(jìn)行管理被提到重要的日程上來(lái)。1.2智能公交調(diào)度指揮管理系統(tǒng)車載終端分系統(tǒng)：完成車輛定位和報(bào)警；利用GSN網(wǎng)進(jìn)行通訊；車內(nèi)自動(dòng)報(bào)站和廣告信息顯示等；公交中心調(diào)度管理分系統(tǒng)；實(shí)時(shí)將各車輛的定位信息顯示在控制大屏幕上；以短信息向乘客發(fā)布跨線路、跨區(qū)域公交車輛運(yùn)行情況；發(fā)布廣告信息；車輛管理系統(tǒng)匯總等；電子站牌分系統(tǒng)：顯示公交車輛預(yù)計(jì)、準(zhǔn)路公交車運(yùn)行情況；顯示公益信息及廣告信息。本文重點(diǎn)介紹智能公交調(diào)度指揮管理系統(tǒng)中電子站牌分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第二章智能公交電子站牌系統(tǒng)功能2.1公交車輛實(shí)時(shí)到站預(yù)報(bào)站亭上部的顯示屏將用于顯示公交車輛的到站預(yù)報(bào)信息，包括線路預(yù)報(bào)、地點(diǎn)預(yù)報(bào)和時(shí)間預(yù)報(bào)。候車乘客可以直觀清楚地了解到所等候車輛已駛達(dá)的站點(diǎn)、距離到達(dá)本站還要多長(zhǎng)時(shí)間，緩解候車時(shí)的焦慮情緒。同時(shí)，候車乘客也能根據(jù)時(shí)間合理安排自己的等車計(jì)劃。2.2即時(shí)信息發(fā)布顯示屏也可用于發(fā)布各類公共信息，如新聞?wù)⒄?、天氣預(yù)報(bào)、路況信息、財(cái)經(jīng)簡(jiǎn)訊等。另外，如出現(xiàn)突發(fā)性災(zāi)害天氣和突發(fā)性疫情等緊急時(shí)間，電子公交站亭將成為有效的政府緊急信息發(fā)布平臺(tái)，第一時(shí)間發(fā)布信息，成為城市突發(fā)公共時(shí)間應(yīng)急系統(tǒng)的組成之一。2.3移動(dòng)智能監(jiān)控站亭頂部的無(wú)線監(jiān)控?cái)z像頭可以實(shí)時(shí)監(jiān)控公交站臺(tái)周邊客流、車流和治安等狀況，是數(shù)字公交站亭系統(tǒng)的特色功能之一。這不僅方便了交管部門進(jìn)行交通管理疏導(dǎo)，也有利于公安部門進(jìn)行城市治安監(jiān)控和管理，構(gòu)建以城市公交站臺(tái)和公交場(chǎng)站為網(wǎng)點(diǎn)的城市交通與治安監(jiān)控體系。2.4信息采集與顯示轉(zhuǎn)換自如公交公司可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)后臺(tái)信息管理中心，實(shí)時(shí)查看車輛運(yùn)行所在位置。車載設(shè)備和站亭同屬于信號(hào)采集和傳送系統(tǒng)的一部分，能采集和傳送車輛所在位置等具體數(shù)據(jù)，通過(guò)信息管理中心的電子系統(tǒng)進(jìn)行處理后發(fā)布到站亭的顯示牌上就變成了等車人所看到的信息。2.5多媒體信息服務(wù)平臺(tái)多媒體公交電子站牌由于站牌主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以連接到后臺(tái)，并且后臺(tái)可以實(shí)時(shí)接入互聯(lián)網(wǎng)，因此通過(guò)該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)人網(wǎng)交互功能，例如以數(shù)字站亭為核心點(diǎn)的周邊商業(yè)信息查詢，如周邊1公里范圍內(nèi)的餐廳、藥店、娛樂(lè)場(chǎng)所、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、士多店等各類增值服務(wù)信息，這樣充分利用多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)將數(shù)字站亭變成一個(gè)便民服務(wù)平臺(tái)。示意圖2-1所示：圖2-1：電子站牌示意圖本系統(tǒng)主要由公交運(yùn)營(yíng)管理中心、多媒體視訊管理平臺(tái)、智能電子站牌組成，智能電子站牌包括LCD顯示屏、信息發(fā)布系統(tǒng)終端主機(jī)、3g通信模塊等連接到INTERNET，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)程發(fā)布和管理功能。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖2-2所示：圖2-2：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2.6公交站臺(tái)顯示屏人機(jī)交互界面智能觸摸屏公交站牌，功能強(qiáng)大，不僅能告知市民所搭乘車輛的到達(dá)時(shí)間、距本站的距離，還可播送時(shí)政新聞、娛樂(lè)節(jié)目、氣象信息、政府公告及與生活息息相關(guān)的一些便民信息。智能公交站牌除具備基本公交站牌功能外，還是一個(gè)公眾信息發(fā)布平臺(tái)和交通信息采集終端。市民可直觀了解到本站車輛的上站信息，可利用觸摸查詢系統(tǒng)查詢線路；可查找某一線路的起點(diǎn)、終點(diǎn)、首末班車時(shí)間、途徑站點(diǎn)等；還可以輸入某一個(gè)站點(diǎn)名稱進(jìn)行檢索，系統(tǒng)會(huì)列出所有途經(jīng)該站的線路；也可以輸入出發(fā)地和目的地進(jìn)行檢索，系統(tǒng)可列出所有可直達(dá)的線路，如未找到直達(dá)線路則列出所有換乘方案，為使用者提供包括線路、途徑站、換乘站在內(nèi)的詳細(xì)換乘信息，方便市民對(duì)自己的出行進(jìn)行合理規(guī)劃。市民在等候乘車的過(guò)程，通過(guò)電子站牌了解天氣預(yù)報(bào)，公交線路調(diào)整等實(shí)用信息。如下圖2-3所示：圖2-3：觸摸式公交站牌電子顯示屏設(shè)想頁(yè)面第三章電子站牌系統(tǒng)工作原理3.1設(shè)備組成本系統(tǒng)主要由調(diào)度中心、電子站牌和車載設(shè)備組成。采用無(wú)線通信模式實(shí)現(xiàn)三者之間的信息傳輸，保證調(diào)度與司機(jī)之間的聯(lián)系，以及向電子站牌發(fā)布車輛信息。系統(tǒng)設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖如下圖3-1所示：圖3-1：系統(tǒng)設(shè)備總體結(jié)構(gòu)圖3.2設(shè)備工作原理公交車將其位置信息和到站信息通過(guò)無(wú)線模塊及時(shí)的發(fā)給最近的電子站牌，電子站牌收到此信息后，將信息放入寄存器內(nèi)并打包發(fā)給下一個(gè)站牌；再接力向下傳遞；最后包含了所有車站和公交車的信息被傳送到調(diào)度中心。調(diào)度中心將收到的信息經(jīng)過(guò)處理，再接力式的傳回給各電子站牌，實(shí)現(xiàn)車輛位置的動(dòng)態(tài)顯示和車輛預(yù)計(jì)到站時(shí)間的顯示；調(diào)度中心也可將調(diào)度信息通過(guò)站牌傳給車載設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)公交調(diào)度的智能化。第四章電子站牌系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1LED電子顯示屏驅(qū)動(dòng)顯示電路顯示屏分成屏體和控制器兩部分，屏體的主要部分是顯示陣列以及有行列驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)安裝環(huán)境的空間以及考慮成本造價(jià)，決定使用多大尺寸的顯示屏，從而決定了顯示模塊的數(shù)量，這里以8×8點(diǎn)陣為例，模塊單位為256點(diǎn)陣，即需要16塊點(diǎn)陣模塊，如圖4-1所示。漢字一般是256點(diǎn)陣，那么該屏可以一次顯示4個(gè)漢字。圖4-1:顯示驅(qū)動(dòng)電路采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，分成兩步，對(duì)于每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器，由單片機(jī)給出行選通信號(hào)，從第一行開(kāi)始依次對(duì)各行進(jìn)行掃描，對(duì)于列，根據(jù)各列所存數(shù)據(jù)，確定相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器是否將該列與行接通，如果接通，那么該行該列的LED將亮，以同樣方法進(jìn)行顯示全部各行都掃描一遍之后(一個(gè)掃描周期)，再?gòu)牡谝恍虚_(kāi)始，進(jìn)行下一個(gè)周期的掃描。只要一個(gè)掃描周期的時(shí)間比人眼1/25秒的滯留時(shí)間短，就不會(huì)感覺(jué)出閃爍現(xiàn)象。顯示數(shù)據(jù)從驅(qū)動(dòng)芯片到顯示模塊是以并行方式傳輸?shù)?，但顯示數(shù)據(jù)從單片機(jī)到驅(qū)動(dòng)芯片是以串行方式傳輸?shù)模捎诖袀鬏數(shù)目刂齐娐泛?jiǎn)單，設(shè)計(jì)容易，缺點(diǎn)是串行數(shù)據(jù)傳輸需要很長(zhǎng)的時(shí)間，不過(guò)這可以由軟件來(lái)彌補(bǔ)，也可考慮單片機(jī)的控制速度。顯示驅(qū)動(dòng)電路由74HC595組成。74HC595輸入端是8位串行移位寄存器，