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智能公交车系统设计

时间:2022-03-22 09:08:28 浏览次数:

摘要目前, 许多公交车辆都安装了自动报站系统。但是, 市面上的自动报站系统需要驾驶员控制,存在一定的安全隐患。为了实现智能化公交管理,本文提供了一种基于RFID技术(Radio Frequency Identification,即射频识别技术)的自动报站系统方案。该系统成本低,能真正减轻驾驶员的负担,增加了行车的安全性,具有一定的市场应用前景。

【关键词】公交报站 RFID 全自动 安全性

1 系统设计

本智能公交系统实现的功能有自动报站、到站自动开关门、上下行方向显示、乘客规范管理、速度显示、温度显示、背景音乐等。

系统硬件框图如图1。

2 主要电路设计

2.1 自动识别与自动报站

自动识别与自动报站采用RFID技术(Radio Frequency Identification,即射频识别技术)进行公交车站址编码数据的处理。自动报站采用HX2262对各车站进行编码,然后通过地址编码数据发射模块在一定空间范围内发射该编码数据,当汽车进入接收范围时车载系统收到数据,用HX2272进行解码,然后单片机根据解码后的数据确定车辆所到的站点,启动语音报站系统报出相应的站名并用LED点阵块进行站点显示。地址编码数据发射电路和地址编码数据接收电路分别如图2和图3所示。

2.2 语音录放、站址号码显示电路

由于系统采取自动报站方式,需要预录取站名及提醒语句,电路中必须加入语音电路。本系统采用ISD1760语音录放集成芯片。芯片采用多电平直接模拟量存贮技术,每个采样值直接存贮在片内的flash存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音,避免了一般固体录音电路固置化和压缩造成的量化噪声和金属声。语音录放、站址號码显示电路如图4所示。

数据接收模块将接收到的地址编码数据信号送入单片机,单片机将此信号进行解码,信号经过校验确认正确后,一方面转换为BCD码送给74LS48译码,然后通过数码管显出站址号码来;另一方面根据信号读取相应的地址,送给语音芯片,启动语音芯片送出声音信号,完成语音报站。

2.3 上下行方向显示

当车门的关闭信号和地址编码数据接收电路接收到信号这两个条件同时满足的时候,点亮代表正在驶出站的绿色LED。通过对地址编码数据接收电路能否接收到信号来控制代表行车路段的红色LED段的亮灭。当地址编码数据接收电路接收到正要驶入站的信号时,点亮最后一段红色LED并使代表该站的绿色LED闪烁。通过点亮的红色LED以跑马灯的形式显示行车方向。

2.4 乘客规范上下车管理及超载提示

两个红外光电传感器安装在公交车门上,当有乘客通过车门时,两束红外线会经历三个被遮挡阶段。单片机通过对三个遮掩阶段的判断确定该次上下车是否规范,同时对车中的人数进行计数,当上下车不规范或车中人数已经超额时,单片机进行语音调用,对乘客或司机发出警告。

2.5 速度显示

利用霍尔传感器对公交车进行测速。在车轮上安装一块磁钢,霍尔传感器固定在车轮外缘附近。车轮每转动一圈,霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出车轮的转速,并将该数值通过转换送到数码管显示。

2.6 温度显示

用DS18B20完成温度测量,数据存储在DS18B20的存储器中。通过单片机访问DS18B20的存储器读出数据后,经过运算和转换将结果送到数码管显示车内的温度。

3 结束语

本文主要讨论的射频识别技术(RFID) 技术是近年迅速发展起来的一项新技术, 即利用无线射频方式来进行非接触式的物体自动识别。我们采用RFID 技术与单片机技术相结合, 实现公交车站的自动识别与自动报站。本系统成本低廉,实现的自动报站功能完全不需要司机进行操作,增加了行车的安全性,具有一定的市场应用前景。

参考文献

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[2]吴黎明.单片机原理及应用技术[M].北京:科学出版社,2005,171-184.

[3]于永.51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版,2007(04).

作者单位

国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广东省广州市510530

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