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基于電力載波和RFID的電子站牌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者: 時間:2010-07-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

主控制器(MCU)主要完成車輛編碼信息處理、存儲、傳輸與控制。主控制器從標(biāo)簽閱讀器獲得到站車輛的編碼信息,進(jìn)行處理后得到其編號(即某某路某某號車),一方面通過本站的LED車位指示屏進(jìn)行顯示,同時加上本站的站編碼后交由發(fā)射機(jī)發(fā)往下一站。主控制器同時亦從接收機(jī)獲得上游站發(fā)來的站編碼與車編碼信息,從而知道某某路某某號車到了某某站,除在本站的顯示器上進(jìn)行顯示外,交由發(fā)射機(jī)傳往下一站。
LED車位指示屏如圖3所示,包括LED燈組和屏基板。屏基板上印有站名、刻度線、公里數(shù)與時間分鐘數(shù)等。站名與某一刻度線對齊,在刻度線的上方標(biāo)出該站距始發(fā)站的公里數(shù)與公交車的行車時間。公交線路的長度、站位置、車輛運(yùn)行所需時間均固定(正常情況),故可將沿線各站距離始發(fā)站的公里數(shù)及所需行車時間標(biāo)示在刻度線上。在每一條刻度線上安裝一個LED,兩條刻度線間設(shè)置數(shù)個LED。當(dāng)公交車到達(dá)某站時,點(diǎn)亮與該站對應(yīng)的刻度線上的LED,離站時則關(guān)閉對應(yīng)刻度線上的LED,同時根據(jù)歷史行車時間相繼點(diǎn)亮本站刻度線與下一個最近站對應(yīng)刻度線之間的LED。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/157300.htm

通過LED車位指示屏,乘客可隨時了解公交車在沿線的位置分布、離本站的距離以及到達(dá)本站的時間。如果在預(yù)定的時間內(nèi)不能到達(dá),一定是發(fā)生了阻車,而且還可以知道阻車的位置。調(diào)度中心從收到的車編碼及站編碼信息,可知道某路某號車當(dāng)前位于某站或哪兩個站間什么位置,下一時刻應(yīng)該到達(dá)何處,如果在預(yù)期的時間內(nèi)不能到達(dá),便知道發(fā)生了阻車,視情況進(jìn)行調(diào)度安排。這些信息可以通過LED車位指示屏或PC機(jī)進(jìn)行直觀顯示。
為避免過站車輛間標(biāo)簽所發(fā)信息的沖突,使用具有防沖突算法的標(biāo)簽[4]。用6~8 bit(視實(shí)際需要定)分別對公交車的路數(shù)與號數(shù)(即某路某號車)進(jìn)行編碼,得到各種車的編碼信息,將編碼信息存儲于標(biāo)簽中,電子標(biāo)簽裝或貼于相應(yīng)的公交車上。
2 算法
如圖1所示,當(dāng)裝或貼有電子標(biāo)簽的車輛到達(dá)站i時,將收到站裝置中的標(biāo)簽閱讀器發(fā)出的射頻信號,從而激活車載電子標(biāo)簽,激活后的電子標(biāo)簽便將預(yù)先存儲于其中的本車編碼信息發(fā)給閱讀器,閱讀器將其送往主控制器(MCU),主控制器在其中添加上本站的站編碼后得到車輛的到站信息,然后交由發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)制后發(fā)往下一站(即站i+1)。同時主控制器根據(jù)車編碼信息中的路數(shù)(即某路)選擇對應(yīng)的LED車位指示屏,關(guān)閉本站(即站i)刻度線前的最后一個LED,打開本站刻度線上的LED。當(dāng)該車離開本站(站i的標(biāo)簽閱讀器不再讀該車電子標(biāo)簽的信號)時,主控制器便將該車的離站信息交由發(fā)射機(jī)進(jìn)行載波調(diào)制后發(fā)往下一站(即站i+1),并關(guān)閉本站刻度線上的LED。
當(dāng)上游站i發(fā)出的車輛到站(到達(dá)站i)信息傳輸?shù)较掠握緄+1時,站i+1的站裝置中的載波接收機(jī)對其解調(diào),得到上游到站車輛的車編碼與站編碼信息,送到主控制器處理。主控制器一方面將其交由電力載波發(fā)射機(jī)繼續(xù)傳往下一站,同時根據(jù)車編碼信息中的路數(shù)(即某某路)選擇相應(yīng)的LED車位指示屏,根據(jù)站編碼信息選擇相應(yīng)的刻度線,關(guān)閉該刻度線前的最后一個LED,打開該刻度線上的LED(本例中將打開站i刻度線上的LED)。
隨后,當(dāng)上游站i發(fā)出車輛離站(離開站i)信息傳輸?shù)竭_(dá)下游站i+1時,站i+1的站裝置中的電力載波接收機(jī)對其解調(diào),得到上游離站車輛的車編碼與站編碼信息,送到主控制器處理。主控制器一方面將其交由電力載波發(fā)射機(jī)繼續(xù)傳往下一站,同時根據(jù)車編碼信息中的路數(shù)(即某路)選擇相應(yīng)的LED車位指示屏,根據(jù)站編碼信息選擇相應(yīng)的刻度線,關(guān)閉該刻度線上的LED,并相繼打開/關(guān)閉指示屏上站i與站i+1刻度線間的所有LED。若站i與站i+1兩刻度線間的LED數(shù)量為n,公交車在此間的正常行車時間為T秒,則應(yīng)在該車離開站iT/(n+1)秒后再關(guān)閉站i刻度線上的LED,同時打開站i與站i+1間的第一個LED。2T/(n+1)秒后,關(guān)站i與站i+1間的第一個LED,同時打開其間的第二個LED,如此這般,直至打開站i與站i+1間的最后一個LED。但在關(guān)閉這最后一個LED,打開站i+1刻度線上的LED時,站i+1與其后的站(如站i+2等)采取的行為不同。對站i+1,其需執(zhí)行的操作與車到達(dá)站i時站i所做的相同。站i+1以后的站(如站i+2)必須等到站i+1傳輸來的車輛到站(到達(dá)站i+1)信息后才關(guān)閉站i與i+1間的最后一個LED,打開站i+1刻度線上的LED。
車輛的到站信息與離站信息就這樣相繼傳往下游各站,直至調(diào)度中心。下游各站(如站i+2,...,站n)需完成的操作與站i和站i+1相同。調(diào)度中心是信息終端,除不需轉(zhuǎn)發(fā)信息外,其需完成的操作與其他站裝置相似。另外調(diào)度中心除可用站裝置中的LED車位指示屏顯示車輛在某一時刻的位置分布外,還可用PC機(jī)進(jìn)行顯示,以便于進(jìn)行調(diào)度及其他管理工作。
3 硬件
硬件電路主要部分框圖如圖4所示,主控制器選擇Atmel的AT89C52單片機(jī),標(biāo)簽閱讀器主芯片選擇TI的S6700多協(xié)議收發(fā)芯片,電力載波收發(fā)部分選擇科強(qiáng)電子的KQ-100E的電力載波收發(fā)模塊。



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