智能公交系统电子站牌设计

余智鹏

1 前言

我国的交通情况在早晚高峰期较为严峻，私家车的普及很大程度导致了交通拥堵。而公交车人均占用車道面积小，环境污染小，但是传统的公交系统难以适应我国现今的城市交通状况，智能公交系统将会在城市化推进中起到举足轻重的作用。智能公交电子站牌就是在公交站牌上装电子显示屏，通过多媒体和互联网将公交车的实时信息展现给乘客，让乘客能够及时直观地了解到公交车的到站时间、行车路线以及车内拥挤状况，这样可以改善以前乘客盲目候车的被动局面，从而合理安排自己的乘车计划。乘客获取的信息越全面，其满意度就会得到提升，这样一来公交出行会具有更大的吸引力，更多的乘客愿意选择乘坐公交车，对交通管理和改善具有很大的积极意义。

2 软件设计

系统软件设计基于硬件电路设计的基础上，本系统包括车载和站牌两个部分，所以软件设计也包括两部分：车载部分的软件设计和站台部分的软件设计。车载部分和站台部分是通过串行口传输数据的，并且是单工通信方式，所以站牌部分只用串行口的接收RXD端，车载部分与站牌部分连接的部分只用了TXD端，而接收端TXD只负责接收GPS模块发来的数据。

2.1 车载部分程序流程图

程序流程图根据硬件工作流程为基础进行设计，其主要功能表现在相应的位置。程序流程图的设计，直接影响着编程的质量和形式，所以合理正确的流程图是保证程序正确的前提。而且程序流程图反映的是整个系统的软件结构，对今后的程序修正，有着帮助记忆原设计思路的作用。所以程序流程图需要认真合理的设计，这对以后的调试工作有很大的帮助。

（1）主程序流程图

在根据硬件系统设计的基础上，我对主程序流程图进行了设计，主程序的流程图如图2-1。

（2）接收GPS信号子程序

接收GPS信号部分最重要的是对GPS信号进行处理，首先接收时判断GPS数据格式的开头码“GPGGA”，然后再判断分隔符“，”，当最后一位是“E”时结束程序。

（3）判断是否到站程序流程

判断是否到站主要采用查表得方式，将接收到的数据逐位与程序中已存的站牌坐标数据进行比较，所以这就涉及比较精度的问题。GPS信号的数据输出遵循NMEA-0183协议，其取出$GPGGA形式的格式为：6位时间信号+10位纬度信号+11位经度信号。到了某一站的处理程序主要是运行方向的判别。GPS系统在一个点上时是无法判别方向的，只有选择了两个点，有了坐标的变化它才能判别出方向。本系统若车载部分开机后是从起点或终点开始随公交车运动，则在整个过程中方向是正确的，若车载部分是在途中开始工作的，则公交车至少需要经过两站才能正确显示方向。

2.2 发送部分程序设计

本系统中的发送部分就是将已编好的存放在18H到29H中的已经编好的海明码，加上两个字节的0AAH头和一个字节的0FFH尾发送出去。程序流程图如4-4所示。

在本系统中用到了单片机的两个定时器T0和T1，其中定时器T0主要是用于产生时问较长的延时用，工作在工作方式一，定时器T1是用于产生波特率之用，工作在工作方式二，所用的时钟电路的品振选择的是11.0952MHz的定时器工作在方式一时的一次中断时间为：

由此可以计算要产生4800bps波特率时THl初值为0FAH，产牛2400bps波特率时TH1的初值为0F4H。用产生延时时，由于本系统中延时主要是用于静态显示时能多显示一些时间，决定采用10S的延时，把T0产生一个5s的延时，这个延时直接做一个子程序使用，在需要延时的地方只需要用CALL指令去凋用就可以了。

3 总结

本论文中所做的公交电子站牌已经实现了部分功能，只需要做一些改进就可以实现更多实用功能。所有的站牌硬件都是基本相同的，车载部分的软件虽然不完全相同，但是各路公交车的差别也仅仅只是所经过站台的数目和各个站台的坐标不一致而已。

参考文献

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