公交车查询系统

公交车查询系统（精选12篇）

公交车查询系统 第1篇

1、研究背景

近年来, 随着我国经济持续高速增长, 交通滞后对城市快速发展的瓶颈制约作用越来越明显。城市客运交通从交通方式可划分为公共交通及私人交通两大体系。目前我国城市公共交通的特点主要有:城市内公共交通专用车道覆盖率低, 且因管理水平低, 其它车辆也频繁的占用公交专用车道而造成公共汽车运行效率低。城市道路不合理, 进而使局部地区公交系统利用率低。城市公交汽车老化程度高, 调度和组织不合理。往往造成侯车时间的不确定性。给人们的出行带来了极大的不便, 影响着出行者的满意度。随着居民生活水平的提高, 轿车逐渐走进家庭, 人们在这种情况下更倾向于选择自驾, 以避免候车产生的焦虑和不便。这样, 又加大了道路的拥挤程度, 进一步加剧了交通状况的恶化。

2、研究意义

智能交通系统是将先进的信息技术、通信数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效的应用于整个运输管理体系, 使人、车、路协调统一, 从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。智能交通系统作为一个复杂的现代工程系统, 主要由先进交通管理系统、先进车辆控制和安全系统、商用车辆管理、自动公路系统等几大部分组成, 分别涉及信息、通信、控制工程、交通工程和车辆工程等领域。“公交车实时位置智能查询系统”为智能交通系统中的一个子系统, 基于用技术的方法来实现“明明白白候车”, 使人们更能方便的规划自己的出行, 提高公交出行的比例, 提高城市公交车使用效率, 从而缓解城市交通拥挤, 有效解决城市交通问题, 甚至是上车拥挤的问题。

3、国内外研究现状

在美国, 对智能交通系统的研究主要集中在使公共运输和乘客搭乘可靠, 更有效方面上。它包括向出行者传达可靠和准确的信息, 有了这些信息, 出行者就可以更加方便的规划出行方式。目前, 中国此项研究还处在试运行阶段, 而全国很多城市, 都已经在尝试这方面的应用。上海浦东计划在今年年底试点手机查询公交车到站信息, 广东江门正尝试用智能公交系统, 推广手机智能查询公交车线路、站点、换乘, 车辆到站情况。重庆年底前计划投入使用智能公交站牌, 可实时监测下一趟车还有多远, 车挤不挤。福建新大陆集团推出“车联网”整体解决方案, 在福州公交上应用“智能公交系统”, 实现由单纯的人工调度到智能化动态监控, 实时调度, 并能使老百姓足不出户掌握公交信息。

现行的技术主要有基于Zigbee的应用, 基于GPRS的应用, 基于GSM的应用、基于红外遥控技术的应用。这些技术各有优缺点, 目前用的较多的是基于GPRS的应用。

二、研究的目标

利用先进的信息技术、通信数据传输技术与方法实现公交车定位的准确性, 位置信息的实时性, 位置信息数据共享性以及用户查询的方便性。系统功能拓扑图如下图所示

三、系统设计

1、硬件设计

系统硬件主要包括车载设备, 可实现定位, 车载外围设备的控制。车载设备包括定位模块, 通信模块, 电源模块以及驾驶员接口模块组成。其原理图如下

定位模块接收GPS所发导航电文, 形成经处理后形成一定格式的综合数据流 (位置、时间、速度) 经串口送至通信控制器。

通信控制器将综合数据流和本车身份及其它数据经通讯协议重构后通过无线基站, 移动GPRS传给公共平台, 以及沿线电子站牌, 向候车乘客显示正向本站行驶的运营车状态位置。通讯控制器选用ATMEM公司的AT89C51作为控制芯片, 具有成本低, 开发周期短的优势。

电子站牌由无线信号接收器, 显示控制器, 光带式车辆位置显示器和LED时间显示单元, 电源及防护外壳以及有源式ID码发射器等部分组成。电子站牌能定时接收GPS时间信息, 对内部时钟进行校正, 通过LED显示时间信息, 及离本站最近车辆位置, 到站时间等。

2、软件设计

本系统主要是为乘客的出行提供方便, 所以主要功能是对公交线路的查询

系统提供三种查询:车次查询、站点查询、站站查询

站点查询流程图:

乘客可以通过站点查询来了解这一站点将要到达公交的时间, 这样乘客可以根据提前了解时间来安排等车时间, 不会因为不知道什么时候到, 而花费不必要的时间。

四、结论

公交车实时位置查询系统用技术的手段提供便捷的乘车信息服务, 唤起人们乘坐公交车出行的意愿, 提高公交车的出行率, 有效的缓解了城市交通压力。

摘要：公交车实时位置查询系统提供车次查询、站点查询、站站查询, 用技术的方法来实现“明明白白候车”, 使人们更能方便的规划自己的出行。

关键词：公交车,实时位置,查询

参考文献

[1]、陆化普等.《智能交通系统概论》中国铁道出版社

[2]张其善等.《智能车辆定位导航系统及应用》科学出版社

公交车运行系统的分析与改进 第2篇

浦工程1004班 程磊

初松烨

费飞

城市公交发展背景

随着我国经济的快速发展，交通需求日益扩大，机动车数量迅速增加，城市的交通质量面临着一个巨大的挑战。在各大中城市，由于人口密集度较大而道路资源又十分有限，要很好的解决人们的出行问题，大力发展公共交通这一基础设施尤为重要。尽管我国目前正在大力发展城市公共交通事业，然而现实状况不容乐观，我国大部分城市的公交分担率仅在6%~25%之间，而国外同类城市的公交分担率一般在40%~80%之间。究其原因，主要就是我国公交服务水平低、车速慢、运行时间过长，导致大多数人放弃选择乘坐公交车辆出行 减少运行时间的重要意义

（1）是实现城市公共交通企业“努力为乘客提供安全、方便、迅速、准点、舒适的乘车条件，最大限度节约社会活动时间”的经营方针和基本任务的重要内容。（2）是加强企业管理、增加运力和降低成本的重要措施。缩短运行时间，可以提高周转率，降低公交运营成本。（3）有助于优化城市交通结构，提高公交对于私人交通方式的竞争力，促进交通方式的转移。（4）改善城市建设，推动城市发展 运行时间的构成及影响因

公交车辆的运行时间，是指公交车从始发站发车开始直至到达终点站所有乘客都下车为止、整个过程中所消耗的时间。它包括正常行驶时间、停车时间和延误时间三大部分。停车时间又分为交叉口红灯停车等待时间和停靠站由于上下客而发生的停车时间。为了便于分析，把停车时间和延误时间统称为延误时间。减少公交车运行时间的具体措施 • 1.设置专用道

• 公交线路所经过的城市道路的等级、车道数是由城市总的交通网络结构决定的，属不可控条件，而且实际情况表明，拓宽道路往往会吸引更多的交通量，对改善公交车辆的行驶状况效果并不明显。因此，不能依靠拓宽道路来提高公交车辆的行驶速度；但是可以严格控制占用道路，通过设置一些特定的专用道来让公交车辆享有更多的优先通行权，来提高道路通行能力 • 2.公交车辆的改进

•（1）提高公交车辆的动力性能，力争减少延误时间。（2）推进城市公交车低地板化，降低公交车踏步高度，便于乘客上下，提高运行速度。（3）车门数量和位置。合适的车门数量和车门位置，有利于减少乘客上下车时间。（4）改进IC卡及其刷卡装置。提高刷卡的成功率，减少刷卡次数，也可以减少乘客的上车时间

• 3.公交站点的改进

出行无忧 公交查询软件横测 第3篇

对一款公交查询软件来说，快速而精准的定位、多样的换乘方案选择以及更加人性化的排序方式都是影响用户体验的重要因素，这些方面也是本次横评的重中之重。

从定位准确度来说8684在本次测试中表现得最好，爱帮公交和彩虹公交的偏差也在可接受范围之内，而出行伴侣竟然不支持定位！

从反应时间来看，小编选择了沙坪坝石小路黄桷园作为起始站点，巴南区公安分局（龙海大道66号）作为目的点进行了测试，爱帮公交和彩虹公交都很迅速的反应出了换乘信息，8684反应速度较慢，但其多达30条的换乘信息着实让小编吃惊了一把（如图1），出行伴侣则未找到任何一条换乘信息。

在排序方式选择方面爱帮公交提供了综合排序、换乘最少、步行最少、时间最短、距离最短、地铁优先6种方式（如图2），彩虹公交则提供了最快到达、最少换乘、最少步行和不坐地铁4种换乘方式，8684提供的筛选功能可以选择地铁出行和夜间出行，而出行伴侣都只有默认的排序方式。在细节描述方面四款软件各有自己的特点，相对之下，彩虹公交做得最为出色，8684和爱帮公交的到站提醒功能则可以让我们舒舒服服的在车上睡一觉而不用担心坐过站的事情发生。

在常规功能齐备的情况下，占用更少资源的软件总会得到更多的青睐。对于这四款公交查询助手，我们来比较一下它们的安装包大小和占用空间。

爱帮公交的安装包最小，而同样作为非离线查询的彩虹公交就要略逊一筹了。出行伴侣虽然占用空间惊人，但是它已经包含了完整的离线查询数据，在网络状况不好的时候，它也能贴心相伴。8684公交则提供了全国440个城市的公交换乘方案，你可以按自己的需要下载特定城市的数据包。

目前的智能手机市场，各种操作系统并行，对更多平台的支持虽然会带来更多的成本，但是也会带来更多的用户。爱帮公交支持平台最多，同时覆盖了iOS、Android、Windows Phone、Java和Symbian五大平台系统，用户受众面更大。8684公交和彩虹公交作为后来者，集中精力于iOS、Android平台，而出行伴侣仅支持iOS平台。

综合以上方面，这四款软件各具特色，其中爱帮公交表现不凡，多数指标上优于其他三款软件，更加贴合用户的需求；彩虹公交作为后起之秀，各项指标紧追爱帮公交，可谓公交查询软件中的一匹黑马；8684公交则在定位精准度上占据了优势；而出行伴侣仅支持iOS平台，不支持定位，公交线路查询不全，还有待改进。

Tips

基于单片机的公交车报站系统 第4篇

设计的公交车报站器是以AT89S52为控制核心, 结合语音控制芯片ISD1420, 对数据进行编码, 当车辆达到预定位置时, 通过键盘解码将信息传送给89S52, 进而控制语音芯片进行播报站名、广告、提示语等信息, 并在LCD模块12864上显示, 实现半自动报站功能。该报站器不仅可以提供自动报站, 而且对公交车的行车安全提供了一定的保障。且不仅可以应用到公交车上, 还可以应用到火车及长途汽车上, 结合LCD液晶模块进行报站显示, 提供车上的宣传用语及车厢广告等文字服务。下面分别介绍各部分功能及原理。

一、单片机控制部分

单片机根据键盘信息对语音和液晶进行控制, 实现报站功能。单片机选用Atmel公司的AT89S52。AT89S52是一个低功耗, 高性能CMOS 8位单片机, 片内含8k Bytes ISP (In-system programmable) 的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器, 器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造, 兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构, 芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元, 功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

二、键盘输入部分

本部分采用常用的彩电遥控器SAA3010T, 它是将所按键对应的键值进行编码加上系统码, 调制在32~56K范围的红外线载波上, 然后经放大通过红外线发射二极管将信号发射出去。SAA3010T码型的一帧数据可分为:起始码部分 (1.5位) 、控制码部分 (1位) 、系统码部分 (5位) 和数据码部分 (6位) 。在连续按键的时候, 重复码波形与前一次波形相同, 波形见图7, 如果是第二次按键, 则控制码反转。这里等待时间+扫描时间=18个位的时间, 重复周期=4*16个位的时间, 0’码和1’码传送采用双相位编码发送技术。

三、键盘解码部分

键盘解码部分, 采用的是红外一体外接收头SM0038。该芯片结构简单, 通过3脚接收到的信号直接传给单片机, 再通过程序控制既可将红外遥控的输入信号解码出来。本实验中DATAOUT脚直接接P3.7口。

四、语音播报部分

本部分采用ISD1420P语音芯片及外围电路实现语音报站功能, 该芯片内部包含片上时钟, 麦克风前置放大器, 自动增益控制, 带通滤波器, 平滑滤波器和功率放大器。采用模拟存储技术, 能够提供20秒的录放时间, 且掉电不丢失, 语音质量高。外围主要由驻极体话筒和扬声器加少量电容电阻组成, 实现语音信号的输入输出, 并且用一个二极管作为录音指示灯, 通过8根地址线和2根录放控制线和单片机相连。在录音模式中, 单片机将27脚置低, 并送出相应的地址, 从而实现分段录音。录音时发光二极管D1被点亮, D1熄灭表示录音结束。在报站状态下, 只需要由单片机P0口送出所需报站名及其他语句的存储地址, 给24脚一个下降沿信号, 开始放音。通过更改地址即可播放不同的预录的语音信号, 组成所需要的一句话, 实现自动播报站名及提示性语句。

五、液晶显示部分

本部分采用的是FYD12864-0402B液晶显示模块。FYD12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式, 内部含有国际一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块, 其分辨率为128*64, 内置128个16*8点ASCII字符集, 利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令, 可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8*4行16*16点阵的汉字, 也可以完成图形显示。低电压、低功耗是其又一显著特点。有该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵显示液晶相比, 无论硬件电路结构或是显示程序都要简洁很多, 该模块的价格也略低于相同点阵的液晶显示模块。本设计液晶的数据线与单片机的P1口连接, RS、RW、E与P3.4、P3.5、P3.6连接。在每次上电后都需要对LCD进行初始化设置, 把需要显示的汉字放在数组里, 编译器会自动将汉字转换为机器码, 通过相应的驱动程序送给LCD, 就会显示相应的汉字。在单片机初始化完成之后, 进入系统默认的报站模式, 开始显示开机画面, 每一屏之间的延时是通过查询键盘来实现的, 一旦有键按下, 通过软件解码读出键值, 退出广告显示, 根据软件所设定的功能去执行。

参考文献

[1]袁成:《自动报站设备》[J].城市公用事业.2003, 17 (3) :42-43[1]袁成:《自动报站设备》[J].城市公用事业.2003, 17 (3) :42-43

[2]付丽辉:《汽车自动报站器的设计》[J].世界电子元器件.2003, (3) :70-71[2]付丽辉:《汽车自动报站器的设计》[J].世界电子元器件.2003, (3) :70-71

公交车查询系统 第5篇

公交GPS系统能够实现公交企业由传统经营管理模式向“安全监管可视化、运营调度智能化、数据生成自动化、市民出行信息化、企业管理规范化”管理模式的转型，为总公司领导提供决策支持，有助于提高企业运作效率，降低企业整体运营成本，强化企业内部管理，推进企业发展，加强公共交通系统的资源协调，使城市公共交通系统网络更趋合理和完善。从 年起逐步投入使用，经过 年的建设和运行使用，系统建设基本完成并逐步成熟，成果显著，推动了企业发展，提高了经济和社会效益。但仍然存在一些问题，需要不断去解决。具体问题和建议如下：

一、系统尚未完善和全面使用。该系统在使用过程中不断发现新的问题和需求；行车大间隔数据采集和生成、客流统计、通过车载终端或刷卡机自助考勤等功能尚未实现；ERP系统中内部生产管理子系统仍在不断完善中，未能全面实现信息互补、资源共享、管理协同的企业管理目标。系统完善和成熟使用是个漫长的过程，离不开政府和总公司领导的统筹、重视、支持和指导。

二、各单位（部门）在公交GPS系统建设和使用过程中担任的角色和使用权限需进一步明确和确定，分工明确；完善系统相关规定和管理制度。同时，要加强部门、单位之间的协调沟通，互通有无，资源共享。

三、系统问题处理不够及时、快速，有的甚至进度严重滞后。虽然系统维护公司安排有运维和设备维护人员常驻我司，但是系统软件和硬件问题都比较多，系统故障也时有发生，现有人员配备不能满足我司各项需求。建议增配技术和维护人员，总公司定期组织我司相关职能处室部门或单位与系统维护公司召开关于系统问题和需求进度的沟通座谈会，提升系统完善和问题处理进度。

四、培养我司公交GPS系统技术专业人才，学习相关专业知识和技能，储备后备力量，以备全面接管系统的使用和维护。另外，希望能够提供向国内同行学习、交流的平台和机会。

五、调度工作是城市公共客运交通运输管理系统中最基层也是非常重要的一环，也是公交GPS系统的重要支撑。建议尽快落实坐席调度员、站员配置方案，考虑统筹、提高坐席调度员的工资待遇，从而节约企业人力资源和人工成本，降本增效，优化调度人员结构，提高调度员工作积极性和动力，促进企业发展。

今后，我将不断加强专业理论知识学习，不断掌握新知识、新技术，同时向身边的同事和领导学习，取长补短，提高自身业务能力和工作水平，做好本职工作，以企业发展为已任，勇挑重担，积极为企业发展献计献策，实现自己的人生价值。

公交车查询系统 第6篇

关键词：GIS；公交查询；MapX

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-02

Shaoxing Urban Bus Search System Design and Implementation Based on GIS

Zhu Zhimou

(Yuanpei College,Shaoxing University,Shaoxing312000,China)

Abstract:GIS (Geographic Information System) is collection,storage,management,

retrieval,analysis and description of the whole or part of the Earth's surface and the spatial distribution of data,spatial information systems.The system bus lines around the city of Shaoxing,the site of the geographical distribution of bus lines,the site of the query is analyzed and design,and complete the corresponding program algorithms and software functions,to achieve a GIS-based urban transit sites in Shaoxing,the line query,line and site management.

Keywords:GIS;Bus search;MapX

一、引言

城市交通是城市社会、经济活动的动脉和纽带，对城市的经济发展和人民生活水平的提高起着非常重要的作用。近几年来，随着城市规模的发展，城市公交线路和站点相应的也越来越多，越来越复杂，给乘客的乘坐带来了很大的不便，因此一种能够提供实地、动态、直观、鲜明、最优化地反映出查询结果及其相关属性的查询显得尤为重要

本系统以绍兴市区的公交查询为例，以绍兴公交电子地图为信息支撑框架，结合MapInfo的地理空间技术，把绍兴公交相关线路、站点以地图、图形和图表等信息进行描述，对数据库进行查询、操纵来实现对各种信息分析处理，最终将查询结果清晰地以地域分布或图表的形式显示出来。

二、系统设计

（一）系统的体系结构

城市公交查询系统需要处理大量图形图形数据的处理，为了提高运行效率，本系统以地理信息系统结合信息管理系统为设计模式，在用MapInfo公司的MapInfo Professional建立绍兴公交电子地图的基础上，采用微软的Microsoft Visual Basic 6.0为程序设计语言，以Microsoft SQL Server 2005为系统开发数据库，以及MapInfo MapX 5.0为组件式GIS开发环境，围绕绍兴市公交线路、站点的地理分布，对公交线路、站点的查询和线路调整进行了分析与设计，并完成了相应的程序算法和软件功能，实现了基于GIS的绍兴市公交站点、线路的查询，线路和站点管理，触摸屏查询及绍兴市公交电子地图的显示、放大、缩小、漫游、距离测量等功能。

（二）系统的数据库设计

系统数据库采用SQL2005进行设计，表和表之间通过关键字进行连接，为了减少数据库的维护工作，设计时定义的表的关系只有一对一和一对多两种。通过验证，数据库满足第三范式的要求。

在得到总的实体─关系图后，根据实体─关系图进行了数据库的物理设计，在建立的数据库中包含了以下6张表：

（三）系统的功能设计

本系统的功能分块如图3

1.用户管理模块。用户管理模块实现对不同级别的用户分配不同权限的功能。我们将用户分为管理员、操作员（线路调整员）、查询者（大众市民）三个级别，管理员拥有全部权限，可以增删操作员，操作员拥有对线路和站点进行增加、删除、修改的权限，查询者只拥有查询权限。

2.地图管理模块。通过树状列表向用户显示系统中的所有图层的信息，同时允许用户通过鼠标选择所需要的图层，去除不必要的图层。也可以通过树状列表向用户显示线路和站点图层的所有站点和线路列表，用户可以选择某一站点或线路，让其在地图上突出显示。还实现地图的放大、缩小、漫游、电子鹰眼等功能。

3.站点和线路管理模块。计算公交线网密度、线路重复系数、路段线路重复数等线网指标，辅助管理者对公交线路网络中站点设置、线路走向、线网的合理布局进行数据分析和决策，在决策分析功能的基础上，对站点合线路进行调整，并对电子地图的站点层和线路层进行修改并保存。

4.查询模块。用户可以进行站点和线路的精确查询，站点和线路的模糊查询，最短路劲查询。

5.电子地图辅助管理模块。用户可以点选择、圆形选择、矩形选择等选择模式实现对相关信息的选择，并使之高亮显示。用户还可以实现两地的距离测量。

三、系统的实现

系统界面采用常见的菜单式界面，主界面是在Visual Basic中添加MapInfo MapX 5.0、Microsoft windows common controls 6.0、Microsoft windows common contmls2.6.0、Microsoft common dialog control 6．0、Microsoft ADO data control 6.0等组件实现，如图4所示：

（一）电子地图的实现

该系统的电子地图以扫描的电子地图作为底图，再在这张底图上进行分层次的描摹（公交线路、站点、道路等图层）。一般的电子地图主要以线条为主，框架明了、清晰，但我们做的是公交电子地图，缩放比例小，清晰度要求高，对地点和事物的标注密度高，颜色辨别率要高，电子地图的容量也就大。鉴于上述要求，要求尽可能多的分图层。由于系统的功能主要是查询，建筑物图层显得尤为重要，房子（以小方块描摹）图层的填充极大的增加地图的容量，另一方面，由于绍兴城区的特色，河流纵横，河流图层的重要性也是不言而语的，因此增加了河流图层。由于图层众多，要求对电子地图的辨别度也比较高，所以对不同图层进行了不同颜色的填充，使得电子的容量大幅度增加，最终导致程序启动时，电子地图的加载时间大大增加。通过以下两种方法解决了问题。

1.在图层设计时控制，控制图层的缩放比例，使其只在某比例之间显示，所以在程序加载时，可以使某些图层在该比例不显示，缩短了加载时间。

2.在程序设计时控制，在电子地图加载时，不加载某些图层，到用时再加载。比如在刚打开程序时，不加载房子图层。

（二）公交站点查询

该模块的主要设计思想是根据用户在主界面选择所要查询的站点之后，在电子地图中显示该公交站点，并改变地图的缩放级别及中心点位置，使该公交站可清晰显示，并可显示该公交站点所经过的所有公交线路的信息。如在电子地图上单击绍兴文理学院南山校区站点，即可以查询该站点的相关信息，包括通过该站点的所有公交班次。

在GIS系统中所有的查询都是围绕着管理对象的属性信息和空间信息之间的相互索引。点查询通过调用SearchPoint函数实现，调用SearchInfo函数来处理查询结果。

（三）公交线路查询

公交线路查询不仅是显示文字的查询结果，而且在公交电子地图上将所有的所查的公交线路及改线路的所有站点都在地图上显示出来，并且可以显示它们的相关信息。如在电子地图上单击9路公交线路，即可以查询该线路的相关信息，包括通过该线路上的所有公交站点。

（四）位置定位查询

位置定位查询是系统比较重要的一个模块。该模块的思想是指查询者输入自己所在位置的信息（信息是指重要标志性建筑或地点），然后查询距离自己位置一定距离的站点，查询出来的站点在电子地图上闪烁显示，并用文本形式显示离这些站点的距离。

（五）路径选择查询

路径选择查询是指先输入自己所在位置的信息，文本形式显示距离自己位置一定距离的站点，输入目的地的位置信息（信息是指重要标志性建筑或地点），文本形式显示距离目的地位置一定距离的站点，然后从列出来的起点站点和目的地站点列中各选择其中一个，按查询，文本列出所有可行的路线，再选择其中的一条路线，按确定，此路线就在电子地图中闪烁显示。

四、结语

本文在进行系统调研、需求分析的基础上，设计了系统的总体结构和框架，实现了基于GIS的绍兴市区公交查询系统的初步功能。该系统已涵盖了公交查询的公交线路查询、公交站点查询、位置定位查询、路径选择查询等主要功能。且该系统不再是基于文字的普通地图，而是基于生成的GIS电子专题地图，较为醒目、直观，为市民的乘车出现提供极大的方便。

参考文献：

[1]杨子江,季桂树,白云莉.基于GIS的城市公交查询系统的研究与实现[J].内蒙古大学学报（自然科学版）,2010,41(4):436-439

[2]吴永军,蔡永香,郭庆胜.城市公交查询系统的设计与实现[J].测绘信息与工程,2006,31(5)：40-42

[3]丁继红．基于WebGIS地理信息网络发布的技术实现与应用[J].吉林大学学报（信息科学版）,2006,3:210-214

[4]欧瑜枫,李鹏.基于VB的旅游城市地图查询GIS的研究与开发[J].产业和科技论坛,2008,7(12):130-131

[5]刘光.地理信息系统二次开发教程（组件篇）[M].北京:清华大学出版社,2004,1

[基金项目]绍兴市高等教育精品课程 (jykt200906)

无人驾驶智能公交车控制系统设计 第7篇

随着人民生活水平的提高, 私家车为人们的出行带来了极大的方便, 但同时, 也为环境带来了极大污染。在提倡节能减排的今天, 使用公共交通工具出行, 是节约石油资源, 减少环境污染的有效措施。智能汽车方面, 国内外专家学者及科研机构都进行了相关研究, 取得了一些成果, 但对于公交车的智能停靠、智能行驶的研究尚处于空白。据公安部公布的数据, 在导致人员伤亡的交通事故中, 有90%以上是人为因素所致。因此, 取缔最不安全的因素“人”, 研发无人驾驶公交车辆已迫在眉睫。本文研制无人公交系统模型多功能智能小车, 采用电脑与GPS卫星定位技术, 外加红外遥感技术与雷达定位系统, 实现模型的智能操作, 实现无人驾驶, 节省劳动力, 减少事故。

1 模型总体设计

无人驾驶车辆, 也称为智能车或轮式移动机器人, 它依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。利用车载传感器来感知车辆周围环境, 并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息, 控制车辆的转向和速度, 从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。本课题所研究的内容, 即实现公交运行的自动停靠, 自动开关门, 遇到突发情况的停车自动制动以及手动制动等, 解决公交车自动运行中所遇到的技术性问题和安全性问题, 提高公交无人化运行的可行性。

经过文献资料的搜集、论证及模型的实际制作过程, 最终确定利用红外遥感技术、传感器及单片机技术, 通过C程序的编写和PDI算法的设计, 实现公交车的自动循迹、车门自行启闭、遇障停车等。模型采用模块化设计, 由转向模块、驱动模块、循迹模块、避障模块、车门自动启闭模块、电源模块组成, 各模块均由单片机控制, 模型总体设计如图1所示。

①红外避障传感器 ②红外循迹传感器 ③车轮 ④单片机⑤减速机构 ⑥马达 ⑦扇形零件 ⑧转向连杆

2 关键模块设计

2.1 转向模块

模型转向机构通过步进电机控制机构的摆动, 带动车轮进行转向。步进电机转轴套一小齿轮 (为过盈配合) , 小齿轮与一带齿扇形零件啮合而该零件又与一细长板通过套孔相连, 如图2所示。

转向机构的角度由PWM编码进行控制。PWM是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术, 广泛应用在测量、通信、功率控制与变换的许多领域中。

2.2 驱动模块

2.2.1 变速装置

小车靠永磁式直流电机提供动力, 运用三个齿数不同的齿轮对电机进行减速。最小的齿轮套于电机转轴上, 一个较大的齿轮套在车轴上, 均为过盈配合;另一齿轮和马达用三个固定挡板支撑, 结构如图3所示。

2.2.2 直流电机的驱动

对于永磁式直流电机一般通过电枢电压控制以实现电机转速和方向的控制, 而电机驱动模块要能方便的实现对输出电压的大小和极性的控制。研究决定采用直流电机的H桥电路控制, 实现直流电机正转、反转、停止、加速、减速等操作。

H桥驱动电路由4个三极管组成“H”的4条垂直腿, 而电机就是“H”中的横杠。

2.2.3 步进电机的驱动

该模型采用的步进电机为28BYJ48型四相八拍电机, 电压为DC5V-12V。通过ULN放大的信号控制步进电机正转反转停止, 从而控制小车的左转右转以及车门的开启关闭。

2.3 电源模块

根据模型要求, 电源采用4节1.5 V电池, 经电池盒串联可获得5.9～6.5 V的稳定电压输出, 直接给电动机驱动电路供电。另外, 利用稳压电路, 将充电电池电压转换成单片机所需要的电压, 为单片机系统板上其它模块提供+5V电源。

2.4 循迹模块

公交道路用光滑平整的黑白纸铺制, 宽约35 cm。中间为黑色轨迹线, 两侧白色反差路面。公交车道总长约25 m, 公交站点位置放在轨迹线旁的任意位置。采用反应式光电传感器, 通过感知与地面颜色有较大差别的轨迹线实现识别, PWM控制实现了对驱动马达的动态精确控制, 使小车转向准确。

公交车底部中间偏前处安装3个红外光电传感器, 一个正对黑线, 另两个在黑线两侧对着白色地面。当运行轨迹为直线时, 中间传感器识别黑色路径输出低电频 (1表示低电频) , 另两个传感器输出高电频 (0表示高电频) , 小车直行;当小车脱离轨道时, 中间传感器不在对着黑线输出高电频, 左转或右转取决于两侧的传感器。若左侧传感器识别到黑色路径输出低电频, 则左转;若右侧传感器为低电频, 则右转。智能公交模型循迹过程模拟如图6所示。

2.5 车门的自动启闭模块

该模块包括公交车的车门以及与车门相连接的连杆机构和步进电机, 在公交车门上安装有感应装置和一个微控制器相连。微控制器上连接直流电机驱动电路, 感应装置感应到有乘客通过时车门保持开启状态;当在规定时间有无乘客通过时, 通过对步进电机正反转的控制从而达到车门启闭。

2.6 避障模块

当通过发射红外线并检测红外线有无被反射来确定前方近距离范围内停有其他车辆会停止和前进, 当障碍物或其他车辆离去时, 公交车继续寻迹前进, 这样提高了整体系统的智能性。

3 结论

(1) 以单片机为核心, 运用红外光电传感器、红外避障传感器实现了智能公交模型的循迹和避障功能。

(2) 采用PWM技术及PDI算法实现了模型的转向和按预定轨迹行驶的功能。

参考文献

[1]宋戈, 黄鹤松, 员玉良, 等.51单片机应用开发范例大全[M].北京:人民邮电出版社, 2010.

[2]http://baike.baidu.com/view/4202585.htm

公交车查询系统 第8篇

利用GPS全球定位系统[1]实现公交车自动报站是近几年来的一个热门话题。目前,国内只有北京、上海、深圳、广州、青岛等城市实现了利用GPS自动报站,许多中小城市的公交车仍旧是传统的人工按键报站,常常出现误报、漏报甚至干脆不报等现象,给乘客带来了很大的不便。由于现有的GPS自动报站系统成本较高,难以短时间在我国中小城市中推广和应用。因此,在中小城市中,公交车对低成本的GPS自动报站系统有强烈需求。

针对我国中小城市的需求,笔者设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统,该系统具备报站准确、体积小、功耗低和成本低等特点。同时系统还具有U盘的功能,如果公交车需要临时改变运营线路或更换一些语音广告信息,公交管理人员可以通过USB接口,方便、快捷地下载更新语音信息。

1 系统总体结构

本文提出的GPS自动报站系统的总体结构如图1所示,整个自动报站系统分为语音信息存储和自动播报两大部分。语音信息存储将预播放的语音信息(如报站、广告、温馨提示等)通过USB接口,存储在Nand Flash存储器中。自动播报则是利用GPS确定报站位置的经度和纬度信息,并结合MP3播放技术,将此信息与报站的 语音信息相匹配即可实现自动报站。当公交车行驶到该经度和纬度时,就可以自动报出该经度和纬度信息所对应的语音信息。

2 系统的硬件实现

整个系统采用了AT89C51SND1C单片机作为主控制器的设计思路,AT89C51SND1C是ATMEL公司针对MP3解决方案设计生产的一款单片机,具有C51内核,64 kB的Flash程序空间和4 kB引导闪存以及2 304 B的RAM存储器,允许通过嵌入的4 kB Flash引导区进行在系统编程,片上集成了多种外设(MP3硬件解码器;可编程音频输出接口DAC;USB1.1控制器;内建锁相环 PLL;2路10位ADC;44个通用I/O;2个16位定时器/计数器;硬件看门狗定时器;标准全双工UART),这样就大大简化了电路的设计。由于AT89C51SND1C具有强大的外设功能,整个电路结构较紧凑,使其稳定性高,功耗低。

GPS模块采用台湾丽台公司的LR9543,它具有12通道,定位精度为10 m,RS232串行接口,NMEA-0183数据格式,低价位高性能等特点。

系统原理图如图2所示,由于该款单片机内部集成了USB1.1控制器、MP3硬件解码器和音频输出接口,因此系统外围电路减少了USB接口芯片及语音芯片,使得USB接口电路和语音电路都非常简单。单片机通过串口处理GPS模块的通信数据。

3 系统的软件设计

系统软件设计以KeilC51作为开发平台,采用模块化的编程方法设计。软件源代码大致由U盘功能模块、MP3语音播放模块、GPS信息接收与处理模块和LCD显示模块组成。其中关键技术及难点在于U盘功能模块、MP3语音播放模块和GPS信息接收与处理模块的实现。

3.1 主程序的实现

在主程序中先检测系统是处于U盘功能状态,还是自动报站状态。若是在自动报站状态,则检测GPS信息,确定公交车当前的地理位置,决定是否播放信息,播放哪段语音信息。程序流程实现如下所示:

void Main()

{

System_Init(); // 系统初始化,包括使能该单片机的X2模式,Flash复位等

if(P3_4) // 检测系统当前状态

{

Udisk(); // U盘功能的实现

}

else

{

GPS(); // GPS信息接收与处理的实现

MP3_Play(); // MP3语音播放的实现

}

}

3.2 U盘功能的实现[2]

该功能涉及从机USB与主机的通信,以及在K9F1208上对FAT16文件系统的建立与管理。K9F1208是三星公司推出的一款64 MB的Flash芯片,该芯片存储区域分为4 096个Block,每Block大小为32个Page,每Page有512+16 B。Flash的读写有其自身特点:①必须以Page为单位进行读写;②写之前必须先擦除原有内容;③擦除操作必须对 Block进行,即1次至少擦除1个Block的内容。针对这种情况,将 Flash 的1个Page定为1个扇区,将其2个Block,64个扇区定为一个簇,这样,簇的容量刚好为 51264=32 kB,满足 FAT16对簇大小的要求。

FAT分配空间的时候,是按簇来分配的,但是其给出的地址却是 LBA(logical block address),即它只给出一个扇区号,比如对此 Flash 而言,若给出 LBA为 040,实际代表簇1的扇区1。因此需要将 Logical Block Address转换为实际物理地址,这样,才可以对数据进行正确地存取操作。根据定义的结构,转换公式为:

Flash的 Block = Logical Block Address/020

Flash 的Page = Logical Block Address%020

按照这样的结构及 FAT16的要求,在K9F1208上实现DBR、FAT、FDT和 Data 4个区,即可实现 U盘中的磁盘管理功能。AT89C51SNDIC芯片内集成有USB1.1控制器,由于Mass Storage协议及端点配置、枚举、通信过程较为复杂,限于篇幅这里不再赘述。程序流程实现如下所示:

USB_Init(); // USB寄存器配置函数

Ep_Enable(); // 使能有关USB的配置

while(1)

{

if (UEPINT & EP0) Enum(); // 进入端点0通信状态,完成枚举任务

if (UEPINT & EP1) Main_Txdone(); // 进入端点1通信状态,向主机返回数据

if (UEPINT & EP2) Main_Rxdone(); // 进入端点2通信状态,解析并响应SCSI命令

UEPINT=0; // 清除端点中断标志

}

3.3 MP3语音播放的实现

AT89C51SND1C芯片内部的解码电路支持MEPG I/II声音格式第3层格式的硬解码,可处理48、44.1、32、24、22.05和16 kHz采样频率的MP3音频信号,支持31级的低、中、高均衡控制及左右声道独立音量控制,音质效果方面明显好于语音合成芯片。程序流程实现如下所示:

MP3player_Init(); // MP3解码器初始化

FAT_Info(); // FAT文件系统初始化

Find_MP3(); // 获得MP3文件个数

Cmp(); // 比较GPS实时接收信息与站台固定信息

MP3_Player(); // 获得MP3文件信息,配置播放器进行播放

3.4 GPS信息接收与处理的实现

GPS模块LR9543可以同时接收12颗卫星信号(只要能观测到4 颗卫星,就能得到观测点的三维坐标)[3],配合GPS接收天线,只要系统一上电,模块就开始自动地接收GPS卫星定位数据,每秒输出一次定位数据,该数据主要由帧头、帧尾和帧内数据组成。根据数据帧的不同,帧头也不相同,有$GPGGA、 $GPGSA、$GPGSV及$GPRMC等。我们通常用$GPRMC精简数据输出这条信息,这条信息包含了目标的经度、纬度、速度(kn)、运动方向角、年份、月份、h、min、s、ms、定位数据是有效还是无效这些重要信息,如图3所示为模块已经成功定位输出的有效数据。

下面分析一下这条数据的具体含义:

$GPRMC,033437.114,A,2551.3455,N,11455.5048,E,0.00,31.25,110 308,*30

033437.114:表示格林威治时间03 h34 min37 s114 ms,格林威治时间比北京时间慢8 hA:表示这次数据是有效的,如果是无效的显示V。

2551.3455,N:表示北纬25°51.3455′,N为北半球,S为南半球。

11455.5048,E:表示东经114°55.5048′,E为东经,W为西经。

0.00:表示速度,因为模块此时没有运动,所以没有速度数据产生

31.25:表示运动方向角。

110308:表示是2008年03月11日。

GPS信息的接收与处理是在串行中断程序中实现的,使用中断可以及时接收GPS数据,因为帧头为$GPRMC的数据不多,通信及数据处理过程约需5 ms,系统可以及时播放站名及其它语音信息。公交车途经的各站台的经纬度数据需要预先测量好,存放到系统的数据区,作为对比参考用。程序流程实现如下所示:

void Serial_Interrupt() interrupt 4 using 0

{

OK=IS_Valid(); // 接收数据,根据$GPRMC帧格式判断该数据是否有效

if(OK) // 接收数据正确

{ /* 1提取经纬度信息

2判断要播放的语音代号,不需要播放MP3_N为0 */

_MP3_N=Gps_Deal();

}

RI=0; // 清除中断标志

}

4 系统运行情况

采用该方法设计,公交车在每2个站台之间的运行要经历下面4个状态:

1)靠站。距离站台150 m处,预报站(如:前方到站是,有下车的旅客请做好准备下车);

2)到站。距离站台20 m以内,播报到站信息(如:站到了)。

3)出站。驶出站台20 m以外,播报离站信息(如:车辆出站);

4)运行。出站50 m,距离下一站200 m之间,可播放其他与站台信息无关的信息。

5 结束语

该系统具有工作稳定、功耗低、成本低等特点,能实现自动报站功能,彻底改变传统公交车语音报站必须由司机操控才能工作的落后方式,能大大降低司乘人员的工作强度,提高公交服务质量,同时也将为公交公司和社会带来较大的经济和社会效益,可在我国中小城市的公交车上得到广泛应用。

摘要：介绍了公交车自动报站系统的总体结构,提出了以AT89C51SND1C为主控制器的设计方案,并给出了系统原理图,阐述了的系统软件设计,包括U盘功能、MP3语音播放和GPS信息接收与处理等。

关键词：GPS,自动报站系统,公交车

参考文献

[1]胡友健.全球定位系统(GPS)原理与应用[M].北京:中国地质大学出版社,2003

[2]眭相林,许伦辉,刘风磊.公交车自动报站系统中的U盘设计与研究[J].交通与计算机,2008,26(2):120-122

对公交车制动系统性能的分析探讨 第9篇

以下是对刹车方面问题的处理方法和有关经验的总结。大体包括:存在问题、原因分析、材料的选用、工艺规范等几个方面:

1 制动系统存在问题的分析探讨

1.1 制动系统各种存在的问题

1.1.1 制动效能不足

刹车片在制动时会产生瞬时的高温, 尤其在高速行驶或紧急制动时。在高温状态下, 摩擦片的摩擦系数会下降, 称为热衰退性。热衰退性的高低决定高温状态和紧急制动时的安全。

1.1.2 制动抱死或跑偏

查看维修记录得知, 部分车辆经换刹车片后仅1~3周内便出现制动突然抱死或跑偏的故障。个别短线车辆在一周内就回厂返修, 故障是制动系在运行第一个班次时前轮易突然抱死。

1.1.3 制动时抖振、噪音

舒适性是摩擦性能的直接体现, 包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等。我单位车辆表现出的故障是紧急制动时抖振和发出很响的声音。在环保意识日益增强的今天, 解决制动时抖振和尖叫问题显得尤为迫切。

1.1.4 制动鼓温度高、甩油

轴承预紧度调整不当、刹车片和制动鼓不同心, 会造成制动鼓和刹车片一直处于结合状态。这样就会带刹车, 制动鼓的温度会很高, 轴承温度升高黄油融化后会甩油, 导致该轮没刹车。造成安全隐患。

1.2 制动系统存在问题原因分析

1.2.1 在制动气压达到标准和制动轮缸工作正常的情况下, 引起制动效能不足的原因是:

制动鼓、制动摩擦片加工精度不当, 制动鼓磨损, 制动摩擦片不平整, 制动鼓和制动摩擦片间接触面积达不到标准 (80%以上) , 另外, 制动摩擦片过早磨损而引起制动鼓与制动摩擦片之间间隙过大, 也会引起制动效能不足。

1.2.2 对于制动系来说, 制动跑偏最常见的原因是制动鼓的选

用不合理或左右两摩擦片磨损程度不一, 尤其是前轴左、右轮制动力矩有差异而引起。据我们长期以来的经验可知, 同一轴左右两边制动鼓的直径差不应大于1mm, 否则较容易引起制动跑偏现象。

1.2.3 制动振响则多数出现在如凸轮轴、制动蹄支承销的轴孔磨损, 使其配合间隙过松而引起。

同时, 制动鼓、制动摩擦片出现拉伤、起槽、铆钉松或制动摇臂花键孔松旷等都是振响的原因。

1.3 制动故障原因分析

分析发现:有的车辆后凸轮轴径向间隙过大, 有的车辆制动摩擦片前后轮制动蹄摩擦片活动端比固定端磨损大, 还发现铆钉有松动现象, 还可能是设计原因。

首先, 在制动摩擦片材质方面, 可能存在膨胀系数过大引起制动抱死。经过对制动摩擦片测量发现, 在行驶两周 (2000公里) 后, 平均磨损仅0.1mm左右, 且个别铆钉松动。刹车片硬、铆钉松动很可能是引起制动振响的关键。2009年前, 我们一直沿用枣阳聚龙鼓式摩擦片, 为此, 我们决定时试用东营友亮陶瓷摩擦片。力求找到一种性能符合我们需要的制动摩擦片。

其次, 在制动气压达到标准和各方面工作正常时, 制动力达不到要求, 其原因可能是设计制动力达不到要求。

2 制动摩擦片的选用和分析

高性能的刹车片是提高刹车制动力最直接、有效、简单的方法。刹车片摩擦系数过高或过低都会影响汽车的刹车性能。尤其是汽车在高速行驶中需紧急制动时, 摩擦系数过低就会出现刹车不灵敏, 而摩擦系数过高就会出现轮胎抱死现象, 进而造成车辆甩尾和打滑, 对行车安全构成严重威胁。

按照国家标准, 制动摩擦片的适宜工作温度为100~350℃。但许多劣质制动摩擦片在温度达到250℃时, 其摩擦系数就会急剧下降, 而此时制动就会完全失灵。一般来说, 按照SAE标准, 制动摩擦片生产厂商都会选用FF级额定系数, 即摩擦额定系数为0.35~0.45。但如果表面硬度高时, 制动摩擦片与制动盘的实际接触面积小, 就会影响使用寿命。影响刹车片寿命的主要因素包括硬度、强度、摩擦材料的磨损性等。

3 制动系统维护工艺规范及技术要求

根据测量和分析, 我们对制动系的维护工艺规范作了修订并提出严格的技术要求:

3.1 制动鼓选用。

制动鼓工作面应光洁平整, 椭圆度不大于0.08mm, 内径不得大于原厂标准4mm, 左右两轮制动鼓选用时, 直径差不得超过1mm, 制动鼓轴心线与轮毂轴心线不同轴度不应大于0.025mm。

3.2 制动摩擦片。

制动摩擦片应保持洁净平整, 铆钉与孔之间应密合, 同一桥两边制动衬片及材质及厚度应该相同。制动蹄孔如出现磨损, 应更换铜套。同时滑轮销与制动蹄孔配合间隙不应超过0.15mm。

3.3 调整轴承预紧度时, 要用规定的力矩拧紧轮毂轴承螺帽, 同

时转动车轮, 是轴承滚柱处于正常位置, 将轮毂轴承螺帽放松约1/6圈, 然后紧上外边的大帽。此时车轮应能自由转动而无明显的轴向串动和摆动。

3.4 制动摩擦片加工工艺要求。

为更好解决制动抱死、振响及铆钉松动现象, 铝铆钉改用同型号的铜铆钉, 使其铆合更可靠。制动摩擦片加工后应保证其接触面积在80%以上, 为更好克服制动蹄活动端比固定端磨损快的现象, 其固定端应比活动端多车0.3mm左右。

4 选用东营友亮陶瓷制动摩擦片

为解决制动抱死及振响等问题, 我们决定对部分车按新的工艺规范维护后, 装上东营友亮陶瓷摩擦片进行试验。

东营友亮摩擦片参数:

摩擦系数0.38~0.54;材料密度:2.3g/cm3;洛氏硬度:60~80HRM;适用范围:重型载货载客汽车

采用东营友亮陶瓷制动摩擦片及按新工艺作业后, 制动鼓和制动摩擦片能很好地符合要求, 经过半年的运行后, 摩擦片平均磨损为2.0mm, 制动鼓平均磨损也仅为1.0mm。行驶期间据司机反应, 制动效能也能达到行车要求。同时, 也解决了制动跑偏、抱死、振响等问题。于是, 我们从2010年开始逐步执行新工艺规范, 一年来二保车辆送审合格率达到了95%以上, 制动摩擦片的寿命也从以往的16000公里上升到24000公里, 制动系的故障返修率亦下降到70%左右。

5 结束语

通过对车辆制动系问题的分析和解决, 终于解决了我单位车辆刹车存在的问题, 同时加深了汽车专业理论知识的学习和理解, 并有效地提高车辆制动效能, 延长摩擦片和制动鼓的使用寿命, 确保车辆的安全运行。

参考文献

[1]于振洲.新编汽车修理[M].吉林科学技术出版社, 2000.[1]于振洲.新编汽车修理[M].吉林科学技术出版社, 2000.

[2]《汽车修理》山东省交通学校等编, 人民交通出版社, 1992.[2]《汽车修理》山东省交通学校等编, 人民交通出版社, 1992.

公交车查询系统 第10篇

关键词：单片机,自动找零,功能模块,控制系统

引言

自动收费系统是融合计算机技术、信息收集和处理技术、机械制造于一体的自动化售票、检票系统, 具有很强的智能化功能。本设计主要对公交汽车无法快速实现的较大面额找零系统装置进行研究, 针对传统的公交车投币系统, 自备零钱, 不设找续的缺点, 以单片机为核心, 优化找零系统的内部设计。公共交通是城市重要的服务窗口, 通过设计这样的公交找零系统, 不仅让公交系统智能化更进一步, 更让市民可以随心所欲的自由乘坐公交汽车, 不需要考虑身上是否有零钱, 大大提高公交的乘坐率, 促进城市公交公益事业的发展。日本、韩国已有相关产品投入使用, 而且效果明显。作为人口第一大国的中国, 公交系统的发展需要这样的一个产品设计很有必要[1]。

1 系统的组成和工作原理

1.1 自动找零系统的主要组成

自动找零系统由以下主要模块组成:主控单元、纸币识别处理模块、纸币找零模块、纸币接收模块、硬币模块、零钱箱信息处理模块和不间断电源。

主要功能:零钱的自身储备、线路价格控制、面额识别、差额计算和找零, 可找续的投币功能, 附带真伪币识别功能等。

1.2 公交找零系统的工作原理

公交车自动找零系统格局功能模块其工作过程和基本原理如下[2]:

从投币口送入货币 (包括纸币或硬币) , 然后通过传感器采集数据、感应图像或判断重量, 识别器判断货币的真伪并判别面值。根据识别的投币情况, 识别器把信息数据传给通信模块。通信模块与设置线路售票价格控制系统通信, 操作面板系统显示面值, 做差确定找零的数额。退币分为两种情况:一种是由货币识别器完成退纸币, 另一种是由硬币的通信模块完成退硬币。如果发现找零金额不足, 预警提醒。当无法实现找零, 或者找零不够等意外情况发生时, 能及时退还乘客的投币。乘客取走找零后, 完成这一个投币过程。系统复零, 完成等待下一位乘客投币的准备。

综上所述, 自动找零系统可以分为四部分, 即控制子系统、信息传递和执行系统、硬币器子系统以及纸币器子系统。其中控制子系统是本设计研究重点。

2 公交找零系统的主程序分析

本系统采用AT89C51单片机为核心, 乘客上车后把钞票放进进钞口 (硬币放进硬币口) , 机器自动运转, 单片机根据相应的程序执行对应的工作。系统的主体框架如图1所示。主程序由单片机和报警系统、硬币模块、找零模块等进行信息连接和处理[3]。

3 公交找零系统的子程序设计

3.1 纸币真伪及面额辨别的功能子程序设计

现在不乏有些破坏分子使用假币, 尤其当公交系统实现大面额找续之后, 所以这样的系统必须具备真伪币识别功能。钞票进入进钞口, 系统对纸币先进行面额识别, 再对纸币进行真伪识别, 当识别为假币的时候会报警亮灯, 并把假币退出;当为真币就进入下一个程序。

在本设计中, 只有在按键选错, 导致系统无法正常处理时, 才会出现报警现象。当出现错误的时候, 输出信号通过光电耦合, 来驱动一个扬声器工作, 实现报警功能, 其原理如图2所示。

3.2 公交找零系统实现的主要子程序设计

这部分的设计主要针对纸币的找零功能。当乘客放进钞票, 以100块为例, 当100进入进钞口, 系统运行, 纸币识别处理模块识别为100, 找零模块立马从零钱箱调出97块零钱进入待机, 与此同时100块在系统中继续进行真伪币识别, 当为真币的时候, 识别处理模块会向处理中心发出确认指令, 之前已经进入的待机的97块零钱马上从出钞口出来;当为假币的时候, 报警灯亮起, 100块会自动原路返回, 之前待机的97块零钞会自动进入废钞箱。

3.3 零钱箱信息处理模块的子程序设计

由于最高面额是100, 所以准备的零钱从50元起, 分别有50、20、10、5、1元等面额, 初次系统运行, 零钱箱一般设计为1000张零钱, 其中50元占1%, 20元占13%, 10元占22%, 5元占26%, 1元占38%。零钱箱的设计可以根据每个公交线路途径的地方不同而对各面额所占的百分比进行调整。每次公交出行, 零钱箱会整理上次的出行记录, 反馈出“哪些纸币需要准备更多”的信息。

假设公交车票是3元一人, 一开始乘客准备的是100元, 那么系统优先找一张50元、两张20元、一张5元、两张1元, 假如缺少某种币值, 就选择另一种找零模式, 会根据零钱箱哪种币值多而优先更多使用该币值。

零钱箱也有自动报警系统, 当零钱箱的纸币不够的时候, 反馈到处理器, 报警系统自动亮灯, 告诉司机这时候乘客开始要自备零钱。

零钱箱还包括废纸箱, 根据系统的需要, 当系统检测出假币的时候, 零钱箱准备的零钱会被自动送进零钱箱。

4 结束语

市面上出现过自动的找零系统, 因为其不具备真伪币识别的功能, 所以使公交集团受到很大的损失, 也因系统经常无法正常运行, 程序冗长, 找零缓慢, 增加公交车在每一站的停留时间, 导致交通混乱, 所以并未在市场上推出过一套成熟的公交找零系统。文章主要从硬件和软件了进行设计, 分析如何实现公交自动找零, 对各子程序的控制进行程序设计。

文章设计的公交车自动找零系统具有现实意义, 可投入生产。最终实现的功能就是公交车有找续, 进一步智能化, 便民化。对于本次的设计, 在零钱箱处理的模块会出现缺陷, 可以进一步对各线路进行调查, 确保零钱箱有足够的零钱储备。

参考文献

[1]自动售货机主控制器及执行机构的设计与实现[J].东南大学学报 (自然科学版) , 2007年11期.

[2]富安.单片机与可编程控制应用技术[M].北京:电子工业出版社, 2003, 8第1版:89-94.

公交车查询系统 第11篇

关键词 ATMega16单片机；公交空位显示；12864液晶屏

中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0037-01

随着城市的不断扩建，越来越多的人们选择了公交车这种交通工具，因此公交车的安全性和舒适性关系到大多数人的切身利益。如果当公交车驶入站台时，在站台上等待的人们若能了解到车上剩余座位数，便可及时地决定出自己是否乘坐该辆车，从而避免了不必要的拥挤，并能保证公交车的乘坐环境。

本文设计的显示系统通过单片机接收到来自安装在座位上的按钮是否被按下的信号，从而控制显示屏上代表空余座位灯的亮灭以及显示空余座位数的数码管。

1 系统硬件结构图

本设计以单片机控制为核心，外部包括12864液晶屏、按键、七段数码管、LED指示灯，总体结构框图如图1所示。对于公交车的每一个座位内置一个按键（压力传感器），当乘客坐下时，相当于按键被按下，该信号传送至单片机，单片机接收到该信号时，即可进行处理，对七段数码管的记数减一，同时对应的座位LED灯熄灭；同理，当乘客起来时，相当于按键恢复，该信号被传送至单片机处理，对七段数码管的记数加一，同时对应的座位LED灯点亮，司机可以根据公交车的座位数设置初始值。

图1 系统结构图

2 关键硬件设计

单片机是整个系统的核心部分，是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。本文通过功能性和成本方面的综合考虑，选择使用了ATMega16单片机。

ATMega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATMega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHZ，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmega16 包含16K字节的系统内可编程Flash（具有同时读写的能力，即RWW），512 字节EEPROM，1K 字节SRAM，32 个通用I/O口线，32 个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器（T/C），片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益（TQFP封装）的ADC ，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI 串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。

按键式开关构造，其特征在于具备固定触点；形成与该固定触点可接触的可动触点；具有刚性和弹性的圆顶状的第1翻转弹簧；传递使该第1翻转弹簧翻转的按压力；并由较前述第1翻转弹簧柔软的材料制成且具有弹性的第2反转弹簧；在前述第1翻转弹簧和前述第2翻转弹簧之间，设定使这些第1翻转弹簧和第2翻转弹簧几乎同时翻转的间隙尺寸。

LED（Light Emitting Diode）指示灯，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。在本次设计中，LED指示灯用来显示公交车上的空位，当灯亮时表示该座位是空位，而灯灭是表示该座位已有人；发光二极管的压降一般为1.5~2.0 V，其工作电流一般取10~20mA为宜。同时，采用七段数码管来显示公交车上的空座数，例如公交车上有三十个座位，当没有乘客时数码管会显示数字30，空座减少一个相应的数字会减少1。

12864液晶屏内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字；也可完成图形显示。低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。

3 程序设计思想及流程图

本次设计基于C语言实现，采用模块化程序设计方法，将系统程序的设计主要分为按键程序设计、液晶显示程序设计、中断处理程序，主程序流程如图2所示。

按键部分 LCD部分

图 2

按键程序设计：

当按键被按时，I/O接口接收到一个高电平，通过中断启动单片机程序处理，并且输出实现对7端数码管的控制。

按键部分程序：

void main（）

{

DDRD=0xff；

DDRC=0x00；

DDRA=0x00；

PORTA=0x00；

PORTC=0x01；

while（1）

{

count=PINA； i=（（count&0x01）>>0）+（（count&0x02）>>1）+（（count&0x04）>>2）+（（count&0x08）>>3）+（（count&0x10）>>4）+（（count&0x20）>>5）+（（count&0x40）>>6）+（（count&0x80）>>7）；

PORTD=show[i]；

choose（）；

}

}

4 结论

通过实际测试，LCD与按键、数码管都与开发板连接，测试数码管可以正确统计剩余按键的数目，LCD可显示设定的信息，且可通过按键进行切屏，具有使用方便、操作简单等特点，在公交车中能够得到很好的运用。

参考文献

[1]陈汝全.实用微机与单片机控制技术[M].电子科技大学出版社,1995,7.

[2]何立民.单片机应用系统设计[M].北京航空航天大学出版社,1990.

公交车查询系统 第12篇

关键词：ISD2560语音芯片,MAX813L复位,模拟设计

1 引言

语音是人类最本能、最方便的信息交流方式，它是后来文字语言的基础。近年来，随着科学技术的发展，微型计算机技术日益发展，已经在许多领域得到了广泛的应用。在声学领域，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得公交车语音车报站系统的实现成为可能，使得人们能够得到更加人性化的服务。

单片微机的语音系统的应用越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等。本文用单片机AT89C2051和录放时间达60s的数码语音芯片ISD2560设计了一套公交车报站模拟系统，实现了城市公交车报站的基本功能，而且不必使用专门的ISD语音开发设备。该系统使得公交车报站系统的语音更加自然、使用更加方便。而且成本较低，适用广泛，具有较强的实用价值。

2 系统结构及主要功能

2.1 设计方案及结构框图

根据公交车运行特点，以及实际运用需要，通过对该课题的科学论证和合理分析，设计公交车报站系统需要控制、显示、语音和其他部分。考虑到公交车运行环境，经常会出现震荡和颠簸，故需要加上电源监视和可靠复位电路。同时，公交车运行过程中，由于车内环境比较嘈杂，故对音量的要求也不可忽视，鉴于此，在系统中加上语音放大电路，保证系统的有效运行。同时，设计了显示电路，使视觉和听觉相结合，也增加了系统报站的有效性。

通过以上分析设计，系统大致设计结构如下：公交车报站系统主要分为七个部分：单片机主控电路、语音处理电路、语音播放电路，显示电路，复位电路和按键电路以及其他外围电路，采用AT89C51单片机作为主控制芯片，利用ISD2560数码语音芯片实现语音报站，显示采用FYD12864-0402B中文液晶显示模块，键盘采用通用按键开关，简单易行且控制方便。下面分别介绍各部分功能及原理。系统原理框图如图1所示。

2.2 系统硬件系统设计

2.2.1 主控系统

单片机的P0口、P2.7和P2.6分别与ISD2560的地址线相连，用以设置

语音段的起始地址。P2.3P2.6用以控制录放音状态。P3.7连接一按键，供录音时使用。P2.0--P2.2,P3.4P3.5为按键电路，由人工操作按键实现中断信号的产生。由MAX813L构成可靠复位及电源监视电路。LM386实现语音信号的放大。74HC573实现信号锁存作用，同时转换单片机接口和数码语音芯片接口之间的电压。显示电路FYD12864-0402B实现语音信号播放时相关站点的同步显示。

主控电路是由AT89C51单片机及相关外围电路组成，AT89C51在系统中实现对ISD2560中的语音信号的控制，实现存储和播放的控制，并响应按键引起的中断，播放合适的语音，同时调用字符库在液晶上显示相关站点名称。总之,AT89C51在系统中实现对整个系统的全局控制,是该系统的指挥部件。结构如图2所示。

2.2.2 语音处理系统

ISD2560集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480 K字节的E2PROM等，ISD2560控制电平与TTL电平兼容，接口简单，使用方便。

在该系统电路中，SP+,SP-本可以直接接上扬声器，由于驱动功率比较小，所以可在ISD2560芯片接口和扬声器之间接上低频功率放大芯片LM386，这样就可以满足公交车上音量较大的需求，符合实际模拟情景。语音播放电路如图3所示。

2.2.3 显示系统

FYD12864-0402B是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为12864,内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字.也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。YD12864-0402B与单片机80C51的接口如图4所示。

3 软件部分

电路上电后，程序首先完成程序的初始化，随后查询按键状态，进入系统待机状态。如果有按键按下，则转去执行该按键指向的工作程序。按键包括上行键，下行键，报站键，预报站键以及服务用语键。在待机状态下，如果放音键首次被按下，程序将首先判断是去还是回(公交车路径一般是既去又回的)，自动读出第一站的放音内容，并显示相关站名。

如果不是首次按下，程序则首先判断当前站名，并以该站号为依据获得存放该站放音内容的首地址。调用放音子程序。读入前面获得的本站放音内容首地址，开始放音。每一句放音完毕后.ISD4004的中断引脚(25脚)会自动送一低电平信号。因此，会引起一次中断，在中断子程序中会有一个计数器记录中断次数。从而判断何时一站结束。站名地址加一并刷新显示。下行键按下后则使程序放音内容转向下一站。上行键则使程序放音内容转向上一站，相应的站名显示也将随之刷新。服务用语键按下后，程序转向执行服务用语放音，报站键被按下将播报当前站名，预报站按下则播报下一站站名。如图5所示。

下面给出的就是放音部分程序。放音子程序：

4 结论

ISD2560语音芯片采样多电平直接模拟量存储专利技术，能够非常自然地再现声音;同时，具备单片机所需接口，便于与单片机连接，是公交车语音报站芯片很好的选择。本文设计的基于ISD2560的公交车报站模拟系统，实现了公交车报站的自动化，其语音音质好，功能强，实验运行效果较好，实际应用表明具有较好的实用价值。在不修改硬件电路的情况下，通过软件的改写，可以实现在其他场合的应用，增加了系统的适用性。

参考文献

[1]王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M].2版.北京:北京航空航天大学出版社,1999.

[2]陈永彬,王仁华.语音信号处理[M].北京:中国科技大学出版社,1998.

[3]朱民雄.计算机语音技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.