基于電力載波和RFID的電子站牌系統設計
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主控制器(MCU)主要完成車(chē)輛編碼信息處理、存儲、傳輸與控制。主控制器從標簽閱讀器獲得到站車(chē)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(chē))，一方面通過(guò)本站的LED車(chē)位指示屏進(jìn)行顯示，同時(shí)加上本站的站編碼后交由發(fā)射機發(fā)往下一站。主控制器同時(shí)亦從電力載波接收機獲得上游站發(fā)來(lái)的站編碼與車(chē)編碼信息，從而知道某某路某某號車(chē)到了某某站，除在本站的顯示器上進(jìn)行顯示外，交由電力載波發(fā)射機傳往下一站。
LED車(chē)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(xiàn)、公里數與時(shí)間分鐘數等。站名與某一刻度線(xiàn)對齊，在刻度線(xiàn)的上方標出該站距始發(fā)站的公里數與公交車(chē)的行車(chē)時(shí)間。公交線(xiàn)路的長(cháng)度、站位置、車(chē)輛運行所需時(shí)間均固定（正常情況），故可將沿線(xiàn)各站距離始發(fā)站的公里數及所需行車(chē)時(shí)間標示在刻度線(xiàn)上。在每一條刻度線(xiàn)上安裝一個(gè)LED，兩條刻度線(xiàn)間設置數個(gè)LED。當公交車(chē)到達某站時(shí)，點(diǎn)亮與該站對應的刻度線(xiàn)上的LED，離站時(shí)則關(guān)閉對應刻度線(xiàn)上的LED，同時(shí)根據歷史行車(chē)時(shí)間相繼點(diǎn)亮本站刻度線(xiàn)與下一個(gè)最近站對應刻度線(xiàn)之間的LED。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157300.htm
通過(guò)LED車(chē)位指示屏，乘客可隨時(shí)了解公交車(chē)在沿線(xiàn)的位置分布、離本站的距離以及到達本站的時(shí)間。如果在預定的時(shí)間內不能到達，一定是發(fā)生了阻車(chē)，而且還可以知道阻車(chē)的位置。調度中心從收到的車(chē)編碼及站編碼信息，可知道某路某號車(chē)當前位于某站或哪兩個(gè)站間什么位置，下一時(shí)刻應該到達何處，如果在預期的時(shí)間內不能到達，便知道發(fā)生了阻車(chē)，視情況進(jìn)行調度安排。這些信息可以通過(guò)LED車(chē)位指示屏或PC機進(jìn)行直觀(guān)顯示。
為避免過(guò)站車(chē)輛間電子標簽所發(fā)信息的沖突，使用具有防沖突算法的電子標簽[4]。用6~8 bit（視實(shí)際需要定）分別對公交車(chē)的路數與號數（即某路某號車(chē)）進(jìn)行編碼，得到各種車(chē)的編碼信息，將編碼信息存儲于電子標簽中，電子標簽裝或貼于相應的公交車(chē)上。
2 算法設計
如圖1所示，當裝或貼有電子標簽的車(chē)輛到達站i時(shí)，將收到站裝置中的標簽閱讀器發(fā)出的射頻信號，從而激活車(chē)載電子標簽，激活后的電子標簽便將預先存儲于其中的本車(chē)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(chē)輛的到站信息，然后交由發(fā)射機進(jìn)行載波調制后發(fā)往下一站(即站i+1)。同時(shí)主控制器根據車(chē)編碼信息中的路數（即某路）選擇對應的LED車(chē)位指示屏，關(guān)閉本站（即站i）刻度線(xiàn)前的最后一個(gè)LED，打開(kāi)本站刻度線(xiàn)上的LED。當該車(chē)離開(kāi)本站（站i的標簽閱讀器不再讀該車(chē)電子標簽的信號）時(shí)，主控制器便將該車(chē)的離站信息交由發(fā)射機進(jìn)行載波調制后發(fā)往下一站(即站i+1)，并關(guān)閉本站刻度線(xiàn)上的LED。
當上游站i發(fā)出的車(chē)輛到站（到達站i）信息傳輸到下游站i+1時(shí)，站i+1的站裝置中的電力載波接收機對其解調，得到上游到站車(chē)輛的車(chē)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)射機繼續傳往下一站，同時(shí)根據車(chē)編碼信息中的路數（即某某路）選擇相應的LED車(chē)位指示屏，根據站編碼信息選擇相應的刻度線(xiàn)，關(guān)閉該刻度線(xiàn)前的最后一個(gè)LED，打開(kāi)該刻度線(xiàn)上的LED（本例中將打開(kāi)站i刻度線(xiàn)上的LED）。
隨后，當上游站i發(fā)出車(chē)輛離站（離開(kāi)站i）信息傳輸到達下游站i+1時(shí)，站i+1的站裝置中的電力載波接收機對其解調，得到上游離站車(chē)輛的車(chē)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)射機繼續傳往下一站，同時(shí)根據車(chē)編碼信息中的路數（即某路）選擇相應的LED車(chē)位指示屏，根據站編碼信息選擇相應的刻度線(xiàn)，關(guān)閉該刻度線(xiàn)上的LED，并相繼打開(kāi)/關(guān)閉指示屏上站i與站i+1刻度線(xiàn)間的所有LED。若站i與站i+1兩刻度線(xiàn)間的LED數量為n，公交車(chē)在此間的正常行車(chē)時(shí)間為T(mén)秒，則應在該車(chē)離開(kāi)站iT/（n+1）秒后再關(guān)閉站i刻度線(xiàn)上的LED，同時(shí)打開(kāi)站i與站i+1間的第一個(gè)LED。2T/（n+1）秒后，關(guān)站i與站i+1間的第一個(gè)LED，同時(shí)打開(kāi)其間的第二個(gè)LED，如此這般，直至打開(kāi)站i與站i+1間的最后一個(gè)LED。但在關(guān)閉這最后一個(gè)LED，打開(kāi)站i+1刻度線(xiàn)上的LED時(shí)，站i+1與其后的站（如站i+2等）采取的行為不同。對站i+1，其需執行的操作與車(chē)到達站i時(shí)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(lái)的車(chē)輛到站（到達站i+1）信息后才關(guān)閉站i與i+1間的最后一個(gè)LED，打開(kāi)站i+1刻度線(xiàn)上的LED。
車(chē)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。調度中心是信息終端，除不需轉發(fā)信息外，其需完成的操作與其他站裝置相似。另外調度中心除可用站裝置中的LED車(chē)位指示屏顯示車(chē)輛在某一時(shí)刻的位置分布外，還可用PC機進(jìn)行顯示，以便于進(jìn)行調度及其他管理工作。
3 硬件設計
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，標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)部分選擇科強電子的KQ-100E的電力載波收發(fā)模塊。
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