基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的智能公交系統設計（二）

按流量計費， 沒(méi)有流量不計費；

在標準RS232接口產(chǎn)品中體積最小， 適合嵌入式集成；

支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、中心對多點(diǎn)的對等數據傳輸；

基于串口通訊的AT+i指令接口， 可節省開(kāi)發(fā)時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本；

持ALWAYS ONLINE （永遠在線(xiàn)） 模式，斷線(xiàn)可自動(dòng)重撥；

采用5~24 V / 1 A供電， 并具有節能模式。

3 ZigBee通信程序設計

3.1 ZigBee組網(wǎng)方案

由于站牌處通常會(huì )有多輛公交車(chē)同時(shí)到達，一個(gè)站牌對應多輛公交車(chē)。鑒于網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)較少、網(wǎng)絡(luò )結構比較簡(jiǎn)單， 本系統采用星形模型組網(wǎng)。

即把分布在公交線(xiàn)路上的電子站牌配置為ZigBee協(xié)調器， 而將到達的公交車(chē)配置為ZigBee終端設備。圖5所示是公交車(chē)與站牌的組網(wǎng)方式。當站牌上ZigBee網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器選擇一個(gè)信道和PAN ID并啟動(dòng)時(shí)， 便建立了一個(gè)ZigBee個(gè)人局網(wǎng)（PAN）。

而一旦協(xié)調器啟動(dòng)PAN, 便允許路由器和終端設備結點(diǎn)加入PAN.作為ZigBee終端設備的車(chē)載終端加入PAN時(shí)， 系統將收到一個(gè)16位的網(wǎng)絡(luò )地址， 同時(shí)發(fā)送和接收來(lái)自作為ZigBee協(xié)調器的電子站牌終端的數據。PAN協(xié)調器的網(wǎng)絡(luò )地址總是0.由于站牌上ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò )物理地址是唯一的， 故可通過(guò)物理地址向站牌發(fā)送信息。

圖5 公交車(chē)與站牌組網(wǎng)方式

3.2 ZigBee模塊的API操作

XBee Pro具有空模式、接收模式、發(fā)送模式、睡眠模式和命令模式等5種操作模式。對于每一種操作模式， 還有透明方式和應用程序接口（API） 方式兩種操作方式。當工作在透明方式時(shí)，模塊可替代串口線(xiàn)的作用， 并以字節為單位操作各種信息； 而當工作在A(yíng)PI 方式時(shí)， 所有進(jìn)出模塊的數據均被包含在定義模塊的操作和事件的幀結構中。本文采用API操作方式。

API操作要求模塊之間通過(guò)一種結構化的接口進(jìn)行通信（數據通過(guò)一種定義好序列的幀來(lái)交互通信）。API對通過(guò)串口數據幀進(jìn)行命令發(fā)送、命令響應， 以及模塊狀態(tài)信息的傳送與接收作了規定。

（1） ZigBee發(fā)送請求

公交車(chē)到達站牌后， 應根據站牌的MAC地址將日期、時(shí)間、車(chē)號、公交線(xiàn)路、車(chē)內人數、行駛方向等信息發(fā)送到電子站牌。公交車(chē)ZigBee模塊發(fā)送模式的API幀結構定義如圖6所示。其中的Bytes6-13為站牌的MAC地址。