1.基于nRF905和WIFI的公交站智能顯示牌,其特征是利用公交車經(jīng)過各站時(shí)的上下車乘客人數(shù)不同,到站時(shí)的停留時(shí)間不同,通過紅綠燈控制的十字路口時(shí)等候時(shí)間不同,行駛中路況不同,車速不同,駕駛員使用的技巧不同造成同時(shí)出站的同線路或不同線路的公交車逐漸拉開不同的距離形成了信息傳遞通道,利用行駛中公交車之間通信,將信息傳遞到前方公交站;
公交車行駛里程的信號(hào)源為安裝在變速器或車輪輪轂上的里程表傳感器,里程表傳感器輸出信號(hào)經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路、低通濾波電路抗干擾后送入微控制器端口,公交車的車載控制器均預(yù)置各站間里程數(shù)據(jù),以獲得行駛中位置;公交車與公交站通信時(shí),當(dāng)公交車的車載控制器計(jì)算設(shè)定兩站間里程減去實(shí)際測(cè)量兩站間里程的誤差值在+8米與-5米之間時(shí),表示前面沒有??康墓卉?該公交車為到站位置???則所述誤差值作標(biāo)記M,公交車的車載控制器將標(biāo)有M的各次到站里程誤差值,取5次以上按設(shè)定比例次數(shù)刪去數(shù)次最大到站里程誤差值,其余取平均值作為補(bǔ)償值,用于糾正測(cè)量里程,所述設(shè)定的時(shí)間間隔需保證同時(shí)到站的公交車全部離開,使下一輛公交車在到站位置停靠;
公交車之間及公交車與公交站之間采用射頻通信,射頻通信由射頻模塊、微控制器和非易失存儲(chǔ)器構(gòu)成,微控制器選用C8051F330芯片,射頻模塊選用nRF905,微控制器C8051F330通過其SPI接口與nRF905通信,公交車?yán)锍梯敵鲂盘?hào)接于C8051F330的I/O口,由C8051F330讀取后保存在非易失存儲(chǔ)器中,車載控制器的通信數(shù)據(jù)也保存在非易失存儲(chǔ)器中;
每個(gè)公交站均構(gòu)成公交車到站信息查詢系統(tǒng),各公交站控制器依據(jù)該站公交車的線路地址循環(huán)發(fā)送偵測(cè)信號(hào),到站停車的公交車的車載控制器應(yīng)答后與公交站實(shí)現(xiàn)信息交換,同線路多輛公交車同時(shí)到站向信道發(fā)送應(yīng)答信號(hào)時(shí),公交站控制器將會(huì)連續(xù)收到數(shù)個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包或監(jiān)聽到頻道信號(hào)疊加后的強(qiáng)度超限,說明當(dāng)前信道受到干擾,這時(shí),各公交車按其停車位置與站點(diǎn)位置之間距離S,按公交車行駛方向,從向前超過站點(diǎn)位置6米開始,自動(dòng)依每隔6米范圍遞增編號(hào)往后至離站點(diǎn)18—60米,按S值落入所述的編號(hào)范圍來編號(hào),公交站控制器對(duì)到站公交車干擾線路依所述編號(hào)順序再發(fā)送偵測(cè)信號(hào),如再產(chǎn)生干擾則對(duì)未成功通信的公交車,減少所述每隔6米范圍的值重新不重復(fù)編號(hào),重復(fù)上述過程至不產(chǎn)生干擾,其編號(hào)到下一站時(shí)失效;
公交站控制器和到站停車的公交車的車載控制器通信時(shí),交換各線路公交車包含該站和先前4-6站的公交車的到站信息,其到站信息由各公交站控制器產(chǎn)生,到站信息包含公交站地址、各線路公交車最后到站的線路地址及其到站時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間,并按本站行駛方向至下一站所需行駛時(shí)間平均值的0.2-0.6作為時(shí)間段,來分配站間通信信道發(fā)送偵測(cè)信號(hào)的時(shí)間,所述時(shí)間段以本公交站控制器提供的當(dāng)前時(shí)鐘時(shí)間為基準(zhǔn),所分配的時(shí)間段的時(shí)間不重疊,其時(shí)間段具體占用時(shí)間長短,由前一時(shí)間段中經(jīng)過本站至下一站的行駛車輛密度確定,密度大的取時(shí)間段短,然后選擇一輛經(jīng)過本站和下一站的公交車作為主通信公交車來分配一個(gè)所述時(shí)間段,在略早于該時(shí)間段的結(jié)束時(shí)間選擇下一輛主通信公交車,按此接續(xù)下去,公交站控制器向主通信公交車發(fā)送到站信息和車通信表,車通信表提供預(yù)置時(shí)間間隔內(nèi)經(jīng)過本站至下一站的各線路公交車的線路地址、所述公交車的編號(hào)、到達(dá)本站時(shí)間和所述時(shí)間段,該預(yù)置時(shí)間間隔由站間平均行駛時(shí)間確定,主通信公交車離開本站后,按到達(dá)本站時(shí)間從遠(yuǎn)到近順序?qū)囃ㄐ疟碇械母鞴卉嚢l(fā)送偵測(cè)信號(hào),其應(yīng)答內(nèi)容包含公交車的編號(hào)和公交車離下一站的距離,主通信公交車的車載控制器收到各公交車應(yīng)答信號(hào)后,選擇離下一站最近的公交車向其發(fā)送到站信息和車通信表,該公交車的車載控制器收到到站信息和車通信表后更新到站信息,并被接力成為主通信公交車接續(xù)所述時(shí)間段中未用完的時(shí)間按上述方法通信,所述時(shí)間段結(jié)束,主通信公交車即轉(zhuǎn)為從通信公交車;
主通信公交車為動(dòng)態(tài)分配,其余作為從通信公交車,在本站與下一站間使用約定的站間通信信道,從通信公交車在站間行駛中均處于接收狀態(tài),各公交車離下一站40米至80米的設(shè)定距離時(shí),該站間公交車與公交車通信結(jié)束,準(zhǔn)備與下一公交站的通信,所述到站信息只記錄每路公交車最后到站時(shí)間,刪去之前記錄內(nèi)容,所述站間通信信道是依其通信覆蓋范圍設(shè)置相鄰站的不同站間通信信道,防止發(fā)生同頻干擾;
公交線路終點(diǎn)站設(shè)置監(jiān)控器并通過與其連接的計(jì)算機(jī)與Internet網(wǎng)相聯(lián),計(jì)算機(jī)中安裝有監(jiān)控軟件,乘客即可利用手機(jī)APP登陸該計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)端口獲得監(jiān)控軟件中各路公交車到站信息里的數(shù)據(jù),采用串口Wi-Fi方式通信中的公交站間控制器中串口Wi-Fi模塊經(jīng)路由器AP 無線接入Internet網(wǎng),定時(shí)向監(jiān)控器交換到站信息,系統(tǒng)采用每2至4個(gè)公交站設(shè)置所述串口Wi-Fi通信的公交站間控制器,兩個(gè)設(shè)置公交站間控制器的公交站之間的其它公交站,通過行駛中公交車與公交車之間通信,完成到站信息傳遞,并在公交站控制器中進(jìn)行到站信息處理,使到站信息更準(zhǔn)確;
串口Wi-Fi模塊選用RN171通過UART接口直接與公交站間控制器中的微處理器相連,也可以選用其它Wi-Fi模塊,RN-171模塊與公交站控制器中單片機(jī)連接時(shí)只要將RN-171模塊的電源、地及TX和RX腳與單片機(jī)連接即可,其中TX和RX為交叉相接;這樣由nRF905射頻模塊發(fā)來的到站信息,通過公交站間控制器中的串口Wi-Fi模塊將到站信息發(fā)送給無線路由器AP經(jīng)Internet網(wǎng)至服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于nRF905和WIFI的公交站智能顯示牌,其特征在于包含:
公交車的車載控制器(1),公交站控制器(2),公交站間控制器(3);其中車載控制器(1)由射頻通信模塊和里程表傳感器構(gòu)成,射頻通信模塊由nRF905模塊、微控制器C8051F330和非易失存儲(chǔ)器AT24C32構(gòu)成,nRF905模塊通過SPI接口與微控制器C8051F330通信,nRF905的其它功能管腳與C8051F330的I/O口相連,C8051F330通過I2C總線方式與AT24C32通信;公交站控制器(2)由射頻模塊和LCD顯示器構(gòu)成,其中射頻模塊由nRF905模塊、微控制器C8051F330和非易失存儲(chǔ)器AT24C64構(gòu)成;公交站間控制器(3),相對(duì)于公交站控制器(2),增加了串口Wi-Fi模塊,其中串口Wi-Fi模塊選用RN171模塊,它通過UART接口直接與公交站間控制器中的微處理器相連,即RN-171模塊TX腳接于微控制器C8051F330的RX腳,RN-171模塊RX腳接于微控制器C8051F330的TX腳。