[發(fā)明專利]基于ZigBee和WI?FI的公交到站信息顯示系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710162567.2
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106781614A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金木
• 申請（專利權(quán)）人: 福州臺江區(qū)超人電子有限公司
• 主分類號: G08G1/123
• 分類號: G08G1/123;H04B3/54;H04W84/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域：

每個公交站均構(gòu)成公交車到站信息查詢系統(tǒng)，公交站與公交車之間采用CC2530射頻通信模塊傳遞信息，公交線路利用電力線半波通信實(shí)現(xiàn)各公交站之間信息交換,當(dāng)兩公交站之間距離較長時采用Wi-Fi方式通信，乘客可利用手機(jī)APP登陸計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)端口獲得各路公交車到站信息。

(二)背景技術(shù)：

隨著公交事業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的人開始乘坐公交車出行，城市公交線路隨著公交事業(yè)的發(fā)展迅猛增多，因此道路也越來越擁擠，乘客等候乘車的時間變得很不確定，造成有的公交車很擁擠有的公交車乘客卻很少，由于擁擠的公交車上下車人數(shù)多時間長，每一站都需要停留更長時間，如果乘客能知道各線路公交車到站信息，避開擁堵線路就可以在一定程度上緩解公交線路擁堵情況，同時也方便乘客乘車。

現(xiàn)有基于GPS全球定位的智能公交站牌系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)提供的擴(kuò)展GPS功能，對公交車輛進(jìn)行實(shí)時衛(wèi)星定位，雖然可以實(shí)時掌握公交車輛目前的位置、行駛速度、方向等信息，但是基于GPS全球定位的系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜昂貴靈活性差，而且城市多高樓大廈，一些地區(qū)衛(wèi)星信號不暢，因此影響普及，目前只有超大城市才有試用。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

本系統(tǒng)在公交終點(diǎn)站設(shè)置有公交站的主控制器，在各公交站設(shè)置有公交站控制器，主控制器與各公交站控制器通過電力線半波通信組網(wǎng)。每輛公交車安裝有車載控制器用于與公交站控制器進(jìn)行無線通信信息交換，系統(tǒng)架構(gòu)簡單造價低廉信號穩(wěn)定性好。

主控制器和各公交站控制器的周波甄別電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，由二個采用滯回比較器的電壓比較器組成，二個比較器分別設(shè)置在周波正半周下降段，峰值電壓的60％至80％處作為甄別點(diǎn)1和30％至45％處作為甄別點(diǎn)2，周波正半周下降段接近通信中斷INT1的斷點(diǎn)處，甄別點(diǎn)設(shè)置在通信中斷INT1的斷點(diǎn)附近，濾去了大部分干擾，并使通信在周波負(fù)半波的位置更準(zhǔn)確。每個電壓比較器中均包含濾波電路，其電壓比較器的基準(zhǔn)電壓由穩(wěn)壓電路提供，從電力網(wǎng)線經(jīng)信號調(diào)理、電阻降壓、分壓、穩(wěn)壓后接比較器輸入端。

如圖1所示，在周波過零處，即甄別點(diǎn)0設(shè)置電壓過零檢測模塊，它采用周波正半波信號經(jīng)電阻分壓、二極管進(jìn)一步隔離負(fù)半周、信號調(diào)理后送入D觸發(fā)器的時鐘端CLK，D觸發(fā)器的Q端接單片機(jī)外部中斷口INT0，該外部中斷口INT0設(shè)置成電平觸發(fā)，D觸發(fā)器的D端接地，S端接單片機(jī)I/O口，平時該I/O口置1。當(dāng)周波正半波信號到來時，緊接其后的CLK信號上升沿使D觸發(fā)器Q端為0，單片機(jī)外部中斷口INT0低電平，從而產(chǎn)生中斷，中斷時間為T0，從T0處開始計時，經(jīng)5MS延時，單片機(jī)掃描甄別點(diǎn)T1處電壓比較器﹙V1﹚的輸出電壓，當(dāng)周波電壓達(dá)到﹙V1﹚的閾值電壓時，輸出電壓產(chǎn)生跳變，掃描記錄其跳變時的計時時間t1；同樣掃描記錄甄別點(diǎn)T2處電壓比較器﹙V2﹚輸出電壓跳變的時間t2，將t1、t2分別與t1、t2相對應(yīng)的跳變時間設(shè)定值Ts1、Ts2作比較；如果在允許誤差范圍內(nèi)，則檢測到的該周波信號為真，否則為假。為假時關(guān)中斷INT1，執(zhí)行中斷返回，當(dāng)為真時D觸發(fā)器置0，執(zhí)行指令：開中斷INT1、所述I/O口置0、關(guān)中斷INT0、所述I/O口置1。

同步時間采用對電網(wǎng)周波的累計計數(shù)值N與電網(wǎng)一個周波的平均時間T相乘的積，再加上計時時間點(diǎn)ti與電網(wǎng)周波整數(shù)值之間的計時值Ts得到同步時間TZ，其電網(wǎng)周波的平均時間是在電網(wǎng)周波計數(shù)過程將100個電網(wǎng)周波時間的測量值取其平均值得到。

系統(tǒng)是在約定的同步時間通信。在各站控制器和主控器的通信電路中各安裝一個通信電子開關(guān)、開關(guān)驅(qū)動模塊。通信電子開關(guān)的開關(guān)驅(qū)動模塊是從電力網(wǎng)線經(jīng)電阻降壓、信號調(diào)理并反相后接D觸發(fā)器A的CLK端，D觸發(fā)器A的Q端接單片機(jī)的外部中斷口INT1，該中斷口設(shè)置為電平觸發(fā)。D觸發(fā)器A的D端接地，其S端與單片機(jī)的I/O口相接，初始狀態(tài)S端置1。當(dāng)CLK端的正方波信號到來時，其上升沿使D觸發(fā)器置0中斷口INT1低電平產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序中先經(jīng)0.5MS延時后接通通信電子開關(guān)，開始計時，并使S端置0，D觸發(fā)器置1即Q端為1而關(guān)中斷INT1，然后進(jìn)行通信，通信電子開關(guān)依所采用通信方式接于單片機(jī)相應(yīng)端口，并進(jìn)行信號調(diào)理，計時9MS以內(nèi)這一周波的通信結(jié)束，關(guān)斷通信電子開關(guān)，S端置1使開中斷等待下一周波的通信，如此周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)半波通信。本次通信結(jié)束時主控器向各站控制器發(fā)送關(guān)斷通信電子開關(guān)，關(guān)中斷INT1的指令。