智能公交電子站牌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

命令類型標(biāo)識(shí)碼表示本次傳送的信息是命令信息，而不是數(shù)據(jù)信息。本協(xié)議中，我們規(guī)定命令類型標(biāo)識(shí)碼為：0XEE，由1個(gè)字節(jié)構(gòu)成。命令代碼由1個(gè)字節(jié)組成，在本協(xié)議中，我們規(guī)定：請(qǐng)求命令代碼為0XCC，應(yīng)答正確命令代碼為0XAA，應(yīng)答出錯(cuò)命令代碼為0XBB。

對(duì)于數(shù)據(jù)信息，其信息格式為：

數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)碼表示本次傳送的信息為數(shù)據(jù)信息，而不是命令信息。其標(biāo)

識(shí)碼為：0XE5，占一個(gè)字節(jié)。

由3.2.2節(jié)關(guān)于站臺(tái)編碼的方式，我們可以知道城市中每個(gè)站臺(tái)塊均有一

個(gè)表示其唯一身份的特定的地址碼，由2個(gè)字節(jié)來(lái)表示。例如電子站牌Ⅰ地址

為0x0000，電子站牌Ⅱ地址為0x0001，依次下去，最大可以標(biāo)識(shí)65536個(gè)站臺(tái)。

只有與目的地址相同的站牌才會(huì)接收信息內(nèi)容。

數(shù)據(jù)信息內(nèi)容占2個(gè)字節(jié)。用2個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)表示公交車輛的線路號(hào)及本線

路車輛編號(hào)，其中這2個(gè)字節(jié)中前10位數(shù)據(jù)用來(lái)編制公共汽車線路，這樣可以

保證每個(gè)城市開(kāi)通210=1024條線路的公共汽車，后6位數(shù)據(jù)用來(lái)編制該條線路

公共汽車的數(shù)量，這樣可以保證每條線路可以開(kāi)通26=64輛公共汽車。

本系統(tǒng)通信協(xié)議中采用CRC

校驗(yàn)，占2個(gè)字節(jié)。發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)信息時(shí)，將CRC校驗(yàn)碼放在發(fā)送的信令中。接收端接收完數(shù)據(jù)信息后進(jìn)行CRC校驗(yàn)，將CRC校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的應(yīng)答信號(hào)，以便發(fā)送端做出相應(yīng)處理。

2.軟件流程

在本公交系統(tǒng)中，由于我們是自行搭建的通信網(wǎng)絡(luò)，所以我們必須制定一個(gè)適合的通信標(biāo)準(zhǔn)，以建立實(shí)時(shí)的、可靠的通訊網(wǎng)絡(luò)。

電子站牌除了要實(shí)現(xiàn)顯示公交車區(qū)間位置信息外，還要負(fù)責(zé)向下一個(gè)電子站牌傳送車流量信息以及切換到對(duì)下一車次信息的檢測(cè)，這樣依次接力下去，

電子站牌就可以完成對(duì)所有車次的公交車的全線路通信。為了減少無(wú)效的傳輸，每站我們?cè)黾恿诵畔⑽锤聞t不發(fā)送的策略，否則發(fā)送的是無(wú)效信息，其工作流程如圖4.16所示。電子站牌中的微控制器初始化后，設(shè)置定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為10ms。由于每個(gè)車站站牌都有唯一識(shí)別的地址，在整個(gè)通信鏈路中，只有地址相符的電子站牌間才能夠建立起通信路徑。

本系統(tǒng)中，公交車輛與電子站牌間以紅外傳送方式建立通信鏈路，電子站牌間以無(wú)線模塊SRWF-508建立通信鏈路。兩種方式的通信鏈路以每10ms進(jìn)行切換，這樣可以使電子站牌能夠及時(shí)應(yīng)答任何一種通信鏈路方式的狀態(tài)請(qǐng)求。由于車輛運(yùn)行都是雙向的，為了區(qū)分站牌接收的信息是上行數(shù)據(jù)還是下行數(shù)據(jù)，

我們制定以下規(guī)則：上行時(shí)，模塊SRWF-508采用425MHz的工作頻率;下行時(shí)，模塊SRWF-508采用433MHz的工作頻率。當(dāng)電子站牌檢測(cè)到上一電子站牌的發(fā)送給它的數(shù)據(jù)信息時(shí)，電子站牌準(zhǔn)備接收上一電子站牌發(fā)送給它的數(shù)據(jù)信息，電子站牌將接收到的數(shù)據(jù)信息放入緩存，進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果正確，就送至本站牌中的LCD屏顯示，同時(shí)將要傳送的數(shù)據(jù)信息與下一站臺(tái)編號(hào)疊加后，打成新的數(shù)據(jù)發(fā)送包發(fā)送給下一站;若校驗(yàn)結(jié)果不正確，則會(huì)請(qǐng)求上一電子站牌重新

發(fā)送相關(guān)內(nèi)容，如果連續(xù)發(fā)送3次都無(wú)法正確接收信息，則放棄本次接收，直到進(jìn)入下一個(gè)通信過(guò)程。電子站牌在接收上一電子站牌信息同時(shí)，會(huì)以每10ms的時(shí)間隔轉(zhuǎn)換一次通信鏈路，檢測(cè)是否有公交車輛向本站發(fā)送信息，如果有發(fā)送請(qǐng)求，電子站牌通過(guò)紅外模塊向該公交車輛回送應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)做好接收數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)備，接收數(shù)據(jù)信息后微處理器將上一站和本站的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行重新打包處理存入緩存，進(jìn)行顯示以及將新數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一站。

4.2.8顯示系統(tǒng)中LCD顯示方式

電子站牌顯示系統(tǒng)部分主要是顯示公交車車輛區(qū)間位置信息，當(dāng)公汽在某兩站之間時(shí)，由線路和車號(hào)標(biāo)志的方塊在該兩站中間來(lái)回移動(dòng)以表示該公汽在該兩站之間運(yùn)行。圖4.17所示為武漢公交724線路中車號(hào)為n的公汽的行駛路線圖。比如，該線路汽車?？吭跇?biāo)號(hào)為23的公交站牌時(shí)，它會(huì)向該站牌發(fā)出信息，該站牌接收到信息后，疊加上本站的信息，打成新的數(shù)據(jù)包發(fā)送給下一電子站牌，在圖4.17中即為標(biāo)號(hào)24的站牌。標(biāo)號(hào)24的站牌接收到該信息后，經(jīng)微處理器處理后，調(diào)出預(yù)先編制好的724線路的行駛路線圖，然后在該站牌的LCD屏上顯示該車輛的行駛區(qū)間，顯示形式即為標(biāo)號(hào)23與標(biāo)號(hào)24之間有個(gè)帶數(shù)字的方塊在這兩站之間來(lái)回移動(dòng)，以告知在該站候車的乘客。

液晶是透明的物質(zhì)，其特性介于液體與固體之間。常態(tài)下，液晶分子成固態(tài)狀，分子有序地排列在一起，外界光線可直接穿過(guò)它。在外加電場(chǎng)作用下，液晶分子的排列秩序會(huì)發(fā)生變化，液晶分子成液態(tài)狀，光線的穿透會(huì)受影響。LCD顯示原理是什么呢?那就是通過(guò)加電壓的方式，使液晶分子狀態(tài)發(fā)生變化，

從而改變背景光線穿過(guò)液晶分子的穿透率，使液晶板上可以顯示出不同的圖像。也就是說(shuō)LCD屏上顯示效果是由于在顯示像素上施加了電場(chǎng)的緣故，像素前后兩電極上的電位差決定了像素顯示狀態(tài)及效果。

2.LCD驅(qū)動(dòng)方式[44]

根據(jù)上面介紹，LCD顯示是在電壓驅(qū)動(dòng)作用下實(shí)現(xiàn)的。其驅(qū)動(dòng)方式與LED顯示類似，分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)兩種。

①靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式

在靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的液晶顯示器件上，各像素的背電極并聯(lián)在一起作為一個(gè)引腳引出，而各個(gè)字段像素的段電極作為獨(dú)立引腳分別引出。如果顯示某段，則使這個(gè)像素的背電極與段電極之間產(chǎn)生電勢(shì)場(chǎng);如果不顯示某段，則使其之間無(wú)電勢(shì)場(chǎng)。在顯示像素兩極加電勢(shì)場(chǎng)容易，但長(zhǎng)期加電勢(shì)場(chǎng)，容易使液晶材料老化，影響液晶屏使用壽命。所以我們必須采用以脈沖電壓形勢(shì)產(chǎn)生的交流驅(qū)動(dòng)方式。那該如何實(shí)現(xiàn)呢?我們可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：在背電極上施加一個(gè)正脈沖序列，在需要顯示的像素段電極上施加一個(gè)與背電極等幅的正脈沖序列，但它們的相位相差180°，則在該像素上則會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)場(chǎng);在不顯示的像素段電極上加入一個(gè)與背電極同相位的等幅正脈沖序列，則在該像素上不會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)場(chǎng)。這就是液晶顯示的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式。