公交车载GPS智能报站系统设计

图3 系统工作流程 　

　　2.3 GPRS 无线通讯模块 　
　
　　由于GSM 模块内嵌TCP⁄IP 协议， 可以直接调用AT 命令与服务器通过TCP、UDP 通讯。无线通讯分为上行数据转换模块和通讯模块2 个模块。

　　上行数据转换模块的主要功能是把接收到的GPS 数据或是相关的状态信息转换成约定好的数据格式以便同主信息中心的通讯。该模块会判断需要转换的数据是GPS 数据信息还是相关状态信息或是二者都有， 然后选择相应的转换程序。由上面的介绍可以知道接收到的GPS 数据都是顺序存放在数据缓冲区当中的， 需要什么数据就到缓冲区中相应的位置提取就可以了。数据都是以字符形式存放的， 所以实际要用的时候必须先转换成整形数据。

　　下行数据转换模块的功能与上行数据转化模块的功能相反， 它将主信息中心发送的命令进行识别后发送给车载终端， 并通知用户界面模块显示。

　　通讯模块的主要任务是完成车载终端与监控中心的通讯， 它既可以通过GPRS 网络实现与主信息中心的无线通讯。如果车载终端与上位机的距离隔的很远可以直接通过GPRS 网络与监控中心进行连接， 而且通过SIM548C 模块连接GPRS 网络与监控中心连接也非常方便， 只需向GPRS 模块发送几条AT 命令就可以了， 但是监控中心必须有因特网的固定IP。启动车载终端的同时SIM548C 模块也会被启动， 这是模块会自动连接上GPRS 网络进入命令模式。拨号成功以后就连接上了GPRS 网络了， 然后对与SIM548C 模块连接的串口进行读写操作就可以实现与监控中心的无线通讯。

　　在测试中发现， 由于无线信号存在差异， 在某些网络信号较差的地方容易与主信息中心失去网络连接。为解决这一问题， 在系统中采用多线程监视网络连接状态， 一旦失去网络连接， 立即与主信息中心重新连接。

　　2.4 语音播放模块
 　　
　　语音播放采用飞利浦SPI 接口音频芯片， 驱动为Linux 下的声卡设备。通过S3C2410 SPI 控制音频芯片， 通过IIS 传送音频数据， 最终将音频芯片驱动成系统下的标准声卡设备。

　　在语音报站时， 需要为公交车上的喇叭提供语音信号， 功放电路采用MAXIM 功放模块， 该功放模块采用单端输入的方式， 输入的负端直接接地。

　　该功放模块为单声道⁄立体声、D 类音频功率放大器， 能向8 立体声负载提供高达2 × 21W 功率，或向单声道4 负载提供高达1 ×42 W 功率， 效率高达87%。该功放模块兼具D 类放大器的效率和AB 类放大器的性能， 无需大体积散热器， 降低了功耗。该功放模块采用+ 10~ + 18 V 单电源供电， 可驱动BTL 配置的负载。

　　用于播放报站、广告和信息等语音的播放器选用基于开源的播放器， 在源代码的基础上进行修改，形成适合播放短小音频的播放线程， 为系统体统音频播放功能。 
　　
　　2.5 显示按键模块 
　　
　　键盘扫描和屏幕显示由51 单片机做数据处理。

　　键盘显示板主要实现键盘扫描、液晶屏幕的显示并与ARM 处理器模块进行通讯。

　　显示按键模块通过串口与数据处理模块通讯，将扫描到按键发送给数据处理模块进行处理， 同时接受数据处理模块的显示数据命令， 在相应的液晶屏幕位置显示数据， 从而实现车载报站系统的人机交互功能， 实现公交车的调度管理功能。

　　基于GPS 和GPRS 的公交自动报站系统， 具定位功能， GPRS 无线通讯功能， 能实现自动报站、调度、信息收发和中心通讯， 具有USB 接口等优点。

　　大大降低了公交员工的劳动强度， 提高了公交管理的科学性。 　
　
　　3 结束语 
　　
　　公交车载GPS 智能报站系统采用GPS 定位技术、无线通讯技术， 具有体积小、播报准确等特点。

　　能实现自动报站、调度、信息收发和中心通讯等功能。通过USB 接口可使系统存储多条线路， 方便公交车临时更换运营线路； 利用按键和广播等作为人机交互界面， 方便乘客接收相关信息； 可提供广告等增值业务。系统为建立完整的智能公交调度管理系统提供了关键的公交车载系统。