公交車線路微機監控系統的設計與實現
發布時間：2010-11-3 12:32
發布者：eetech
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隨著城市人口的迅猛增加和面積的不斷擴大，城市公交車的數量在不斷增加，公交線路日益增多；給人們的交通帶來了很大的方便。但在公交系統的管理上，與之相關的管理設備和手段大都處于落后的手工操作上，與其快速發展步伐不相適應。其中，在城市里的每一路公交車線路都有調度員，調度員的一個重要的職責的監控每一班公交車在運行過程中的到站情況，如到站時間、地點、公交車號和駕駛員等數據。目前，這些數據都是手工完成，在管理上存在極大漏洞，如夜間收班車，往往某些駕駛員未到終點站拋客調頭，造成極壞影響。但在此基礎上，本文介紹一種公交車線路微機監控系統設計和實現的方法。 本文介紹的公交車線路微機監控系統利用了美國DALLAS公司生產的DS1900A型iButton鈕，其自帶一個 48位身份號碼（全世界唯一），用以鑒定公交車的身份。DS1900A與IC卡相比具有以下主要特點： （1）具有唯一的串行48位鈕號。 （2）金屬外殼，不易損壞（可用在較臟、潮濕、震動環境下），壽命長。 （3）體積�。ㄖ睆�16mm），便于攜帶。 （4）兩線串行讀取數據，功耗低。 DS1900A串行iButton用在自動識別系統中，每個iButton鈕上存儲了64位鈕號，由3部分組成：一個48位串行數據，一個8位CRC和一個8位類別號（01H）。數據可以通過一線制進行串行讀取。該系統具有如下特征：能對公交車進行自動識別，自動記錄到站時間、地點，對線路運行情況進行自動數據庫管理，提高工作效率和透明度。 系統工作原理 圖1 公交車線路微機監控系統的工作原理 公交車線路微機監控系統的工作原理見圖1。由PC機、iButton鈕和識別器組成。在每個公交車上都配有一個識別器，識別器為單片機應用系統，在其中存儲了公交車編號和三個駕駛員編號。在需要監控的站臺上（如起點站、終點站）安裝了iButton鈕，其上面鈕號即代表了站臺編號。當公交車駛到該站時，將其攜帶的識別器與站臺上的iButton鈕接觸，識別器測出到站時間、地點、公交車號和駕駛員等數據并存儲。 當駕駛員交班時，在計算機中心將識別器中數據傳送。于是，該駕駛員上班時到站時間、地點、公交車號和駕駛員等數據自動傳到管理中心的計算機上，進行計算機綜合數據管理。PC機通過RS232總線與各識別器通信，主要完成如下功能： (1) 識別器上傳來的數據處理。。 (2) 查看、校準識別器上時間。 (3) 設置識別器的初始化參數。 (4) 查詢本日、月、年的駕駛員和公交車運行數據，生成打印報表。 識別器的組成 硬件組成 根據本系統實現的功能，同時考慮器件性價比，該系統CPU采用89C2051；其他器件采用：實時時鐘芯片DS1302，串行E2PROM 24LC64，MAX202以及其他附屬元件。電路見圖2。 圖2 識別器硬件組成電路圖 公交車線路微機監控系統硬件主要由4個部分組成：第一部分是CPU，作為電路的控制核心，為了減小信號在電路上的傳輸，降低成本和提高系統的可靠性，CPU選用89C2051。89C2051內部有1KB的FLASH和256字節RAM。同時，在CPU與外部控制信號之間，采用了光電隔離器和繼電器隔離，從而避免了外部強脈沖信號對CPU產生的干擾。 第二部分是時鐘芯片DS1302和串行E2PROM 24LC64。當到達站臺時，需要記錄此時時間。DS1302是一個低功耗時鐘芯片，可以工作于備用電池狀態。在正常時間讀和修改狀態下，DS1302的耗電為1.2mA，而工作在備用電池狀態，耗電僅為1uA，從而保證DS1302的正常計時。 第三部分是iButton數據讀入單元。 第四部分是控制信號輸出單元。P3.2為低電平，表示iButton數據讀入正常；P1.4為低電平，表示與PC機通訊正常。 第五部分是串行通訊部分。采用芯片MAX202完成單片機（下微機）輸出的TTL電平到PC機（上微機）信號RS-232電平轉換。 軟件組成 為了使該程序條理清楚、便于維護，程序采用模塊化編程方式。程序流程圖見圖3。識別器硬件上電后，程序首先初始化，然后進入判斷是否在讀iButton按鈕或與PC機串行通訊；如果正在讀iButton鈕，則程序在此循環，直到有iButton鈕后，程序往下執行。 讀DS1302子程序主要功能是讀出到站時刻的年、月、日、分、秒數據；然后，將得到數據保存在24LC64中。最后，將P3.2口置低電平，發光二極管D1亮，表示讀iButton按鈕結束。串行通訊子程序功能是：將讀出識別器中數據，即時刻、地點、駕駛員編號和公交車編號等數據送入計算機管理中心，計算機收到數據后，放入數據庫中；通過管理軟件判斷該車運行情況。 圖3 識別器軟件流程圖 該計算機管理系統軟件是用PowerBuilder數據庫開發軟件設計的，該軟件包括如下功能：下微機通訊、數據修改/查詢、數據庫維護和報表等；在這里不作詳細介紹。 結束語 公交車線路微機監控系統是由自動識別器和計算機管理中心組成。通過以上介紹，可以看出該系統成本十分低廉，使得生產線路監控能實現自動化，增加了管理的透明度；同時，在此基礎上將每個的計算機中心構成網絡，可進一步實現網絡管理，能使公交系統管理技術水平更上一個臺階。 |
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