智能公交電子站牌系統(tǒng)結構設計

命令類型標識碼表示本次傳送的信息是命令信息，而不是數據信息。本協(xié)議中，我們規(guī)定命令類型標識碼為：0XEE，由1個字節(jié)構成。命令代碼由1個字節(jié)組成，在本協(xié)議中，我們規(guī)定：請求命令代碼為0XCC，應答正確命令代碼為0XAA，應答出錯命令代碼為0XBB。

對于數據信息，其信息格式為：

數據類型標識碼表示本次傳送的信息為數據信息，而不是命令信息。其標

識碼為：0XE5，占一個字節(jié)。

由3.2.2節(jié)關于站臺編碼的方式，我們可以知道城市中每個站臺塊均有一

個表示其唯一身份的特定的地址碼，由2個字節(jié)來表示。例如電子站牌Ⅰ地址

為0x0000，電子站牌Ⅱ地址為0x0001，依次下去，最大可以標識65536個站臺。

只有與目的地址相同的站牌才會接收信息內容。

數據信息內容占2個字節(jié)。用2個字節(jié)數據表示公交車輛的線路號及本線

路車輛編號，其中這2個字節(jié)中前10位數據用來編制公共汽車線路，這樣可以

保證每個城市開通210=1024條線路的公共汽車，后6位數據用來編制該條線路

公共汽車的數量，這樣可以保證每條線路可以開通26=64輛公共汽車。

本系統(tǒng)通信協(xié)議中采用CRC

校驗，占2個字節(jié)。發(fā)送端發(fā)送數據信息時，將CRC校驗碼放在發(fā)送的信令中。接收端接收完數據信息后進行CRC校驗，將CRC校驗結果進行比對，根據比對結果發(fā)送相應的應答信號，以便發(fā)送端做出相應處理。

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絡，所以我們必須制定一個適合的通信標準，以建立實時的、可靠的通訊網絡。

電子站牌除了要實現顯示公交車區(qū)間位置信息外，還要負責向下一個電子站牌傳送車流量信息以及切換到對下一車次信息的檢測，這樣依次接力下去，

電子站牌就可以完成對所有車次的公交車的全線路通信。為了減少無效的傳輸，每站我們增加了信息未更新則不發(fā)送的策略，否則發(fā)送的是無效信息，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，設置定時器的定時時間為10ms。由于每個車站站牌都有唯一識別的地址，在整個通信鏈路中，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，電子站牌間以無線模塊SRWF-508建立通信鏈路。兩種方式的通信鏈路以每10ms進行切換，這樣可以使電子站牌能夠及時應答任何一種通信鏈路方式的狀態(tài)請求。由于車輛運行都是雙向的，為了區(qū)分站牌接收的信息是上行數據還是下行數據，

我們制定以下規(guī)則：上行時，模塊SRWF-508采用425MHz的工作頻率;下行時，模塊SRWF-508采用433MHz的工作頻率。當電子站牌檢測到上一電子站牌的發(fā)送給它的數據信息時，電子站牌準備接收上一電子站牌發(fā)送給它的數據信息，電子站牌將接收到的數據信息放入緩存，進行CRC校驗，校驗結果正確，就送至本站牌中的LCD屏顯示，同時將要傳送的數據信息與下一站臺編號疊加后，打成新的數據發(fā)送包發(fā)送給下一站;若校驗結果不正確，則會請求上一電子站牌重新

發(fā)送相關內容，如果連續(xù)發(fā)送3次都無法正確接收信息，則放棄本次接收，直到進入下一個通信過程。電子站牌在接收上一電子站牌信息同時，會以每10ms的時間隔轉換一次通信鏈路，檢測是否有公交車輛向本站發(fā)送信息，如果有發(fā)送請求，電子站牌通過紅外模塊向該公交車輛回送應答信號，同時做好接收數據信息的準備，接收數據信息后微處理器將上一站和本站的數據信息進行重新打包處理存入緩存，進行顯示以及將新數據包發(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，當公汽在某兩站之間時，由線路和車號標志的方塊在該兩站中間來回移動以表示該公汽在該兩站之間運行。圖4.17所示為武漢公交724線路中車號為n的公汽的行駛路線圖。比如，該線路汽車停靠在標號為23的公交站牌時，它會向該站牌發(fā)出信息，該站牌接收到信息后，疊加上本站的信息，打成新的數據包發(fā)送給下一電子站牌，在圖4.17中即為標號24的站牌。標號24的站牌接收到該信息后，經微處理器處理后，調出預先編制好的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，顯示形式即為標號23與標號24之間有個帶數字的方塊在這兩站之間來回移動，以告知在該站候車的乘客。

液晶是透明的物質，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它。在外加電場作用下，液晶分子的排列秩序會發(fā)生變化，液晶分子成液態(tài)狀，光線的穿透會受影響。LCD顯示原理是什么呢?那就是通過加電壓的方式，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LCD屏上顯示效果是由于在顯示像素上施加了電場的緣故，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驅動方式[44]

根據上面介紹，LCD顯示是在電壓驅動作用下實現的。其驅動方式與LED顯示類似，分為靜態(tài)驅動和動態(tài)驅動兩種。

①靜態(tài)驅動方式

在靜態(tài)驅動的液晶顯示器件上，各像素的背電極并聯在一起作為一個引腳引出，而各個字段像素的段電極作為獨立引腳分別引出。如果顯示某段，則使這個像素的背電極與段電極之間產生電勢場;如果不顯示某段，則使其之間無電勢場。在顯示像素兩極加電勢場容易，但長期加電勢場，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產生的交流驅動方式。那該如何實現呢?我們可以通過以下方法實現：在背電極上施加一個正脈沖序列，在需要顯示的像素段電極上施加一個與背電極等幅的正脈沖序列，但它們的相位相差180°，則在該像素上則會產生電勢場;在不顯示的像素段電極上加入一個與背電極同相位的等幅正脈沖序列，則在該像素上不會產生電勢場。這就是液晶顯示的靜態(tài)驅動方式。