由ＡＴ８９Ｃ５１與ＨＸ２２６２／ＨＸ２２７２實現的站址自識別系統

摘 要：針對我國部分城市公交采用手動電子報站和人工報站的方式存在的弊端，研發出了站址自識別系統(專利號:ZL032842236)。由停靠站址“信息碼發射裝置”和車載“信息采集、決策級數據融合與解碼、查詢、處理、控制、存儲、驅動、報讀裝置”等組成。該系統涉及無線信息編、解碼通信，數據融合與信息處理，單片機嵌入式控制，語音生成與處理，車載電源變換等技術支持。實現車輛上、下行運程相關信息的人性化報讀，站點與車載裝置無線信息交互的距離為20~30 m可調。

關鍵詞：信息無線交互;決策級數據融合;站點標識信息;車載移動接收;信息編解碼通信

Site Automatotic Recognition System Realized by AT89C51 and HX2262/HX2272

WANG Shuwei，ZHANG Ming，LI Zhijun

(Air Denfence Command College，Zhengzhou，450052，China)

Abstract：In view of the abuses of the manual electronic and artificial announce station in some urban public transport stations，research and developed the patent，(NO.ZL032842236)，site automatotic recognition system.It is component with berth site \"information-launcher\" and car \"information collection，data integration and decision-making decoding，inquiries，processing，control，storage，driven，announce devices\" and other components.The system involves wireless information for encoding and decoding communications，data integration and information processing，single chip comptuer embedded control，voice generation and disposal，vehicle power transform and other technical support.Realizing the humanized announce the vehicles transport information，sites and wireless devices vehicle information transmission interactive distance of 20 m-30m adjustable.

Keywords：information wireless interactive;decision making data integration;site marking information;vehicle carries the motion receive;information encoding and decoding communication

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目前公交報站有三種方式，一種是利用GPS全球衛星定位系統的公交車報站系統，目前美國部分城市投入使用，國內也有此類產品的研制開發，但其投資昂貴。我國部分城市采用手動電子報站和人工報站的方式，加大了司乘人員的工作強度。由查新報告可知，現有自動投幣“公共交通管理系統”中的報站裝置大都是由人工干預的，且“人機交互”性能較差，極大地分散了司機的“安全注意力”。其結果：手工誤動報錯站、誤導司乘人員、精力分散出現交通事故、制約公共交通系統的網絡化管理與遠程動態監控系統的實現。由上述可知，傳統報站裝置的控制與駕駛員的“人機分離”已不容置疑，必須適應未來“信息管理”的需要。本文系統實現了“非人工干預信息交互”。

1 站址信息碼發射裝置

原理框圖見圖1所示。編碼器：完成各站點獨立地址、功能數據的設置；震蕩器:完成315 MHz載頻信號的生成；調制器：完成將編碼信號加載到315 MHz載頻上；驅動器:對已調制好的調頻信號進行放大；發射器：完成對傳輸過來的驅動信號進行大功率的電-磁轉換并發射出去。

圖1 站址信息碼發射裝置框圖

站址發射系統原理圖如圖2所示，組成及其功能如下:

發射單元采用厚膜SF05A系列發射模塊，工作電壓：DC 3~12 V，發射功率≤500 mW，選用315 MHz作為中心頻點，SAW穩頻;頻率漂移僅為3 PPm/℃;靜態電流≤0.1 μA;傳輸速率＜10 kb/s;調制信號受控于編碼芯片HX2262。地址及數據信息的標識采用HX2262芯片的A0#~A7#為地址，三進制編碼，即可為38共6 561組編碼；取D0#~D3#為數據編碼引腳，采用二進制編碼即8421碼，可以編24共16組狀態碼。每一個停靠站發射一組獨立的編碼信息，這組編碼數據信息標識了該停靠站點的站址和站名狀態代碼。每一條公交線路的上行線、下行線停靠站點的編碼，組成了這條公交線路的站點編碼群。OSC1、OSC2：外接電阻R1確定HX2262與HX2272的基本震蕩頻率，DOUT接發射頭的TXD信號受理控制端。只有發射機與接收機的工作頻率一致、地址碼一致、芯片內部的震蕩頻率一樣時，數據編碼才會有效地傳輸。圖中SW-DIP4為開放式現場數據編碼開關；SW-DIP8為開放式現場地址編碼開關。

圖2 站址發射系統發射原理圖

2 車載信息采集控制裝置

接收系統框圖如圖3所示，各單元功能如下：

接收器 完整地接收上下行各站點的編碼信號，且整形后送入編碼器；

解碼器 在AT89C51的控制下完成對傳入信號的識別、選頻過濾后發送到選通陣列；

選通器 受控條件下，完成對解碼器傳輸的信號進行控制，選擇相關通道送出信號；

電腦識別器 完成對選通信號的分類、接收比較、查詢、確定站點并給出指令；

控制器 完成對語音報讀系統的控制，使其準確的報站；

語音系統 由語音芯片及控制芯片組成，完成受控條件下的語音錄入與報讀；

單片機控制系統 完成對解碼器、選通器、電腦識別器的程序控制，通過表單查詢、識別、給出地址指令，控制系統可靠的工作。

車載接收系統原理圖如圖4所示：站址自識別系統表單中存儲有編碼群的各站點標識的代碼庫，當某線路公交車進入停靠站點有效發射距離后(20~50 m可調)，測控裝置自動完成信息采集、數據解碼與識別、功能選擇與控制、完成準確的相應的信息報讀。當公交車經過非停靠站點時，因該線路的車載裝置中的數據解碼與識別單元沒有該停靠站點的編碼，所以將對該線路的站點標識信息自動屏蔽，因此不發出報站指令。多輛公交車同時經停一個站點時，使用的是同一組編碼。

圖3 車載接收系統框圖

如圖4所示，信息流的傳輸過程為：SW-DIP5的8位編碼(38 )決定HX2272的6 561組范圍內的“站址標識”的地址信息；SW-DIP4的4位編碼(24)決定HX2262的16組范圍內的上下行、線路轉彎、停靠站、離站等待需求數據的標識信息。R1電阻值決定了編碼器的震蕩頻率，由DOUT端送出的標定地址信息和數據信息的信號經TXD送入SF05A，經過其內部的調制、放大、頻率選擇網絡發射出去，為“車載信息測控裝置”提供綜合信息。

該地址與狀態的編碼信息在20~50 m范圍內，由SJO5B完成對各“站址標識”的信息編碼群的數據自動采集。數據解碼器HX2272在嵌入式單片微機控制系統的干預下，對信息采集器送來的信息編碼數據進行數據融合，并完整、準確地解析出“站址標識”的數據信息。智能識別器在嵌入式單片微機控制系統的干預下，接收信息控制器各信道的數據，并完成數據的查詢、比較，鎖定其準確的站址，輸出地址信號。功能控制器受理鎖定的地址信號，啟動語音存儲報讀單元完成報站功能。

3 語音存儲錄入與語音報讀

ISD4000系列工作電壓5 V，單片錄放時間4~8 min，音質好，芯片采用CMOS技術，內含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。采樣頻率可為 4.0 kHz，5.3 kHz，6.4 kHz，8.0 kHz，片內信息存于閃存中，可在斷電情況下保存100年(典型值)，反復錄音10萬次，其原理圖如圖5所示。

圖4 車載接收系統原理圖

圖5 語音存儲錄入與語音報讀原理圖

4 結 語

“站址自識別系統”采用先進的嵌入式技術，從根本上解決了公交司機手動報站的難題，大大提高了公交系統的高全性和可靠性。

參 考 文 獻

［1］嚴國萍.通信電子線路[M].北京：科學出版社，2006.

［2］何立民.單片機原理與應用[M].北京:北京航空航天大學出版社，1999.

作者簡介 王書偉 男，1955年出生，學士學位，防空導彈系導彈測控教研室副教授。從事防空導彈測試工程的教學與科研工作。

張 鳴 女，1984年出生，學士學位，基礎教研室助教。從事電子技術工程的教學科研工作。

李志軍 男，1980年出生，遼寧朝陽人，碩士學位，防空兵指揮學院防空導彈系導彈測控教研室助教。從事防空兵作戰指揮、防空導彈測試工程的教學與科研工作。