电子产品世界

号后，TSOP1738接收器输出端引脚会输出低电平，否则引脚输出高电平，这样可以将“时断时续”的红外光信号解调成一定周期的连续方波信号，经微处理器通过键盘中断引脚或者外中断IRQ引脚对TSOP1738的输出信号进行处理，便可以恢复出原数据信号。本文采用微处理器的外中断IRQ处理。

4.2.5红外接收系统软件设计

在实际红外通信过程中，除了随机错误外，往往还会出现突发错误。在红外通信中，突发错误往往是由于光的干扰或空气中灰尘颗粒、雾气对红外线的散射与吸收所引发的连续错位错误[36]。在误码区间内，码元变为全“0”或全“1”。对于这类突发错误，简单的奇偶校验方式无能为力，但采用数据取反重发方式就能检测出这类错误。微处理器接收子程序流程图如图4.12所示。接收端利用两次接收的数据来判断正误，在有外部干扰时，在正常数据信号和其反码信相对应的位置上受到相反干扰的几率是极小的，因此，接收端能利用此方式检测出信号是否为误码。

4.2.6无线通信系统电路设计

1.通信方式

一般来说，城市两公交候车站台间的距离为1Km左右，如果通过有线方式传输信息，有诸多不妥的地方。其一是架线的成本高而且维护费用较大，其二是城市发展迅速，站台经常变动，随之通讯链路也要改变，这样将十分麻烦。因此，我们考虑选用无线通讯方式。现有的无线通讯方式有移动通信网络、无线模块等。由于通讯技术的发展，高精度的无线通讯模块基本可以满足现有的公交候车站台间的传输距离。在基本可以满足的前提下，我们首选无线通讯方式中的无线模块传输方式，毕竟租用移动通信网络，其使用费用会比较高。如果系统运行中，发现采用无线模块传输方式无法满足要求，则我们采用GSM短信方式[38]作为备选方案。

本系统中无线收发设备的可靠性和有效的通信距离是设计的关键[38][39]，为此本系统选用上海桑锐电子科技有限公司生产的SRWF-508[40]芯片作为无线收

发设备，它是一款工作频率比较宽的芯片。SRWF-508型无线数传模块采用高效FEC前向纠错技术结合高性能的无线射频IC,以及高速微处理器相结合开发出的一线通信模块。该无线通信模块提供RS-232接口，可一次性传输无线长度的数据，其传输距离最远可以达到4.5KM以上，基于GFSK的调制方式[39]，采

用高效通信协议，提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议，自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据，具有很强的抗干扰能力和低误码率,客使用时不需要任何编码技术，无需扩展外围电路即可完成良好的无线数据传输。其技术指标如表4.1所示[40]：

本系统中，各个公交站牌上都安装了无线收发模块SRWF-508，因此各站牌间通过该模块相互进行信息的收发。由于在同一时刻，下游某几个电子站牌有可能都接收到上游电子站牌的信息，为了防止误传，我们采用了加入地址辨别的方式传递[41]，只有与本地址相同的电子站牌才能接收信息。站牌、管控中心和站牌间组成一个闭合回路[41][42]，终端电子站牌把相关车辆运行信息通过移动无线网络传送给管控中心，管控中心通过各线路终端电子站牌反馈的信息，作出相应的调整，使道路畅通。

2.通信模块工作原理

微处理器将数据利用串口方式传送给SRWF-508后，SRWF-508判断接收的码流是命令还是数据，如果是命令则执行命令，如果是待发送的数据则先将要发送的数据送到发送缓冲区，由于模块的通信方式是半双工通信，所以要将模块由接收状态转换成发送状态，这个转换过程小于10ms，状态转换完成后启动发送打包程序。发送打包程序的功能是将缓冲区的数据打包成适合无线发送的数据包，并将这个数据包的数据送到模块中的数据调制口以GFSK的调制方式、其发射频率为433MHz发射出去，其发射功率为30dB，当天线高度大于3m时，传输距离最远可达4.5Km。SRWF-508模块接口电路如图4.15所示。

本系统中，由于车辆运行为双向，本系统采用两种工作频率区分车辆的去与回，SRWF-508的工作频率采用425MHz和433MHz，发射功率为30dB，接收灵敏度为-120dB，由公式(4-1)可以计算出在理想条件下传播距离大约为50Km。

4.SRWF-508工作参数测试

功率损耗的大小对一个系统能否稳定工作有至关重要的影响，因此我们对相关参数进行了测试。无线模块工作电压为+5V，工作频率为433MHz，工作环境温度大概为18°，测试结果如表4.2所示，从表中我们可以看到，模块在工作时功耗比较低，在休眠即待机时功耗更低。

表4.2无线模块SRWF-508测试参数

参数大小

接收电流27mA

发射电流520mA

休眠电流21μA4.2.7无线收发系统软件设计

1.通信协议格式

要实现站牌间信息的传递，我们必须要建立一套适合的通信协议标准，才能方便信息的实时传递，保证网络的正常运行。所谓通信协议[39][42]是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。通信协议中，通信信息格式很重要，通信信息大体可以分为以下二类：

①命令信息。它包括请求命令、响应命令、控制命令几种。在本系统中，命令信息包含请求命令和响应命令。

②数据信息。在整个公交信息服务系统中，其主要传送的是车辆位置信息，是电子站牌实际所要接收的有用数据。对于命令信息，其信息格式为：

由于在信息传输过程中，可能存在干扰信号。如果在通信协议中加入前导码，可以有效抑制干扰信号，另外前导码可以起到一个位同步作用，使接收模块在接收有用信息前，有个缓冲过程。根据相关测试和实验，我们发现无线传输过程中，数字信号0容易被干扰，而0XFF后跟0XAA、0X55时噪声不易产生。因此，前导码由3个字节构成:FF AA 55。

关键词： 智能公交 电子站牌 系统 结构设计