一、项目概述
1.1 导言
公交体系是当今城市开展的必定产品，它作为城市动态体系中的一个重要组成部分，是城市全体开展中不行短少的物质生活条件和基础产业，也是联络社会生产、人民生活的枢纽。但随着我国经济的持续开展和人口活动规划的加大，交通运输需求也不断扩大，随之而发生的坏处也越发显着，如巨大的客流规划与有限的公交数量，现有公交体系调度的不灵敏性等。
怎么快速、精确、及时的将公交车的行进信息传递给乘客，防止乘客的长时刻等候；怎么自动记录上下车乘客人数，削减售票员深重的工作量并为下一站乘客供给客流信息；怎么让城市的公交部分能够愈加灵敏的调集公交车辆，优化公交体系的线路，合理规划公交线路所需公交班次是公交车服务质量提高的一个重要方面。而在国内市场上，此方面的技能的使用并不广泛，基于此，规划一种愈加智能化的、稳妥系数更高的公交服务信息查询体系，是燃眉之急，也是大势所趋。
本体系以Atmegal单片机为中心，经过其强壮的微控处理功用与无线数据通信、自动语音提示、LCD显现等技能的归纳运用，规划的一款智能公交信息发布体系。当抵达某个站点时，单片机操控语音体系会自动进行到站报站、上车下车及超员提示，并将下一站地址及用时猜测等信息奉告乘客；一起它经过自动式红外对射检测传感器检测本站上下车人数，并经过单片机将其以数据方式显现给售票员、车内乘客及下一站乘客，防止了售票员清点查询的费事和漏查错查的过错，并为下一站乘客供给客流量信息；为了防止等车乘客长时刻的焦灼等候及及时换乘其他公交线路，咱们还将行将抵达本站的各路车的人数、所在方位、行车速度、到站时刻等信息使用Zigbee无线传输网络传输到站点显现屏上，充分体现了信息服务的人性化，人机交互的智能化，具有较高的现实意义。
1.2 项目布景/选题动机
在公交站牌处等候搭车时经常呈现这样的状况：搭车者不知道要乘坐的公交车是否能在短时刻内抵达，然后不能决断是否该挑选转乘别路公交或许转乘出租车；长时刻等候后发现要乘坐的车已满而不得不持续等候；诸如此类的事情不只影响等车者心境有时甚至会耽搁紧急事情。因而咱们想在公交站牌处假如能有一个显现屏，屏上明晰显现站牌处各路公交车能够抵达本站的时刻，以及车上现有人数，这样便不会呈现上述困境。
搭车过程中，有时因为车上环境的喧闹，搭车者经常因为听不到报站而坐过站牌，影响搭车者正常行程。所以咱们想到假如车上能够装置一个显现屏，显现当时站牌和行将抵达的站牌，这样即使听不到报站也能不错站。
二、需求剖析
2.1 功用要求
1.监测每个公交站点上下车人数和当时公交车上的人数，并将数据长时刻保存。
2.能够实时监测公交车当时车速和距下一站点之间的间隔。
3.智能公交电子站牌体系的公交车载子体系要求抵达每个站点时的自动报站，乘客上下车语音提示，人数过多时自动语音提示，估计下一站点抵达时刻语音报时等；能够显现下一个站点为哪一个站点。
4.智能公交电子站牌体系的电子站牌子体系能够完成显现即将抵达本站的3量公交车信息，公交车抵达本站剩余时刻，及公交车上当时人数。
5.当公交车下班时能够自动堵截整个体系的供电，上班时能够自动康复供电。
2.2 功用要求
1.要求精确监测公交车上下车人数和当时公交车上人数。
2.要求精确丈量、监测公交车抵达下一站点所需时刻。
3.要求将公交车上当时信息精确安稳的传送到下一公交站点的电子站牌子体系。
4.要求电子站牌精确显现即将抵达此站点的3量公交车的人数信息，抵达时刻信息。
三、方案规划
3.1 体系功用完成原理（除图片外需有文字介绍）
体系模拟图:
本体系共分为3个子体系，别离为：公交车载子体系，公交电子站牌子体系，和无线传输网络体系。其主要功用如下：
公交车载子体系：收集公交车上下人数，并保存：收集公交车的实时速度信息和方位信息，并保存；智能自动调度公交语音体系；智能显现下一站点为哪一站点和实时显现抵达下一站点所需时刻。无线传输网络体系：将公交车载子体系收集到的公交车上下人数，公交车实时速度和方位传输到下一站点的电子站牌。
电子站牌子体系：将经过无线传输网络体系发送过来的公交车信息显现在电子站牌上。
基本原理为：当公交车抵达某一站点时收集到的上下车人数，并将此刻经过GPS接纳到的卫星数据经过车载AVR单片机的核算得到的车速和公交方位传送到当时电子站牌的ZigBee网络结点。然后经过无线中继通讯结点的路由功用传送到下一站电子站牌的ZigBee结点，接纳到数据后经本站电子站牌处AVR单片机处理后显现公交信息。
各子体系原理图如下：
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ZigBee无线传输网络体系原理：选用网状结构进行组网
公交车载子体系
其间公交车载子体系包含自动式红外线对射监测传感器体系、语音体系、GPS接纳器模块、显现屏、电源办理体系模块。
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自动式红外对射监测传感器体系包含四组红外发射器和接纳器，其间两组放于公交车的前门，两组放于公交车的后门，用于监测上下车的人数。因为现有的公交车无法确保严厉的前门上车，后门下车，故于前门和后门别离放两组红外发射器和接纳器，精确监测乘客上车仍是下车。当乘客上车时人数加1，下车时人数减1。
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语音体系包含到站语音报站、上下车语音提示、人数过多语音提示、抵达下一站所需时刻报时。当抵达所需条件时，AVR单片机操控语音体系宣布相应的语音提示。
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GPS接纳器模块用于丈量当时公交车的车速和方位，用于监测抵达下一站所需时刻。
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显现屏用于显现当时公交车上的人数，到站时上车人数和下车人数。
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电源办理体系用于相应芯片的供电。
ZigBee无线数据传输网络用于将保存于公交车载子体系单片机上的公交车上乘客人数、抵达下一站牌所需时刻，哪一路公交车即将抵达传送到下一个站点的电子站牌子体系的单片机
电子站牌子体系用于显现即将抵达的公交车为几路公交车，此刻公交车上的人数，还有多长时刻抵达。如若显现屏选用大屏液晶显现器能够对显现屏进行合理的规划拓荒出广告区，用于广告的投进，来将本体系架起费用降到最低。
电子站牌显现屏显现信息（例）
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即将抵达公交车 |
客流量 |
抵达所需时刻 |
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1路 |
20人 |
2分钟 |
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2路 |
36人 |
5分钟 |
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3路 |
10人 |
10分钟
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3.2 硬件渠道选用及资源配置
主控芯片选用ATMEL公司的AVR32 AT32UC3A单片机；语音体系芯片选用NV020S系列语音芯片；显现屏选用LCD液晶显现屏；选用自动式红外线对射监测传感器（包含红外发射器和接纳器）;无线传输网络用ATMEL ZigBee射频芯片AT86RF231进行无线网络的组网。
3.3体系软件架构
软件架构能够分为两个部分：一个为公交车载子体系部分的软件架构，另一个为电子站牌子体系软件的架构。将每个电子站牌笼统为一个个的数据结点，这些结点之间能够进行数据的传递。将公交车载子体系视为一个个独立的结点，这些独立的结点和电子站牌的结点之间进行通讯。
3.4 体系软件流程（除图片外需有文字介绍）
3.5 体系估计完成成果
1.电子站牌能够实时接纳公交车上单片机发送的信号并精确显现。
2.公交车能够精确进行语音播报和显现下一站。
3.能够精确丈量公交车上的人数。
