【正文】 Hamilton . Intelligent Transportation Systems Field Operational Test CrossCutting Study[R] Washington, :. Department of Transportation Federal Highway Administration, September 1998:3— 27. ［ 4］ datasheet [DB/OL]. 2021918. ［ 5］ 李朝青 .單片機原理與接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 2021 ［ 6］ [DB/OL] ［ 7］ Siemens AT Command set [EB/OL]. 2021 ［ 8］ Siemens hardware interface description [EB/OL]. 202132 ［ 9］ Atmel Datasheets [EB/OL]. ［ 10］ Winbond Electrics Series [EB/OL] . 2021716 ［ 11］ NMEA 0183 .NMEA 0183 Standard for Interfacing Marine Electronic Devices [S] ［ 12］ 鄭周景，應艷杰 .智能公交系統(tǒng)研究 [R] 浙江：安徽電子信息職業(yè)技術學院， 20212 ［ 13］ 葉衛(wèi)，胡俊達 . 基于 TC35IGSM模塊的短信收發(fā)系統(tǒng)設計 [D] 湖南 湘潭：湘潭大學信息工程學院， 20215 ［ 14］ 魏星，吳甬翔，金敬 . 基于 GPS 車載智能終端的設計 [J]寧波：寧波職業(yè)技術學院學報， 20214 ［ 15］ 王少飛 ， 關可 ， 伍慶文 .射頻識別 (RFID)技術在智能公交系統(tǒng)中的應用研究 [Z] 陜西 .西安：長安大學信息工程學院， 20213 ［ 16］ 劉魯玉，吳旭光，張競凱，喬晶 . 基于 GPS 的公交調(diào)度系統(tǒng)智能報站器的設計與實現(xiàn) [J] 電子測量技術 ,20212 ［ 17］ 朱正月，韓江洪基于? 3G?的公交營運智能調(diào)度系統(tǒng)的設計 [J] 安徽合肥 :滁州學院學報 ,202111 ［ 18］ 山內(nèi)直樹 ， 車載信息終端及關鍵器件的現(xiàn)狀與展望 [N] 電子產(chǎn)品世界， 20211 ［ 19］ 王書偉，張茜蘋 .基于 AT89S52 與 TC35I 實現(xiàn)的信息處理系統(tǒng) [J] 信息技術與信息化，20213 ［ 20］ 張友德 .單片微型機原理、應用和實驗 [M] 上海：復旦大學出版社， 2021 21 附 錄 表 1串口默認設置 串口一輸出 9600 波特率， 8 位數(shù)據(jù)，一位停止位，沒有校驗位。特別是基于單片機的 GSM數(shù)據(jù)傳輸方案在 GSM車載終端、自動抄表系統(tǒng)等遠程遙測遙控系統(tǒng)中的應用更是倍受關注 ，而且已經(jīng)非常成熟；為了實現(xiàn)更快，信息量更加大的信息交換， 3G網(wǎng)絡將會帶來更加優(yōu)質(zhì)的通信服務，同時 為 實現(xiàn)智能交通系統(tǒng) 提供了一種 更加優(yōu)秀 的解決方案 ，讓我們共同期待高速信息公路的到來吧，那是是信息技術高速發(fā)展的時代，我們的最求也更加完美 。當關閉 GPS時系統(tǒng)進入時鐘中斷方式，這時的時間和日期由車載終端自動生成。（ 3）采用飛機黑匣子的方法，不允許外人接觸該設備。市區(qū)車速平均為 11M/S，高速可達 15M/S， RCB4H 測量精度為 ，定位信息獲取速率為 1Hz；考慮到以上因素，這里采用距離站點 10M 的距離作為該站點的位置，當汽車進入該范圍時啟動自動報站。 Isd4004 在上電時需要一下程序來啟動內(nèi)部電路： [10] 錄音模式： ?Send powerup ?Wait Tpud ?Send powerup ?Wait 2 Tpud ?Send setrec mand with address or send rec mand (recording from current location)Send stop mand to stop recording ?Wait Tstop 回放模式： ?Send powerup mand ?Wait Tpud ?Send play mand with address or send play mand (play from current location) ?Send stop mand to halt the current operation or wait for playback 16 operation to stop automatically, when an EOM or OVF is reached. ?Wait Tstop Isd4004 的指令格式如下： 表 4 isd4004 的指令格式表 名稱 16 地址 8 位指令 xxx c0, c1,c2,c3,c4 功能描述 上電POWERUP xxx… xxx xxx00100 系統(tǒng)上電，當接通電 TPUD后器件將準備工作。 5. 指令格式是 (8 位控制碼 )加 (16 位地址碼 )。SEND MESSAGE PUBX LCD顯示模塊 LCD的作用主要是用來顯示時間和管理中心發(fā)送的信息，顯示時間為每秒刷新一次，管理中心的信息不是很經(jīng)常；為了 比較容易的編輯軟件，定位信息也采用每秒 1次的刷新速率。 在實現(xiàn)自動報站時需要利用一定的算法來根據(jù)當前的地理坐標判斷當前和即將到來的站點，從而控制語音電路實現(xiàn)自動報站。下面的前兩條指令就是選中 TC35I的指令。預置初值 (按照波特率 9600BPS預置初值 ) MOV TL1， 0FDH 。 12 為了完成以上工作， 定時器選用定時器 1的工作方式 2即 8位自動重裝定時器、波特率設為 9600bit（晶振頻率為 ），且 TMOD=20H， SMOD=1，所 以定時器 1初值分別為 TH1=0FDH， TL1=0FDH。 通過前面對 AT指令內(nèi)容及格式的研究發(fā)現(xiàn)，通過以下簡要 AT指令即可實現(xiàn)終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸 ， 如表 1所示。 發(fā)送： AT 返回值： 0D 0A 4F 4B 0D 0A 分析上述串口偵聽過程可知， AT指令實質(zhì)是以字節(jié)發(fā)送，回車符代表指令的結(jié)束，模塊接收到回車符后開始執(zhí)行指令，指令發(fā)送過程中，字節(jié)間允許有任意間隔。正常情況下由車輛蓄電池 經(jīng)過限流穩(wěn)壓后給系統(tǒng) 供電， 當 蓄電池 電量低或者不能正常供電時， 自動轉(zhuǎn)入備用 ，這樣可以避免因停電造成的系統(tǒng)初始化（ RCB4H冷啟動需要 43s），并可以保留系統(tǒng)設置數(shù)據(jù) 。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口（ SPI）送入。 24～ 29為 SIM卡引腳，分別為 CCIN、 CCRST、 CCIO、CCCLK、 CCVCC和 CCGND。其中西門子的 TC35系列模塊性價比很高， 并且已經(jīng)有國內(nèi)的無線電設備入網(wǎng)證。 4 GPS 引擎 也能 提供高導航性能。 整個控制電路原理圖如圖 3所示 。 123U 6 A7 4 L S 1 2 545 6U 6 B7 4 L S 1 2 58910U 6 C7 4 L S 1 2 511 1213U 6 D7 4 L S 1 2 5R X D _ 1T X D _ 1T X D _ 2R X D _ 2T X DR X DP 3 . 3P 3 . 4 圖 2 串口擴展電路 由于 GPS接收器 RCB4H和 GSM模塊 TC35I都需要串口實現(xiàn)與 MCU通信，而AT89S51只有一個串口，所以要考慮到如何實現(xiàn)三者的正常通信。 串口擴展的實現(xiàn) 雖然整個系統(tǒng)設計主要按照 ，然而像 RS485電路的輸入、輸出需要 5V電平，同時 GSM終端需要向用戶提供 TTL電平的串口輸出。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 4 硬件 設計 車載產(chǎn)品由于工作于特殊的環(huán)境，必須符合一定公家或者國際標準， GPS器件需要很高的射頻性能，特別是 GSM 產(chǎn)品經(jīng)常會出現(xiàn)意想不到 的錯誤，所以硬件的設計顯得尤其的重要。 GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包?Packet）式來傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜。 SMS（ Short Messaging Service）是最早的短消息業(yè)務，也是現(xiàn)在普及率最高的一種短消息業(yè)務。 地理信息系統(tǒng)（ GIS） 物質(zhì)世界中的任何地物都被牢牢地打上了時空的烙印。 全球定位系統(tǒng)（ GPS） GPS(global positisioning system) 簡單地說，這是一個由覆蓋全球的 24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。 七十年代國外因為發(fā)達的公交網(wǎng)絡運轉(zhuǎn)流暢，已經(jīng)提出應用各種技術措施來實現(xiàn)公交車定位，車輛運行監(jiān)控，自動報站等功能，例如增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統(tǒng)。所謂智能公交通管理系統(tǒng) ,就是在公交網(wǎng)絡分配、公交調(diào)度、預測算法等關鍵理論研究的前提下，利用系統(tǒng)工程的理論和方法，將現(xiàn)代通信、信息、電子、控制、計算機、網(wǎng)絡、定位技術、 GIS 等新技術集成應用于公共交通系統(tǒng)，通過構(gòu)建現(xiàn)代的信息管理系統(tǒng)和控制調(diào)度模式，實現(xiàn)公共交通調(diào)度、運營、管理的信息化、現(xiàn)代化和智能化，增強公交企業(yè)管理水平和服務水平，提高公交企業(yè)的運營效率和效益；同時為出行者提供更加安全、舒服、便捷 的公共交通信息 服務。 鋪設更多新的道路和車道也許不太現(xiàn)實， 但是將智能工具運用到道路和汽車中無疑是可以實現(xiàn)的，例如，增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全國的 GSM數(shù)字蜂窩移動通訊網(wǎng)（主要包括中國移 2 動和中國聯(lián)通兩家大型運營商 ） ，是我國公眾移動通訊網(wǎng)的主要方式，它主要提供話音、短信息、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務。經(jīng)過 20 余年的研究實驗，耗資 300 億美元，到 1994 年 3 月，全球覆蓋率高達 98%的 24 顆 GPS 衛(wèi)星星座己布設完成。 圖 1 車載終端系統(tǒng)框圖 GPS 接收器由 RCB4H 構(gòu)成，以每秒一次的速率更新車輛位置信息，車輛位置信息由 MCU 讀取并控制 GSM 收發(fā)器，把當前位置信息發(fā)送給管理中心，同時 MCU 根據(jù)當前位置控制語音報站實現(xiàn)語音報站功能；另外 RCB4H 還可以獲得精確的世界時間來校準時間，顯示屏可以提供時鐘顯示和消息報告功能，行車記錄電路可以記錄當前行車的速度，乘客數(shù)量等等，并存儲在片外存儲器中，當出現(xiàn)交通事故時可以提供具體的數(shù)據(jù)；另外還設置了部分功能鍵和擴展接口，狀態(tài)指示等電路。它通過利用 GSM網(wǎng)絡中未使用的 TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。 GPS器件的定位誤差現(xiàn)在已經(jīng)低于 5米，而且隨著計算機科學的發(fā)展，基于 地理信息系統(tǒng)（ GIS） 技術，可以實時得到路況信息，可以實時查詢到每一量車的具體信息。 （ 4）當定位信號不好時關閉自動報站功能并轉(zhuǎn)入人工報站?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。適合短距離或帶調(diào)制解調(diào)器的通訊場合。不過控制時序要注意，兩個串口不能同時選通，不然會出現(xiàn) RCB4H和 TC35I之間的混亂，進而整個系統(tǒng)亂成一團。 RCB 4H 型配備了 MCX / OSX 型 RF 連接器和一個 20 針 的管腳用來連接 電源和數(shù)字 I / O口。 GSM模塊 TC35I 的技術介紹 TC35i模塊主要特性與技術指標包括以下幾點： ①頻段為雙頻 GSM900MHz和 GSMl800MHz (phase 2/2+)；②支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真；③高集成度( 36mm )； ④質(zhì)量為 9g；⑤電源電壓為單一電壓 ~；⑥可選波特率 300bps~115kbps，動波特率 ~115kbps；⑦電流消耗 ——休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， ；⑧溫度范圍 ——正常操作 20℃ ~+55℃，存放 30℃ ~+85℃；⑨ SIM電壓為 3V/。 TC35i有 40個引腳，通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。與 ISD其它系列語音產(chǎn)品不同的是，ISD4004是一種微控制器 ―從 ‖設備，而 ―主 ‖控制器可以是內(nèi)置有 SPI兼容接口的微控制器，也可以用 I/O 仿真 SPI通信協(xié)議。 9 語音輸出通過音頻放大電路，接到揚聲器， 從而實現(xiàn)語音報站功能 （功 率放大電路沒有設計） 。每個指令執(zhí)行成功與否都有相應的返回。以下 AT指令可取消回顯： ATE OK ATE1//開啟回顯 OK 在指令后加 ―； amp。 NMEA 的消息格式如下： $[GP 消息名 ]， [消息內(nèi)容 ]*[校驗位 ]CR/LF[11] 每一條消息都是由‘ $’開頭，每一位都是 ASCII 字符，其中校驗位是‘ $’與‘ *’之間所有 ASCII 字符的異或。設定 INT0的觸發(fā) 方式為脈沖負邊沿觸發(fā) MOV SCON， 50H 。發(fā)送數(shù)據(jù)的原理與建立連接時的基本相同，但數(shù)據(jù)的接收是通過串口中斷接收函數(shù)完成的，同時將接收到的數(shù)據(jù)必須先放入接收緩存區(qū)以便顯示。設置通信速率（ 9600） ATIPR是命令頭