【正文】 空比 q=(R1+R2)/(R1+2R2)，由于需要產(chǎn)生占空比為 %的方波，故計算可得 R1= R2；振蕩頻率 f=1/(R1+2R2)Cln2=38kHz，?。茫剑矗罚埃穑?，計算得 R1= R2＝２７ｋΩ　。利用 555 定時器產(chǎn)生 38kHz 方波的電路原理圖如下圖所示：555 定時器產(chǎn)生 38kHz 方波電路原理圖 避障模塊 為了避免小車在尋跡行駛的過程中發(fā)生碰撞，兩輛小車上分別都安置了紅外避障傳感器。紅外避障傳感器我們選擇了漫反射光電開關 E18D80NK 代替，它是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器。檢測距離可以根據(jù)要求進行調節(jié)。該傳感器具有探測距離遠、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于機器人避障、流水線計件等眾多場合。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 實物圖 調節(jié)距離方式圖 硬件設計避障電路原理圖 軟件設計開始小車前進判斷是否有障礙小車停止延時 避障模塊軟件流程圖 河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） XKT408 無線充電模塊 為了提高公交車系統(tǒng)的供電便利性，我們增加了無線充電模塊對公交車進行無線充電。無線充電技術屬于無線電能的傳輸(Wirelss Power Transmission——WPT)，是借助于電磁場或電磁波進行能量傳遞的一種技術，主要采用電磁感應原理，通過線圈進行能量耦合實現(xiàn)能量的傳遞。如圖 1 所示， 無線充電模塊由發(fā)射模塊和接受模塊兩部分組成，將發(fā)射模塊放置公交車終點站，接受模塊放置公交車上。其中發(fā)射模塊是由芯科泰電子公司生產(chǎn)的一款最小體積的無線輸電模塊，模塊體積僅為長 18mm 寬 15mm 高 8mm 的輸電控制模塊，除外置一個發(fā)射線圈外無任何元件，無線充電接收電流可高達 600mA，基本滿足普通電子產(chǎn)品的充電供電之用，模塊具有識別能力，可根據(jù)負載大小自動增減發(fā)射功率，工作效率約70％安裝方便簡單，價格低廉，可直接工作在 4~12V 的寬電壓工作，主要用于短距離的各種小電子產(chǎn)品使用，符合本系統(tǒng)的使用要求。接收模塊是由相應的接收線圈和接收板構成。發(fā)射線圈的制作:在直徑為 40mm 的圓上繞 20N，電感量約為 30uH。接收線圈選用發(fā)射線圈的同樣大小匝數(shù)可視具體情況繞制，在確定距離后調整線圈的匝數(shù)至接收電壓稍高于負載為佳（也可直接用發(fā)射線圈作接收）。發(fā)射模塊工作電壓：5V12V。發(fā)射模塊工作電流：隨接收負載電流的大小自動增減。接收模塊的輸出電流：5V/600mA。收發(fā)的作用距離：1~20mm，如果小電流工作可適當增加接收線圈匝數(shù)來增加傳送距離。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） XKT408 實物圖 發(fā)射電路原理圖如下所示：河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）接收路原理圖如下所示： 液晶顯示模塊 為了增加本系統(tǒng)的智能化并給乘客帶來更多的方便和樂趣，我們在站牌上安置了液晶顯示器，不但可以顯示公交車所處位置和下一站的信息，等車的乘客能夠準確地預知公交車的位置，還可以顯示天氣預報和廣告新聞內(nèi)容，給焦急等車的乘客帶來些許的關懷和樂趣。 硬件設計硬件原理圖：河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 液晶顯示電路原理圖 軟件設計液晶顯示模塊軟件流程圖 串行通信模塊 為了完成站牌與站牌間的通信，我們應用了串行通信技術。所謂串行通信，即一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通信方式。它的特點是：數(shù)據(jù)位傳送，傳送按位順序進行，最少只需一根傳輸線可完成。串行通信成本低但速度慢，且通信的距離可從幾米到幾千米。根據(jù)信息的傳送方式，串行通信可以進一步分為單工、半雙工和開始判斷站牌是否接收到信號是否是 1K 信號顯示廣告 天氣預報 車位置是否顯示 920 車進站顯示 919 車進站是否河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）全雙工三種。本系統(tǒng)中采用的是 RS232 串口通信。目前較為常用的串口是 9 針串口（DB9，通信距離較近時12m） ，可以用電纜線直接連接標 準 RS232 端口，若距 離較遠，需附加調制 解調器（MODEM） 。 RS232 串口通信接線 方法（三線制）—— 接收數(shù)據(jù)針腳（或線） 與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或 線）相連，彼此交叉， 信號地對應相接。DB9 接口三線引腳定義：RXD 接收數(shù)據(jù)， TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)。GND 信號地。RS232 邏輯電平：邏輯 0 電平規(guī)定為+5~+15 之間，邏輯 1 電平規(guī)定為5~15 之間，因此在與單片機進行通信時需要進行電平轉換。 硬件設計RS232 串行通信接口的電路設計如下：RS232 串行通信電路原理圖河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文） 軟件設計串口通信模塊軟件流程圖接收到信號發(fā)送給 919 路其他站牌，使相應指示燈點亮發(fā)送給 920 路的其他站牌，使相應的指示燈點亮繼電器上電串口發(fā)送數(shù)據(jù)開始是否是 1k 信號否是河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）第五章 總結本系統(tǒng)由公交車系統(tǒng)和站牌系統(tǒng)兩部分組成，公交車系統(tǒng)是由達盛科技有限公司所提供的 EXPATmega128 作為電動小車的主要微控制器，在該控制器的基礎之上，增加了紅外尋跡模塊、數(shù)碼管顯示模塊，紅外通信模塊，語音自動報站模塊、驅動和控制電機模塊、紅外避障模塊以及無線充電模塊。站牌系統(tǒng)是由 AT89S52 作為主控芯片在該控制器的基礎上增加了紅外通信模塊、LCD 現(xiàn)實模塊、LED 閃爍提醒模塊、串口總線通信模塊。在這些模塊的綜合控制之下，實現(xiàn)了整個城市智能公交系統(tǒng)。 城市智能公交系統(tǒng)最終實現(xiàn)了小車通過黑板白線自動尋跡行駛，每到達一個站牌處自動停車、自動報站，停車期間小車會時刻發(fā)送信號給站牌，通知站牌車到了。站牌收到信號后相應的站點旁的指示燈會被點亮，站牌間通過串口總線通信，使得同路線上的所有該站點指示燈都被點亮，以此提示等車的乘客公交車所處位置，整個過程中站牌上安裝的液晶顯示器會動態(tài)地顯示天氣預報、公交車所處位置以及廣告內(nèi)容。此外，公交車在行駛過程中還具備避障功能，到達終點站后具備無線充電功能。整個過程完全自動化，符合科學技術發(fā)展的要求。雖然智能公交系統(tǒng)還沒有在眾多城市里得到普遍應用，但隨著汽車和電子工業(yè)的發(fā)展，以及智能控制算法的研究和發(fā)展，城市智能公交系統(tǒng)必將有很大的應用空間，得到很大的普及和推廣。 雖然按照預期的設計基本完成了城市智能公交系統(tǒng)的功能，但該系統(tǒng)還并不完美，還未實現(xiàn)真正全智能化、人性化。第一，該系統(tǒng)中設計的交通環(huán)境太過理想化，真實的環(huán)境并不是這樣的，所以小車應具備識別紅綠燈并根據(jù)紅綠燈改變行駛狀態(tài)的能力。第二，沒有考慮太多特殊情況，如果路面不平坦小車意外地沖出了白線，就會停止前進。應該在小車的自動尋跡模塊中多加幾個紅外對管，處理更多的掃描情況，還可以通過軟件程序設計使小車具有記憶功能，即能夠返回沖出路面前的狀態(tài)。這樣增加了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性以及實用性。第三，沒有對小車的速度進行變更。當小車快進站時應減速行駛，剛出站時應緩慢加速行駛，這樣更符合實際情況，更理想化。 至此為止，設計雖然完成了，但我們對此系統(tǒng)的開發(fā)和完善不會停止，我們將會繼續(xù)努力進一步開發(fā)它，將系統(tǒng)的功能完善化，比如，設法動態(tài)測量出公交車距每個站牌間的距離和到站時間，并將其顯示在液晶顯示器上，更加方便人們外出乘車；再如，設法動態(tài)測量出公交車的客容量，并將其顯示在液晶屏上，為等車的乘客是否河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）決定轉乘其他車次提供參考等等，都是本系統(tǒng)的發(fā)展方向和趨勢，使其真正做到實用化，人性化，全智能化，力爭我們的系統(tǒng)能盡快普遍于每座城市，真正應用到我們的現(xiàn)實生活中來方便每一位外出的乘客。河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）參考文獻 :[1] ZigBee 技術的智能公交系統(tǒng)監(jiān)控軟件研究與設計 [D] . 合肥:合肥工業(yè)大學,2022. [2]孫澤宇, GSMSMS 的智能公交系統(tǒng)設計[J]. 長春理工大學學報 : 綜合版,2022,12(4):1342135[3]梁松，梁艷,陳繼努. 基于 GPRS 的智能公交系統(tǒng)通信平臺的實現(xiàn) [J].通信技術,2022,40(10):56258[4]葛亮,王煒,楊明, GIS 的公交網(wǎng)絡配流新方法 [J]. 交通運輸工程學報,2022,4(3):54258. [5]石琴,覃運梅, [J]. 中國公路學報,2022,20(6):90294.[6] GPS 及 GIS 技術的城市公共交通調度系統(tǒng) [J]. 長安大學學報 : 自然科學版,2022,28(5):992103.[7]譚滿春, Vague 集的公交出行路徑選擇方法 [J]. 中國公路學報 ,2022,21(3):86290.[8]魏瑤, [J]. 計算機應用研究. 2022(02)[9]吳亮,毛建鑫,易先君, [J]. 長安大學學報(自然科學版). 2022(01)[10] GPS/GPRS 的智能公交系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [J]. 通信技術. 2022(01)[11]陳威,舒秀蘭, [J]. 武漢工業(yè)學院學報. 2022(02) 河北理工大學成人教育畢業(yè)設計說明書（論文）致謝 感謝河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院的各級領導對我們的關心和支持；感謝電氣信息實驗中心的許金鋼、吳寶江和劉佳宇等老師，沒有他們對我們的指導與支持以及為我們提供各種所需器件，在如此短的時間里完成如此精美的設計系統(tǒng)幾乎是不可能的。他們嚴肅的教學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，是我們學習的榜樣，使得我們終生受益。在此，我們還要感謝耐心教導我們的各位有經(jīng)驗的學長，和一起設計的各位同學們，謝謝你們的幫助和支持，才使得我們能夠戰(zhàn)勝一個個的困難和疑惑，最終順利完成整個系統(tǒng)，