號后，TSOP1738接收器輸出端引腳會輸出低電平，否則引腳輸出高電平，這樣可以將“時斷時續(xù)”的紅外光信號解調(diào)成一定周期的連續(xù)方波信號，經(jīng)微處理器通過鍵盤中斷引腳或者外中斷IRQ引腳對TSOP1738的輸出信號進(jìn)行處理，便可以恢復(fù)出原數(shù)據(jù)信號。本文采用微處理器的外中斷IRQ處理。

4.2.5紅外接收系統(tǒng)軟件設(shè)計

在實際紅外通信過程中，除了隨機錯誤外，往往還會出現(xiàn)突發(fā)錯誤。在紅外通信中，突發(fā)錯誤往往是由于光的干擾或空氣中灰塵顆粒、霧氣對紅外線的散射與吸收所引發(fā)的連續(xù)錯位錯誤[36]。在誤碼區(qū)間內(nèi)，碼元變?yōu)槿?ldquo;0”或全“1”。對于這類突發(fā)錯誤，簡單的奇偶校驗方式無能為力，但采用數(shù)據(jù)取反重發(fā)方式就能檢測出這類錯誤。微處理器接收子程序流程圖如圖4.12所示。接收端利用兩次接收的數(shù)據(jù)來判斷正誤，在有外部干擾時，在正常數(shù)據(jù)信號和其反碼信相對應(yīng)的位置上受到相反干擾的幾率是極小的，因此，接收端能利用此方式檢測出信號是否為誤碼。

4.2.6無線通信系統(tǒng)電路設(shè)計

1.通信方式

一般來說，城市兩公交候車站臺間的距離為1Km左右，如果通過有線方式傳輸信息，有諸多不妥的地方。其一是架線的成本高而且維護(hù)費用較大，其二是城市發(fā)展迅速，站臺經(jīng)常變動，隨之通訊鏈路也要改變，這樣將十分麻煩。因此，我們考慮選用無線通訊方式?，F(xiàn)有的無線通訊方式有移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線模塊等。由于通訊技術(shù)的發(fā)展，高精度的無線通訊模塊基本可以滿足現(xiàn)有的公交候車站臺間的傳輸距離。在基本可以滿足的前提下，我們首選無線通訊方式中的無線模塊傳輸方式，畢竟租用移動通信網(wǎng)絡(luò)，其使用費用會比較高。如果系統(tǒng)運行中，發(fā)現(xiàn)采用無線模塊傳輸方式無法滿足要求，則我們采用GSM短信方式[38]作為備選方案。

本系統(tǒng)中無線收發(fā)設(shè)備的可靠性和有效的通信距離是設(shè)計的關(guān)鍵[38][39]，為此本系統(tǒng)選用上海桑銳電子科技有限公司生產(chǎn)的SRWF-508[40]芯片作為無線收

發(fā)設(shè)備，它是一款工作頻率比較寬的芯片。SRWF-508型無線數(shù)傳模塊采用高效FEC前向糾錯技術(shù)結(jié)合高性能的無線射頻IC,以及高速微處理器相結(jié)合開發(fā)出的一線通信模塊。該無線通信模塊提供RS-232接口，可一次性傳輸無線長度的數(shù)據(jù)，其傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到4.5KM以上，基于GFSK的調(diào)制方式[39]，采

用高效通信協(xié)議，提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的用戶協(xié)議，自動過濾掉空中產(chǎn)生的噪音信號及假數(shù)據(jù)，具有很強的抗干擾能力和低誤碼率,客使用時不需要任何編碼技術(shù)，無需擴展外圍電路即可完成良好的無線數(shù)據(jù)傳輸。其技術(shù)指標(biāo)如表4.1所示[40]：

本系統(tǒng)中，各個公交站牌上都安裝了無線收發(fā)模塊SRWF-508，因此各站牌間通過該模塊相互進(jìn)行信息的收發(fā)。由于在同一時刻，下游某幾個電子站牌有可能都接收到上游電子站牌的信息，為了防止誤傳，我們采用了加入地址辨別的方式傳遞[41]，只有與本地址相同的電子站牌才能接收信息。站牌、管控中心和站牌間組成一個閉合回路[41][42]，終端電子站牌把相關(guān)車輛運行信息通過移動無線網(wǎng)絡(luò)傳送給管控中心，管控中心通過各線路終端電子站牌反饋的信息，作出相應(yīng)的調(diào)整，使道路暢通。

2.通信模塊工作原理

微處理器將數(shù)據(jù)利用串口方式傳送給SRWF-508后，SRWF-508判斷接收的碼流是命令還是數(shù)據(jù)，如果是命令則執(zhí)行命令，如果是待發(fā)送的數(shù)據(jù)則先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)送到發(fā)送緩沖區(qū)，由于模塊的通信方式是半雙工通信，所以要將模塊由接收狀態(tài)轉(zhuǎn)換成發(fā)送狀態(tài)，這個轉(zhuǎn)換過程小于10ms，狀態(tài)轉(zhuǎn)換完成后啟動發(fā)送打包程序。發(fā)送打包程序的功能是將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)打包成適合無線發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并將這個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)送到模塊中的數(shù)據(jù)調(diào)制口以GFSK的調(diào)制方式、其發(fā)射頻率為433MHz發(fā)射出去，其發(fā)射功率為30dB，當(dāng)天線高度大于3m時，傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)4.5Km。SRWF-508模塊接口電路如圖4.15所示。

本系統(tǒng)中，由于車輛運行為雙向，本系統(tǒng)采用兩種工作頻率區(qū)分車輛的去與回，SRWF-508的工作頻率采用425MHz和433MHz，發(fā)射功率為30dB，接收靈敏度為-120dB，由公式(4-1)可以計算出在理想條件下傳播距離大約為50Km。

4.SRWF-508工作參數(shù)測試

功率損耗的大小對一個系統(tǒng)能否穩(wěn)定工作有至關(guān)重要的影響，因此我們對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了測試。無線模塊工作電壓為+5V，工作頻率為433MHz，工作環(huán)境溫度大概為18°，測試結(jié)果如表4.2所示，從表中我們可以看到，模塊在工作時功耗比較低，在休眠即待機時功耗更低。

表4.2無線模塊SRWF-508測試參數(shù)

參數(shù)大小

接收電流27mA

發(fā)射電流520mA

休眠電流21μA4.2.7無線收發(fā)系統(tǒng)軟件設(shè)計

1.通信協(xié)議格式

要實現(xiàn)站牌間信息的傳遞，我們必須要建立一套適合的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，才能方便信息的實時傳遞，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運行。所謂通信協(xié)議[39][42]是指通信雙方的一種約定。約定包括對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須共同遵守。通信協(xié)議中，通信信息格式很重要，通信信息大體可以分為以下二類：

①命令信息。它包括請求命令、響應(yīng)命令、控制命令幾種。在本系統(tǒng)中，命令信息包含請求命令和響應(yīng)命令。

②數(shù)據(jù)信息。在整個公交信息服務(wù)系統(tǒng)中，其主要傳送的是車輛位置信息，是電子站牌實際所要接收的有用數(shù)據(jù)。對于命令信息，其信息格式為：

由于在信息傳輸過程中，可能存在干擾信號。如果在通信協(xié)議中加入前導(dǎo)碼，可以有效抑制干擾信號，另外前導(dǎo)碼可以起到一個位同步作用，使接收模塊在接收有用信息前，有個緩沖過程。根據(jù)相關(guān)測試和實驗，我們發(fā)現(xiàn)無線傳輸過程中，數(shù)字信號0容易被干擾，而0XFF后跟0XAA、0X55時噪聲不易產(chǎn)生。因此，前導(dǎo)碼由3個字節(jié)構(gòu)成:FF AA 55。