基于ZigBee高科技技术的智能交通系统设计

　　近些年来，国内学者逐步开展了这方面的研究工作，采用单片机、嵌入式处理器、无线传感器网络和GPS等技术设计了各种公交自动报站系统，对城市公交的发展起了很好的促进作用。但是，目前大部分中小城市的公交线路仍未全面采用自动报站系统，急需成本低廉、运行可靠、易于维护、易于推广的自动报站器。

　　总体方案

　　在城市各主要街道的公交车站台众多，一个站台可能要停靠多个线路的公交车辆，而且同一站台在各个线路的命名可能不一样，因此，站址编码信息需要采用8位拨码开关进行动态设置，以便各路公交车自动识别在本线路中的当前位置。

　　本系统分为车载和站台两部分，车载部分采用以MSP430F149单片机为核心的控制模块；站台部分只需要发射站址编码信息，要求低功耗、低成本、高可靠性且易于维护，因此ZigBee发射模块以CC2430芯片为核心构成。图2所示的是公交车自动报站系统的设计框图。

　　单片机采用TI公司的MSP430F149芯片，其功耗电流为μA级。MSP430内核是16位的CPU,具有高效的RISC指令系统，统一的中断管理，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位模数转换器、一个看门狗、六路并行口、两路USART通信端口、一个比较器、两个外部时钟和60kB的闪存，其中两路通信端口可工作于UART和SPI模式。

　　ZigBee接收模块采用CC2420芯片，它具有完全集成的压控振荡器，只需要天线、16MHz晶振等少数外围电路就能在2.4GHz频段工作。CC2420只提供一个SPI接口与微处理器连接，通过这个接口完成设置和收发数据工作。MSP430F149集成了SPI控制器，可以方便地与CC2420配合使用。

　　时钟芯片采用DS1302,是DALLAS公司开发的一种基于I2C总线的高性能、低功耗、带RAM、具有闰年补偿功能的串行时钟日历芯片，内部可自行产生年、月、日、星期、时、分、秒等时标数据并保存在相应的寄存器中，单片机可直接读取这些数据。

　　温度传感器采用DS18B20,是DALLAS公司生产的一线制单总线智能数字温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点，测温范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+80℃时测量精度为0.5℃。单片机发出温度转换指令后，DS18B20将测得的温度值保存在MSB（高8位）和LSB（低8位）两个单元中，单片机可直接读取。

　　LED点阵显示模块的主要部分是显示阵列和行列驱动电路。本设计显示阵列为16行×64列单色点阵，行驱动电路由MC74HC138芯片、TC74HC04芯片和三极管NPN9013组成，列驱动电路由M74HC595芯片组成，采用动态扫描型驱动方式，可动态、实时地显示站点、当前温度、日期及时间等信息。

　　USB接口芯片选用PDIUSBDI2,是Philips在USB1.1协议设备端使用最多的芯片之一，符合大多数器件分类的规格，可用于U盘上。PDIUSBDI2集成了许多特性，包括可编程的时钟输出、低频晶振、端点寄存器、模拟收发器、电压调整器、位时钟复位、串行接口引擎、存储器管理单元、SoftConnect,GoodLink和集成RAM.内部包含3个端点，每个端点又有输入和输出两个端点。其中端点0的索引0和1为控制输入和输出端点，用于传输USB的控制命令，完成USB的枚举；端点1的索引2和3为普通输入和输出端点，端点2的索引4和5可以配置成普通输入输出端点、同步输入端点、同步输出端点或者同步输入输出端点。端点0和端点1的缓冲区大小为32kB,端点2的缓冲区大小为128kB,且为双缓冲。USB数据的传输就是通过这些端点进行的。

　　语音功放模块包括语音芯片、功率放大器、扬声器等。语音芯片选用ISD4003集成芯片，其语音信号的连线很少，单片录放时间为4~8min,芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪存中，可以真实、自然地再现语音信号。功放芯片选用TDA2822双声道音频功率放大电路，其工作电压范围宽，适用于在低电源电压下工作，交越失真小、静态电流小，最大输出功率可达3W。

声明:

凡文章来源标明“中国智能交通网”的文章版权均为本站所有，请不要一声不吭地来拿走，转载请注明出处，违者本网保留追究相关法律责任的权利；所有未标明来源为“中国智能交通网”的转载文章均不代表本网立场及观点，“中国智能交通网”不对这些第三方内容或链接做出任何保证或承担任何责任。