毕业设计（论文）-票务通系统给的设计实现.doc

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文） 票务通系统的设计实现 DESIGN AND REALIZATION OF THE TICKET MANAGEMENT SYSTEM 全套设计加扣 3012250582 年 级 2010 级 学 号 20107900 姓 名 专 业通信工程（铁道信号） 指导老师 2014 年 6 月 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 I 页 院 系 计算机与通信工程系 专 业 铁路信号 年 级 2010 级 姓 名 题 目 票务通系统的设计实现 指导教师 评 语 指导教师 (签章) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章) 成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 II 页 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 班 级 10 信号 1 班 学生姓名 尹 欢 学 号 20107900 发题日期：2014 年 2 月 21 日 完成日期：2014 年 6 月 5 日 题 目 票务通系统的设计实现 1、本论文的目的、意义 随着铁路行业的改革和发展，以及经济水平和人民收入的提高，人们越来越注 重出行的舒适度。在铁路旅客运输中，卧铺席位出众的舒适度已经愈发受到旅客的 青睐，因而在比较大区间车站卧铺席位往往变得一票难求。然而旅客列车售票又存 在这样一个突出问题，在有些比较偏僻的车站的卧铺席位往往无法售出，这就导致 了一个矛盾点，一方面要买没有票，另一方面有票没有卖，严重浪费了铁路旅客的 运能。 票务通系统的设计实现将可以解决这一矛盾，将在网上和站台没有及时售出的 车票及时发售给有需要的旅客，这不仅解决了运能浪费的问题，同时在方便旅客同 时和给路局产生巨大的紧急效益。此外现行旅客列车卧铺管理模式依旧十分原始落 后，使得乘务员的工作负担变得尤为繁重，而票务通系统采用智能化设计，可以大 大降低乘务员和列车长的劳动强度，更为重要的是可以改变现行落后的管理模式， 提高旅客列车卧铺管理效率，减少因人为因素产生的差错。 2、学生应完成的任务 （1）掌握嵌入式系统的工作原理和相关的控制理论； （2）根据设计要求对要用到的器件进行选型； （3）检查系统硬件电路并调试； （4）编写嵌入式操作系统程序，实现票务通系统的各个功能； （5）将系统集成，并在实际环境中进行软硬联调，直到系统达到设计要求； 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 III 页 3、论文各部分内容及时间分配：（共 18 周） 第一部分 选题，领取任务书 (1 周) 第二部分 收集、整理及阅读相关资料和文献 (1 周) 第三部分 学习有关的器件的知识与简单应用 (1 周) 第四部分 器件选型，系统硬件电路的设计及调试 (4 周) 第五部分 系统软件设计 (5 周) 第六部分 系统结果验证 (1 周) 第七部分 撰写论文 (2 周) 评阅及答辩 (2 周) 论文整改 (1 周) 备 注：答辩前应向指导老师交毕业设计（论文）说明书（书面文档应不少于 1 万 2 千个汉字）和电子文档（含毕业设计（论文）说明书及应用软件） 指导教师： 年 月 日 审 批 人： 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IV 页 摘 要 随着经济发展和人民生活水平的提高，人们越来越注重出行的舒适度。铁路旅 客运输作为我国最重要的旅客运输方式之一，在春运和日常旅客运输中一直发挥着 不可替代的作用。面对着日益增加的购票需求，铁路旅客运输庞大的运力依然显得 捉襟见肘，不能完全满足旅客的购票需要，尤其是卧铺等舒适度较高的席位。而与 之相矛盾的是现行旅客列车卧铺车厢原始落后的“票薄+席位卡”管理模式。这种模式 不仅仅大大加重了乘务员的工作负担，同时管理效率低且容易出现差错。更为严重 的是这种落后的管理模式也导致一些在网上或站台上没有及时售出的卧铺车票无法 及时在列车上售出，造成了巨大的铁路旅客运输运力的浪费。 在铁道部改革进程中，各个路局也逐渐将原先被动服务的观念向主动服务进行 转变。这种观念的转变不仅可以提高铁路旅客运输在行业内的竞争力，同时也大大 提高了铁路旅客运输的形象。在此背景下，我们针对现行铁路旅客运输卧铺管理中 存在的问题，提出了设计实现票务通系统智能移动平台的构想。票务通系统将本质 上改原来旅客找铺位模式为直接向旅客提供席位模式，同时终结现行旅客列车落后 的管理模式。 票务通系统在硬件和软件上采用模块化设计理念，充分运用嵌入式操作系统、 无线通信、软件开发等技术实现设计要求，经过实际的开发和验证，能够实现用户 登录、车票信息录入、车票补票信息发送、到客提醒等功能。实验证明，该系统能 够稳定可靠地满足对机车的各种控制要求。 关键词 铁路补票；嵌入式系统；移动终端；ARM 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 V 页 Abstract With the development of economy and growth in the living standard, people pay more and more attention to the comfort of travel. Railway transportation is treated as one of the most important way of passenger transportation and plays an important role in Spring Festival travel period and our daily life. Facing the increasing requirements of tickets, huge pressure coming from railway transportation cannot fully satisfy all the needs from passengers, especially those high comfort positions like sleepers. In contrast, the management styles of todays ticket selling is outdated. Its not only increase the burden of trainman, but also cause low efficiency of management and easy to make mistakes. Something more serious is that this backward management model leads to problems that some tickets cannot be sealed on time in the train through ticket system. It will became a huge waste of railway transportation capacity. In the process of railway department, each railway bureaus is transferring the notion of service from passive to active gradually. This kind of transformation can not only improve the competitiveness of the railway transportation industry, but also greatly improve the impression of the railway passenger transportation. Under this background, we aimed at the existing management problems that exist in the railway transportation, put forward the design of Intelligent ticket system in mobile platform. Its a revolution of the backward management model. The idea of intelligent ticket system is designing based on modeling, including its hardware part and software part. The use of embedded operating system, wireless communication and software development implement all the requirement. Through the design and development, the function includes user login，information entering, ticket information sending, passenger reminding and other functions. The testing experiments show that the system can satisfy all kinds of requirement of railway transportation stably and reliably. Key Words The railway ticket; embedded system; Mobile Terminal; ARM 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VI 页 目 录 第 1 章 绪论.1 1.1 研究的背景与目的.1 1.1.1 铁路运输的重要性.1 1.1.2 加强铁路旅客运输服务重要性.1 1.1.3 现行旅客列车卧铺管理模式.1 1.1.4 论文研究的目的与意义.2 1.2 国内外嵌入式研究现状.2 1.3 论文主要研究工作和章节安排.2 第 2 章 票务通系统功能结构.4 2.1 票务通系统系统功能框架.4 2.2 票务通系统系统功能概述.4 2.2.1 用户登录.4 2.2.2 票面信息录入.5 2.2.2.1 二维码识别.5 2.2.2.2 基于图像识别.5 2.2.2.3 手动录入.5 2.2.3 信息上传.6 2.2.4 时刻表查询.6 2.2.5 晚点与到站提醒.6 第 3 章 票务通系统平台介绍.7 3.1 票务通系统硬件设计.7 3.1.1 硬件电路设计介绍.8 3.1.1.1 存储电路设计.8 3.1.1.2 电源电路设计.10 3.1.1.3 LCD 电路设计.12 3.1.1.4 USB 总线电路设计.13 3.1.1.5 WIFI 和以太网接口电路设计.15 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 VII 页 3.1.1.6 与底板接口电路设计.17 3.2 票务通系统与无线模块连接.17 3.2.1 POP2302 模块简介.17 3.2.2 USB 转串口.18 3.2.2.1 USB 转串口模块简介.18 3.2.2.2 USB 转串口电路.18 3.2.3 票务通系统和 POP2302 模块连接.19 3.3 票务通系统软件设计.20 3.3.1 WINCE7.0 系统简介.20 3.3.2 票务通系统软件设计.20 3.3.2.1 登录界面设计.21 3.3.2.2 手动录入.23 3.3.2.3 车票补票信息发送.24 3.3.2.4 到客提醒.25 第 4 章 票务通系统调试.27 4.1 系统平台调试方法.27 4.2 系统调试过程.27 4.2.1 平台硬件调试.27 4.2.2 平台软件调试.30 4.3 系统调试总结.31 总总 结结.32 致致 谢谢.34 参考文献参考文献.35 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 研究的背景与目的 1.1.1 铁路运输的重要性 我国地域幅员辽阔，并且各地区发展极不均衡。比如东部十分发达而常住人口少， 西部落后而常住人口多，东部矿物资源稀少而西部矿物资源丰富等。正是这种种的现实 状况，决定了铁路运输在我国交通运输系统中的重要地位。与航空运输和公路运输相比， 铁路运输有着运力大，运输成本低的特点。与此同时，每年春运中，铁路旅客运输作为 流动务工人员主要的选择的交通运输方式也发挥着不可代替的作用与优势。 1.1.2 提高铁路旅客运输服务重要性 随着国家经济的发展与人民收入的提高，各种交通运输方式发展十分迅速，尤以高 速公路和航运的发展尤为显著。近几年国家新建的高速公路里程近万公里，一些中小型 机场也在各大中型城市中遍地开花。由此可见，铁路旅客与货物运输所面临的来自其他 交通方式的竞争也将变得越来越大。因而在 2012 年铁道部改革中，铁路货物运输从原来 的等货上门的被动服务模式转变为积极主动地上门收货服务模式。这些措施在大大增强 铁路货运的竞争力的情况下也给铁路货物运输带了巨大的经济效益。然而与此形成鲜明 对比的是铁路旅客运输依旧是被动服务模式，缺乏主动服务的意识。如若不积极改变服 务观念，必将导致竞争力下降，从而使旅客流失降低效益。 1.1.3 现行旅客列车卧铺管理模式 现行的旅客列车卧铺管理模式依旧是最原始的“票薄+席位卡”管理模式，如下图 1- 1。这种管理模式大大加大了乘务员的劳动强度的同时降低了乘客的舒适感，并且效率不 高，管理也存在漏洞，比如提前或过站才下车，席位卡丢失等。 乘客上车列车员收取车票 向乘客发放席位 卡 将车票置于票簿 相应位置 判断上座率，提醒旅 客到站下车，收取席 位卡，还回车票 图 1-1 现行列车卧铺车厢管理模式图 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页 1.1.4 论文研究目的与意义 基于上文所谈论到的背景和铁路旅客运输中存在的问题，我的论文研究的目的与意 义有以下几个方面。 1.改变现行的旅客列车卧铺落后原始的管理模式，提高补票效率，减少乘务员的工 作量的同时，杜绝管理漏洞 2. 改变铁路旅客运输被动服务的观念，从而提高铁路旅客运输的竞争力，同时提高 铁路旅客运输的效益 3.为铁路系统设备自动化智能化提供借鉴。 1.2 国内外嵌入式研究现状 随着信息化技术的发展和数字化产品的普及，以计算机技术、芯片技术和软件技术 为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的热点。通信、计算机、消费电子技术 （3C）合一的趋势正在逐步形成，无所不在的网络和无所不在的计算（everything connecting, everywhere computing）正在将人类带入一个崭新的信息社会。 虽然嵌入式在国内已经有了长足发展，但是我国尚处于产业链的末端，所掌握的嵌 入式系统核心技术仍然不多，尤其是嵌入式相关芯片设计生产。这也在一定程度上制约 了我国嵌入式的发展。然而令人鼓舞的是国家政府已经意识的信息化数字化是未来竞争 的核心，所以也加大了对嵌入式等高智力型的产业进行了大力扶植，这必将是嵌入式发 展的一个春天。 国外的嵌入式系统技术发展已经十分纯熟，也掌握着嵌入式系统的核心技术。尤其 是在嵌入式芯片的设计方面，一直处于垄断地位。在嵌入式方面，我们要想国外学习借 鉴的地方依然有很多。 随着技术的发展和铁路整体科技的提高，嵌入式移动智能终端将在铁路上变得越来 越普及。在铁路系统中已经成熟运用的移动终端有很多，比如 GSM-R 移动台，铁路集散 站台货车调度系统移动终端，公安系统身份证核对移动平台等。所以可以预见在不久的 将来，列车员采用的“票薄+席位卡”的管理模式，最终会被移动智能终端代替。相信届时 这套终端设别，将会大大提高列车的补票效率，提高运行效益。 1.3 论文主要研究工作和章节安排 基于 ARM 嵌入式票务系统平台的硬件设计与实现涵盖的内容是十分广泛，涉及硬件 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页 平台的搭建，操作系统的定制与移植，应用层软件开发等。这几块都十分具有难度。而 我的论文主要集中在应用层软件开发，对于操作系统的定制与移植和硬件平台搭建不作 详细介绍。 论文一共分为四章。 第 1 章为绪论，首先介绍了本论文研究的背景和目的，其中简单叙述了国内铁路运 输的重要性、铁路运输行业现行的服务模式、国内铁路旅客运输存在的问题、本论文研 究的目的和意义。继而介绍了嵌入式操作系统在国内外的发展。最后简单介绍了本论文 的主要研究工作和章节安排。 第二章中介绍了票务系统功能结构，包括系统功能框架和各种功能的概述。 第三章是本论文的重点，其中详细介绍了票务通系统的各个功能部分的硬件电路设 计。电路设计中包含储存电路设计、电源电路设计、LCD 电路设计、和与底板接口电路 设计、总线电路设计、网络电路设计。此外也简单介绍了票务通系统和无线模块的连接。 最后介绍了票务通系统的软件设计。同时在本章中首先介绍了 WINCE7.0 操作系统，其 次介绍了票务通系统软件的各种功能及其实现。 最后一章详细介绍了票务通系统调试过程和遇到的问题及解决方法。 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页 第第 2 章章 票务通系统功能结构票务通系统功能结构 2.1 票务通系统系统功能框架 票务系统平台需要完成特定的功能，比如无线组网、票务信息录入、晚点提醒等。 同时考虑到旅客列车上有列车长和乘务员之分，且二者在旅客列车上的权限不同，因而 在票务通系统上我们设计了两套设备，分为主/从机。主机供列车长使用，具有较高的权 限，而从机供乘务员使用，具有一般权限。基于此我们设计出了票务系统平台的功能框 架，如下图 2-1 用户登录 列车长 乘务员 列车长权限 乘务员权限 命令下达 票面信息录入 时刻查询表 晚点与到站 提醒 信息上传 图 2-1 票务通系统功能框架图 2.2 票务通系统系统功能概述 2.2.1 用户登录 对于主/从机的权限的区分有两种可选方案。其一是从硬件层上区别用户权限，比如 某些功能的剔除或者添加。其二是从应用层软件上加以区分，从而区别用户权限。在此， 我们采用第二种方案。这样一方面可以降低开发难度，同时可以节约硬件成本。 应用层软件区分权限，即区分不同的用户登录。这在程序代码中很容易实现，现实 中也更可行。 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页 2.2.2 票面信息录入方式介绍 2.2.2.1 二维码识别 图 2-2 新火车票样票 随着移动终端智能化程度越来越高，二维码作为一种信息的载体也被广泛应用于生 活中的方方面面。在 2010 年，火车票上开始使用二维码作为车票信息的载体，如图 2- 2。在部份大型火车站进入候车室之前对车票和身份证进行校验时，便是使用扫描二维码 方式识别车票的。然而二维码中携带的信息很容易被读取，原铁道部在火车票二维码泄 密事件后，便对火车票二维码中携带的信息进行了加密，只有特定的软件才能破解，因 而采用二维码识别方式必须要获得加密单位的授权，这使得二维码识别既是最理想的识 别方式也是最难实现的识别方式。 2.2.2.2 基于图像识别 图像识别技术经过几十年的发展，已经十分成熟，其在生活中应用也十分广泛，比 如车牌号识别，扫描等。同时 Google 公司已经将图像识别技术作为开源项目对外公布， 在其公司网站上可以很容易得到技术支持。所以票务系统平台采用图像识别技术，对车 票票面信息进行识别，从而获取票面信息，以供补票使用。然而图像识别技术也存在识 别率不高的缺点，尤其是在车票残损破旧时，这也给我票务通系统开发带了巨大困难。 2.2.2.3 手动录入 在二维码识别和图像识别无法完成票面信息的录入时，我们将采取手动录入车票信 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页 息。这种方式虽然是最简单有效的方式，但录入效率低下，只能作为其他两种录入方式 的补充，不能作为主要录入方式。 2.2.3 信息上传 当乘务员用从机录入车票票面信息后，便将各节车厢坐次席位占用情况通过无线模 块传送给列车长主机。根据现实状况和需要，我们采用树形组网方式，如图 2-3。 乘务员分机 乘务员分机 乘务员分机 乘务员分机 乘务员分机 列车长主机 图 2-3 主/从机组网树形图 主机和从机都有一个无线传输模块，实现主机和分机之间的数据交流、命令下达、 授权等，如下图 2-4. 列车长主机乘务员分机命令下达 信息上传 图 2-4 信息传输环图 2.2.4 时刻表查询 为方便乘客或乘务员业务需要，票务系统平台应该提供全国列车运行时刻表查询功 能。 2.2.5 晚点与到站提醒 基于卧铺席位的特点，很多旅客上车会睡觉休息，因此大多数旅客到站时是不知道 的。现在列车员采用的“票薄+席位卡”管理模式要求列车员逐个查询票薄来确定旅客到站 情况，这种方式不仅效率不高，同时也容易产生错误与纰漏，造成乘客下错站的状况时 有发生。而票务系统平台将会把晚点提醒和到站提醒功能集成到里面，在大大降低了乘 务员劳动的复杂度的同时，提高效率杜绝错误。 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页 第第 3 章章 票务通系统平台票务通系统平台介绍介绍 3.1 票务通系统硬件设计 由于票务通系统硬件设计难度大且时间紧迫，同时现在市面上也已经具有很成熟的 可以进行二次开发的嵌入式系统平台，所以我们决定使用飞凌嵌入式的 OK335xD 开发板。 OK335xD 开发板具有良好的扩展性和可用性，同时采用模块化的设计思想，将嵌入式系 统平台设计分为核心板和底板，这样在控制系统平台的稳定性的同时，美化了系统平台 的外观和尺寸，且更有利于 PCB 板的布线与焊接。OK335xD 系统硬件结构图如下图 3-1 图 3-1 票务通系统硬件结框图 各个模块之间的连接十分发杂，只有在平衡各个模块的工作要求和性能之后才能使其成为一个 整体的平台发挥作用，具体连接如下图 3-2 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页 DDR3 SDRAM Ti 3335X GPMC NAND FALSH I2CTPS65217C USB GPMC NET LCD 1.27mm SMT 100pin 1.27mm SMT 100pin IIC SPI AD UART 图 3-2 各模块连接图 3.1.1 硬件电路设计介绍 3.1.1.1 存储电路设计 嵌入式系统与通用 PC 机不同，一般没有硬盘这样的储存设备而是使用 Flash 闪存芯 片和 DRAM 芯片等专为嵌入式系统设计的储存设备。现在行业中使用的 Flash 闪存芯片 主要有两种，分别是 1988 年微软首先开发的 NOR Flash 和 1989 年东芝公司发表的 NAND Flash 结构。NOR 芯片的特点是片内执行，这样应用程序可以直接在 Flash 闪存内 运行，不必再把代码读到系统 RAM 中。NOR 传输效率很高，在 1-4M 小容量时具有很高 的成本效益，但是它的低写入和擦除速度也大大限制了其应用。而 NAND Flash 结构能提 供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除速度很快，单 NAND Flash 也 有不足之处，程序不能直接在其上运行且需要特殊的管理接口。 本论文中的储存系统使用的是 256M NAND Flash 闪存加 512M DDR SDRAM。NAND Flash 用于储存操作系统文件和用户数据。虽然应用软件无法再 NAND Flash 上直接运行，但是 AM335xCPU4上具有 64KB 片上 RAM 空间，系统上电后， NAND Flash 中 Boot Loader 中部分文件将被拷贝到 ROM 中执行，从而实现从 NAND Flash 启动。AM335x 支持不同多种通用寄存器，我们根据 AM335x 和 MT29F2G08ABBE 芯片的数据手册，设计了票务通系统的存储系统，如下图 3-3，图 3-4,图 3-5。 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 9 页 图3-3 Nand Flash电路引脚连接图 图3-4 AM335x引脚连接图 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 10 页 图3-5 Nand Flash供电模块引脚连接图 图 3-3 为 NAND Flash 芯片的引脚连接图，采用 16bits 数据传输模式，由 8 位数据引 脚和 8 位通用 I/O 引脚构成，部分控制管脚和 CPU AM335x 控制引脚连接，从而实现对 MT29F2G08ABBE 芯片控制。 图 3-4 为 AM335x 的部分结构，由于 AM335x 引脚很多，如果将所有引脚画在一个 封装上会是的封装太大，不仅不利原理图的设计美观，更不利于原理图的绘制。上图中 指只将控制 NAND Flash 芯片的引脚连接截出，如需要整体信息，请参见附录。 图 3-5 为 NAND Flash 供电模块，为 MT29F2G08ABBE 芯片提供稳定精准的电流电 压。同时控制芯片的使能端。使其能正常工作。 3.1.1.2 电源电路设计 票务通系统核心板需要多种电源，比如 1.1V 的处理器内核供电，还有 1.8V 的实时时 钟电源，3.3V 的 I/O 设计及外设供电。作为嵌入式系统，我们不仅仅要考虑电源电路电 压的稳定度、精度和外围电路的复杂程度，同时也要考虑的系统的低功耗问题。一般而 言，嵌入式操作系统的电源结构设计还要考虑到系统上电的时序问题。在系统加电过程 中，一般是内核电源优先上电，最晚也要和 I/O 一起上电。关闭电源时，I/O 先断电，再 关闭内核电源。之所以这样设计上电时序的原因在于：如果系统外设先得到电，而内核 没有电时，那么芯片缓冲、驱动部分的晶体管将处在一个未知状态，这样非常危险。反 之不会有类似的问题。票务通系统使用的 TI 的 AM335x 系列芯片有先进的电源复位和时 钟管理模块，它可以安排睡眠时序，电源域切换排序，唤醒排序和电源打开排序。虽然 AM335x 具有的先进的电源管理模块，但核心板的电源电路设计依旧复杂，为此 TI 公司 专门为 AM335x 系列芯片设计了一款电源管理芯片 TPS652174，在前文中已经对 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 11 页 TPS65217 芯片做了较为详细的介绍，在此不再赘述。根据核心板对电源的要求，就考虑 到其稳定性和功耗，我们设计如下电源电路原理图，如图 3-6、图 3-7 图 3-6 TPS65217 引脚连接图 图 3-6 为 TPS65217 电源管理芯片的引脚连接图。由于票务通系统具有多种电源接入 方式，比如直流电源适配器、USB 供电、锂离子电池供电等。所以芯片外围输入有直流 5V，和 USB_DC 及 BAT 方式。这些输入电源中间连接一个滤波电容后直接和芯片连接， 其目的是滤除电源的高次和低次谐波，以使输入电源变得更稳定准确。同时为保证票务 通系统具有低噪声的优点，我们也设计了 LC 滤波电路。TPS65217 芯片在接收外部任意 方式供电后，将产生多路输出分别给 DDR3、CPU、NAND Flash 供电。 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 12 页 图3-7 AM335x电源引脚图 图3-7为AM335x电源引脚部分。TPS65217产生的电源经过滤波之后直接接在AM335x 各电源引脚上，实现对CPU的供电。 3.1.1.3 LCD 电路设计 AM335x 具有内置 LCD 控制器，具有最高 24 位数据输出，在票务通系统 LCD 电路 设计时，我们采用 16 位数据输出，在保证屏幕的分辨率的同时兼顾系统的处理能力。票 务通系统采用 7 寸触控式电容屏，比之于电阻屏电容屏具有反应迅速，感应准确度高的 优点，且不易磨损使用时间长。AM335x 的内置 LCD 控制器通过 LCD_DATA0LCD_DATA15 数据引脚向 LCD 屏发送运算数据。我们在设计 LCD 电路时， 每一个数据输出端口接了一个上拉电阻，起作用时提供充足的高电平输入电流，从而提 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 13 页 高信号稳定程度，提供抵抗外接干扰的能力。原理图如下图 3-8 图 3-8 LCD 接口电路 16 位数据分为三部分控制 RGB 显示颜色，其中 LCD_D0LCD_D4 5 位控制蓝色显 示，LCD_D5LCD_D10 6 位控制绿色显示，LCD_D11LCD_D15 5 位控制红色显示。 LCD 控制器通过对屏幕的实时扫描，判断触控屏有无被触控，触控产生的模拟信号由 AIN0AIN3 输入，再经在 CPU 内运算，结构有 L CD_D0L CD_D15 输入，最终在屏幕 上产生相应的动作。LCD 触控屏接口上其他的引脚作为为控制 LCD，在此不做一一赘述。 3.1.1.4 USB 总线电路设计 USB 即通用串行总线，是一个外部总线标准4。从 1994 年提出以来，尤其是自动存 储设别的发展，使得 USB 被广泛应用。在生活中 USB 接口随处可见，比如鼠标，U 盘， 手机，充电器等等。USB 接口支持设别的即插即用和热插拔功能，使其应用十分方便便 捷。 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 14 页 USB 控制 IC 采用 SMSC 的 USB2514QFN36 USB 控制器，这款芯片具有低功耗高性 能的优点，支持多路 USB 输入输出。同时数据传输速率具有低速，中速，高速三个可调 梯次，方便用户对于不同速率要求而做调整。 考虑到票务通系统需要连接无线模块和摄像头模块，同时考虑到平台内的数据的导 入导出，我们在平台地板上设计了 5 路 USB 接口。其中一路 mini USB 接口电路的作用有 两种，一种是为票务通系统提供电源。在设计之初，我们考虑到现在的 USB 接口的普遍 可得性，所以设计了一路 USB 供电接口。其二是用作票务通系统软硬件调试作用。我们 可以通过 mini USB 想平台下载程序更新软件等。具体电路设计如下图 3-9。 图 3-9 mini USB 接口电路 此外的 4 路为标准的 USB 接口，可以扩展用来连接鼠标和键盘，另外两路我们设计 用来连接无线模块和摄像头模块，以实现无线组网和车票识别的功能。具体 USB 接口电 路设计如下图 3-10 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 15 页 图 3-10 通用 USB 接口电路 3.1.1.5 WIFI 和以太网接口电路设计 近十年来无线网络技术取得了巨大的发展，以现在的技术在火车上装设和接入无线 网已没有任何技术障碍。同时铁路旅客运输的服务模式也在逐渐变得人性化，可以预见 在不远的未来，无线网络将会