毕业设计(论文)-一种智能公交管理系统(its)的车载终端的设计

论文题目公交车管理系统车载终端设计摘要本文主要阐述了一种智能公交管理系统ITS的车载终端的设计方法。所谓智能公交通管理系统,就是在公交网络分配、公交调度、预测算法等关键理论研究的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、定位技术、GIS等新技术集成应用于公共交通系统，通过构建现代的信息管理系统和控制调度模式，实现公共交通调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化，增强公交企业管理水平和服务水平，提高公交企业的运营效率和效益；同时为出行者提供更加安全、舒服、便捷的公共交通信息服务。而车载终端设备作为实现该系统的关键设备，可以实现车辆位置信息的读取，车辆运行状况记录，自动报站以及车辆与管理站的无线通信等功能。关键词定位技术，智能公交管理系统，车载终端ADESIGNABOUTAUTOMOTIVETERMINALININTELLIGENTTRANSPORTATIONMANAGEMENTSYSTEMABSTRACTTHISPAPERDESCRIBEDADESIGNMETHODABOUTAUTOMOTIVETERMINALININTELLIGENTTRANSPORTATIONMANAGEMENTSYSTEMITSTHESOCALLEDINTELLIGENTPUBLICTRAFFICMANAGEMENTSYSTEMISBASEDONSUCHKEYTHEORETICALRESEARCHASTHEALLOCATIONOFPUBLICTRANSPORTNETWORK,BUSSCHEDULING,PREDICTIONALGORITHMSANDUSEOFSYSTEMSENGINEERINGMETHODSOFMODERNCOMMUNICATIONS,INFORMATION,ELECTRONICS,CONTROL,COMPUTER,NETWORKING,POSITIONINGTECHNOLOGY,GISANDOTHERNEWTECHNOLOGIESINTHEPUBLICTRANSPORTSYSTEM,THEN,BUILDAMODERNINFORMATIONMANAGEMENTSYSTEMSANDCONTROLTRANSFERSCHEDULINGMODETOACHIEVEAINFORMATIONAL,MODERN,INTELLIGENTPUBLICTRANSPORTSSCHEDULING,OPERATIONANDMANAGEMENT,INORDERTOENHANCEPUBLICENTERPRISEMANAGEMENTANDSERVICELEVEL,TOIMPROVEPUBLICTRANSPORTENTERPRISESOPERATINGEFFICIENCYANDEFFECTIVENESS,ATTHESAMETIMEPROVIDEAMORESAFE,COMFORTABLE,CONVENIENTPUBLICTRANSPORTATIONSERVICEININFORMATIONTHECARTERMINALDEVICEASAKEYEQUIPMENTOFTHESYSTEM,MAINLYHAVEFOLLOWINGFUNCTIONSTOREADTHEVEHICLEPOSITIONINGINFORMATION,VEHICLEOPERATINGCONDITIONSRECORD,AUTOMATICREPORTINGSTOPSTATION,REALIZINGWIRELESSCOMMUNICATIONBETWEENMANAGEMENTSTATIONANDVEHICLEKEYWORDSGPS，ITS，AUTOMOTIVETERMINAL目录1引言111智能公交系统的发展112所涉及的各种技术介绍1121GSM网络1122全球定位系统（GPS）2123地理信息系统（GIS）22系统设计方案33方案论证331通信方案论证332车辆定位方案论证433近距离无线通信方案论证54硬件设计541控制电路的设计5411控制系统的主要功能5412MCU的选用5413串口扩展的实现642GPS接收器RCB4H的技术介绍743GSM模块TC35I的技术介绍744语音报站系统设计845其他电路设计95系统软件设计951GSM常用AT指令952NMEA0183语句说明1053各模块软件设计11531初始化系统11532GSM初始化模块12533RCB4H接收模块14534LCD显示模块14535语音模块的软件设计15536定位站点16537身份授权及验证模块1754整个车载终端的程序流程图1855上位机管理中心系统软件设计196总结19致谢19参考文献20附录1211引言现在汽车已经越来越智能化，公交管理系统是不是也该如此呢毫无疑问这是非常必要的。世界各地的城市都急需完善基础设施来满足人民需求，但往往都是心有余而力不足。就以美国为例，1982到2001年人口增长了约20，而交通流量却暴增了236。铺设更多新的道路和车道也许不太现实，但是将智能工具运用到道路和汽车中无疑是可以实现的，例如，增设路边传感器、射频标记和全球定位系统。公交系统的自动报站、GPS定位、行车记录、整车实时监控、车辆调度等功能的智能化、自动化正在人们日常生活中发挥着越来越大的作用，其中加装车载终端是实现整个管理系统智能化的必经途径，车载终端的质量直接影响了整个系统的指标。11智能公交系统的发展所谓智能公共交通管理系统ITS,就是在公交网络分配、公交调度、预测算法等关键理论研究的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、定位技术、GIS等新技术集成应用于公共交通系统，通过构建现代的信息管理系统和控制调模式，实现公共交通调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化，增强公交企业管理水平和服务水平，提高公交企业的运营效率和效益；同时为出行者提供更加安全、舒服、使捷的公共交通服务信息服务。七十年代国外因为发达的公交网络运转流畅，已经提出应用各种技术措施来实现公交车定位，车辆运行监控，自动报站等功能，例如增设路边传感器、射频标记和全球定位系统。八十年代初期部分发达城市已经实现了这些功能，目前公交管理系统的智能化研究主要集中在一些细节优化方面，比如更加实时的路况监控设备，最优车辆调度算法，设备的性能以及降低系统的建设和维护经费上。我国的公交系统到了21世纪才在部分大城市初具规模，才有部分城市实现IC缴费，车辆实时定位，电子站牌等基本智能化功能。目前我国所有的城市车辆监控系统，都在逐渐实现智能化，例如，自动报站、GPS定位、行车记录、整车实时监控、车辆调度等功能的智能化、自动化，部分大城市也已经赶上世界发达国家的公交智能化水平，智能车载终端的研究和生产也初具规模。12所涉及的各种技术介绍121GSM网络GSMGLOBALSYSTEMFORMOBILECOMMUNICATION，全球移动通讯系统）是基于时分多址技术的移动通讯系统，是目前发展比较成熟、完善、应用最为广泛的通讯系统。目前已建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通讯网（主要包括中国移动和中国联通两家大型运营商），是我国公众移动通讯网的主要方式，它主要提供话音、短信息、数据等多种业务。其中基于GSMSMS和GPRS功能可以开发出传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通讯系统。由于GSM网络在全球范围内实现了联网和漫游，不需组建专用通讯网络，就可以完成远程数据通讯，而且具有较好的实时性，所以GSM网络的应用越来越广泛。122全球定位系统（GPS）GPSGLOBALPOSITISIONINGSYSTEM简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。全球定位系统GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98的24颗GPS卫星星座己布设完成。GPS全球卫星定位系统由三部分组成空间部分GPS卫星；地面控制部分地面监控系统；用户设备部分GPS信号接收机。GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。123地理信息系统（GIS）物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统（GEOGRAPHICINFORMATIONSYSTEM,简称GIS）作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能上，GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。2系统设计方案车载终端硬件整体设计主要由七部分组成微处理器（MCU），显示屏，GSM通信模块，GPS模块，语音报站电路，行车记录接口，键盘接口；终端系统整体框图如图1所示。图1车载终端系统框图GPS接收器由RCB4H构成，以每秒一次的速率更新车辆位置信息，车辆位置信息由MCU读取并控制GSM收发器，把当前位置信息发送给管理中心，同时MCU根据当前位置控制语音报站实现语音报站功能；另外RCB4H还可以获得精确的世界时间来校准时间，显示屏可以提供时钟显示和消息报告功能，行车记录电路可以记录当前行车的速度，乘客数量等等，并存储在片外存储器中，当出现交通事故时可以提供具体的数据；另外还设置了部分功能键和扩展接口，状态指示等电路。3方案论证31通信方案论证目前的远程无线通道的数据传输方案主要分为两种，一种是通过专用网进行数据传输，如RF（RADIOFREQUENCY，射频）数传电台和无线局域网（WLAN）；一种是通过公共无线通信网络，如2G和3G网络的成熟度较高、覆盖面较广，因而公共无线通信网络被选为该无线通道总体方案的通信基础4。其中3G网络日趋成熟，信息流量大而且实时性好，但是目前3G网络还不完善，初期业务费用较高，将来可以使用；2G网络供的数据传输业务最常用种方式，一种是短消息业务SHORTMESSAGINGSERVICE，第二种是通用分组无线业务GENERALPACKETRADIOSERVICE。SMS（SHORTMESSAGINGSERVICE）是最早的短消息业务，也是现在普及率最高的一种短消息业务。目前，这种短消息的长度被限定在140字节之内，这些字节可以是文本的。SMS以简单方便的使用功能受到大众的欢迎，却始GSM收发器微处理器（MCU）显示电路GPS接收器语音报站电路键盘接口行车记录接口终是属于第一代的无线数据服务，在内容和应用方面存在技术标准的限制，SMS消息按消息收费，因此要比通过基于IP的网络（例如，使用GPRS）发送的数据昂贵得多（每字节）。GPRS是通用分组无线业务GENERALPACKETRADIOSERVICE的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。它经常被描述成“25G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网络只能提供电路交换方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。GPRSGENERALPACKETRADIOSERVICE是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（PACKET）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。而且车辆与管理中心的每次通信所要传输的数据很少（几十个字节左右），但是通信次数比较频繁（会达到每秒一次），每次通信占用一条短信是很昂贵的，所以采用按流量计费的GPRS业务通信是最佳选着。将来3G网络的成熟将会带来更加高的通信速率，更低的通信费用，更大的信息流量，也会使我们的公交管理系统更加完善。32车辆定位方案论证在公交管理系统发展的初期，国外很多城市采用增设路边射频传感器，汽车加装射频标志来定位汽车的位置的方法来判断汽车所在路段，这种方法成本价格较低，而且汽车不产生通信费用，在要求不高的年代是很好的实现方法；但是，当汽车开出市区或者停靠在附近没有射频传感器的地方就发现不了汽车，显然是不能够满足现代人的需求。到了20世纪，随着经济和科技的不断发展，GPS器件的性能的不断改善，精度不断提高；而且随着无线网络通信费用的不断降低，为了满足人们的需要，在汽车上加装性能更加优良的定位系统是非常必要。GPS器件的定位误差现在已经低于5米，而且随着计算机科学的发展，基于地理信息系统（GIS）技术，可以实时得到路况信息，可以实时查询到每一量车的具体信息。随着计算机科学的发展，图像识别技术也有了很高的发展，有人提出在路边增设电子眼来识别车牌号，进而可以查询到汽车的具体位置，但是电子眼与路边传感器一样不可以到处都涉及到，大量的电子眼已经产生很高的费用，而且作为高新技术，图像识别技术还不是十分的成熟，所以采用该方法也不能很好实现车辆定位，但是可以用来监控一些繁忙路段的实时路况，这样加上GPS车载终端可以完善智能公交系统的功能。33近距离无线通信方案论证近距离通信可以用来提供车辆与近距离的电子站牌和管理中心的数据传输，而且不产生通信费用，主要方式有（1）采用射频识别技术实现无线数据传输；（2）采用红外线技术实现无线数据传输；（3）采用蓝牙技术实现无线数据传输；其中射频识别设备可以做的很简单，成本价格也比较低，是较好的选择。4硬件设计车载产品由于工作于特殊的环境，必须符合一定公家或者国际标准，GPS器件需要很高的射频性能，特别是GSM产品经常会出现意想不到的错误，所以硬件的设计显得尤其的重要。它主要包括控制电路，通信模块，GPS接收电路，人机交互电路几部分。41控制电路的设计411控制系统的主要功能（1）接收由GPS接收器接收到的定位信息，并实现协调世界时（COORDINATEDUNIVERSALTIME，简写为UTC）与我国北京时间的转化，并利用转化后的时间校准系统时间。（2）与GSM模块建立通讯，完成对GSM模块的初始化，完成单片机系统与GSM模块之间的数据协议转换，包括将定位信息转换成符合SMS/GPRS协议的数据格式并传递给GSM模块进行发送，以及将GSM模块收到的短信显示在屏幕上。（3）根据定位信息确定当前站点，以及下一站点，从而控制语音电路实现自动语音报站。（4）当定位信号不好时关闭自动报站功能并转入人工报站。（5）提供人机接口电路，实现人性化操作。412MCU的选用AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程FLASH存储器。使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上FLASH允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLASH，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能8K字节FLASH，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。为了产生高稳定的串行口速率，这里选择110592MHZ晶振来提供系统时钟。413串口扩展的实现虽然整个系统设计主要按照33V接口进行设计，然而像RS485电路的输入、输出需要5V电平，同时GSM终端需要向用户提供TTL电平的串口输出。因此需要进行5V33V或者33V5V的电平转换。我们选用MAX232电平转换电路实现了电平的相互转换。RS232是由美国电子工业协会（EIA）正式公布的、在异步串行通讯中应用最广的标准总线。它包括了按位串行传输率和机械方面的规定。适合短距离或带调制解调器的通讯场合。它不仅已经被内置于每台PC，而且已被内置于从微控制器到主机的多种类型的电脑和与它们连接的设备。你也可以将RS232用在任何类型得计算机之间的简单连接中，它是一个被广泛使用的接口之一。123U6A74LS125456U6B74LS1258910U6C74LS125111213U6D74LS125RXD_1TXD_1TXD_2RXD_2TXDRXDP33P34图2串口扩展电路由于GPS接收器RCB4H和GSM模块TC35I都需要串口实现与MCU通信，而AT89S51只有一个串口，所以要考虑到如何实现三者的正常通信。考虑到车载终端的收发频率，以及GPS接收器的定位信息重获频率都比较低；而且RCB4H和TC35I的工作不是同时进行的，工作顺序是首先由RCB4H获得定位信息，然后控制TC35I向管理中心发送定位信息。所以我们可以采用分时顺序利用串口的方法来实现三方通信。串口扩展电路如图2所示。图中当P33为低电平，P34为高电平时选通第一组串口；当P34为低电平P33为高电平时选通第二组串口，这样就可以实现串口的扩展，充分利用了有限的硬件资源。不过控制时序要注意，两个串口不能同时选通，不然会出现RCB4H和TC35I之间的混乱，进而整个系统乱成一团。RCB4H有两个串口，波特率分别为9600BIT/S、57600BIT/S，而TC35I的波特率为300115000BIT/S，综合考虑以上因素，这里波特率选用9600BIT/S，MCU晶振选用110592MHZ。数据格式采用8位数据，一位停止位，没有校验位，另外TC35采用的是RS232电器标准，所以还需要TTL电器标准与RS232之间的转换。整个控制电路原理图如图3所示。42GPS接收器RCB4H的技术介绍RCB4H型是一种超低功耗的GPS接收板，并采用了ANTARIS4定位引擎和SUPERSENSEINDOORGPS。这是与RCBLJ引脚兼容的后继产。RCB4H型配备了MCX/OSX型RF连接器和一个20针的管脚用来连接电源和数字I/O口。它所支持的AGPS（辅助全球定位系统）功能使首次定位，即使信号很差的条件下也能快速定位。即使在室内和其他弱信号环境ANTARIS4GPS引擎也能提供高导航性能。基于卫星增强系统的WAAS，EGNOS系统和MSAS系统的充分支持。他所具有的高性能和灵活性即履行了低成本就像快速和简单的插件集成系统一样。它具有最高4HZ的刷新速率，定位误差/11每一条消息都是由开头，每一位都是ASCII字符，其中校验位是与之间所有ASCII字符的异或。常用标准的NMEA消息有GGAGPSFIXDATAGLOBALPOSITIONINGSYSTEMFIXDATAGPS固定数据信息GLLGEOGRAPHICPOSITIONLATITUDE/LONGITUDE时间和位置信息GSAGPSDOPANDACTIVESATELLITES卫星信息和位置偏差GSVGPSSATELLITESINVIEWGNSSSATELLITESINVIEW所用卫星信息RMCRECOMMENDEDMINIMUMDATA推荐最短数据信息VTGCOURSEOVERGROUNDANDGROUNDSPEED速度信息ZDATIMEANDDATE时间日期信息GBSGNSSSATELLITEFAULTDETECTIONGNSSSATELLITEFAULTDETECTIONDTMDATUMREFERENCEDATUMREFERENCETXTTEXTTRANSMISSIONASCIITEXTTRANSMISSIONS,SUCHASSOFTWAREVERSION,ETCGPQPOLLSASTANDARDNMEAMESSAGE引出一条标准NMEA消息RMC的消息格式为GPRMC,HHMMSS,STATUS,LATITUDE,N,LONGITUDE,E,SPD,COG,DDMMYY,MV,MVE,MODECSHHMMSSHHMMSSSSSUTC时间（前面的0也发送）STATUSA有效，V无效LATITUDEDDMMMMMM纬度（度分格式，前面的0也发送）NN/S南北标志LONGITUDEDDMMMMMM经度（度分格式，前面的0也发送）EE/W东西标志SPD速度COG方向DDMMYY日期格式MV空MOVE空MODEGPS模式CS校验位例如GPRMC,08355900,A,471711437,N,0083391522,E,0004,7752,091202,A57GPQ是用来引出各种信息的，是向GPS写消息的，他的格式是XXGPQ,SIDCSXX是识别标志EISID是所要引出的消息标志例如EIGPQ,RMC3ANMEA语句具体格式请查阅NMEA协议标准。53各模块软件设计531初始化系统单片机初始化部分要完成的工作有将AT89S52串口设置为工作方式1即8位数据位和一位停止位，波特率9600BIT/S；把定时器0的定时周期设为50MS；初始化TC35I，RCB4H，JCM1602使它们处于待命状态。为了完成以上工作，定时器选用定时器1的工作方式2即8位自动重装定时器、波特率设为9600BIT（晶振频率为110592MHZ），且TMOD20H，SMOD1，所以定时器1初值分别为TH10FDH，TL10FDH。定时器0工作于模式1，中断周期为50MS，TH04CH，TL000H；这样20次可以得到一秒的计时。在SMOD0，定时器工作于模式2时，串口方式1的波特率计算公司如下（1）325612XFBAUDRTEOSC定时器1模式2的初始值X计算方法如下5（2）BAUDRTESFXOC3841M以下为主程序进行CPU初始化设置。SETBIT0设定INT0的触发方式为脉冲负边沿触发MOVSCON，50H设置成串口1方式MOVTMOD，21H波特率发生器T1工作在模式2上MOVTH0，4CHMOVTL0，00HMOVTH1，0FDH预置初值按照波特率9600BPS预置初值MOVTL1，0FDH预置初值按照波特率9600BPS预置初值SETBTR1启动定时器T1STTBTR0MOVIP,10H设置串口中断为最高优先级532GSM初始化模块根据不同的要求，串口数据的发送是可以知道时间的，可以采用查询方式；而接受是不确定的，所以接收采用中断的方式。在与模块握手连接成功后，通过字符串发送函数就可将数据缓存区中欲发送的数据发送。发送数据的原理与建立连接时的基本相同，但数据的接收是通过串口中断接收函数完成的，同时将接收到的数据必须先放入接收缓存区以便显示。需要指出的是串口中断程序既要接收指令返回值又要接收模块传来的数据，这两种接收信息的处理方式不同，所以在中断函数中应通过设置两个不同的标志来解决这一问题。但是由于存在TC35I与RCB4H之间选择的问题，这里很多时间采用查询的方法来收发TC35I的指令。下面的前两条指令就是选中TC35I的指令。另外，为了编程方便又考虑到发送定位信息不需要汉字，所以这里采用TXT格式发送短信，所有指令都以数据表的形式存储在EPROM中，需要哪条指令只需找到相应的表头即可。SETBRCB4HSELECTMODULETC35ICLRTC35IINITIALIZETC35IREATIPRMOVDPTR,ATIPR设置通信速率（9600）ATIPR是命令头LCALLSENDSTR发送选中的ATIPR命令LCALLECHOOK；接收TC35I响应是否OKMOVA,ASSIST；利用ASSIST判断是否响应OKJZREATIPR；如果响应错误重新发送指令LCALLD100MS；TC35I每条命令都要至少延迟100MSREATEMOVDPTR,ATE；取消TC35I发送ECHO信息LCALLSENDSTRLCALLECHOOKMOVA,ASSISTJZREATELCALLD100MSREICFMOVDPTR,ATICF；设置TC35I串口数据格式为8N1LCALLSENDSTRLCALLECHOOKMOVA,ASSISTJZREICFLCALLD100MSRECMGFMOVDPTR,ATCMGF；选择TXT格式LCALLSENDSTRLCALLECHOOKMOVA,ASSISTJZRECMGFLCALLD100MSRECFUNMOVDPTR,ATCFUN1；启动TC35I串口LCALLSENDSTRLCALLECHOOKMOVA,ASSISTJZRECFUNLCALLD100MSRECSGSMOVDPTR,ATCSGS；选择GSM字符集LCALLSENDSTRLCALLECHOOKMOVA,ASSISTJZRECSGSLCALLD100MSRECPMSMOVDPTR,ATCPMS；选择信息存储位置为SIM卡LCALLSENGSTRLCALLRECHOOKMOVA,ASSISTJZRECPMS533RCB4H接收模块RCB4H的串口消息采用NMEA0138标准，在对它初始化时还要用到UBLOX自己定义的二进制协议UBX协议，这些都需要MCU安格式读取，这也是关键环节。时间采用世界协调时（COORDINATEDUNIVERSALTIME简称UTC），它与我国北京时间晚8个小时，如果要实现时间显示，还要有时间转换程序。在实现自动报站时需要利用一定的算法来根据当前的地理坐标判断当前和即将到来的站点，从而控制语音电路实现自动报站。考虑到一条公交线路的站牌数量有限，这里采用固定数据表的方法把各站点的坐标存储在E2PROM，然后把接收到的位置信息与其中的每一个进行比较，首先确定方向，然后按顺序比较，就可以实现自动报站，包括当前站点和即将到来的站点。由于在工作中并不是所有的NMEA语句都是必要的，这里只用到GGL语句，下面是RCB4H的初始化程序。SETBTC35ICLRRCB4HSELECTRCB4HSETBESMOVDPTR,GPQINITIALIZERCB4HLCALLSENDSTRSENDMESSAGEGPQANDSELECTGLLMOVDPTR,PUBXSELECTGLLLCALLLCALLSENDSTRSENDMESSAGEPUBX534LCD显示模块LCD的作用主要是用来显示时间和管理中心发送的信息，显示时间为每秒刷新一次，管理中心的信息不是很经常；为了比较容易的编辑软件，定位信息也采用每秒1次的刷新速率。LCD显示模块需要大概25MS来初始化，如果有高稳定度的电源在1MS左右上升到稳定值，可以取消这一步，如果电源达不到要求必须按一下程序初始化，不然屏幕可能无法正常工作。上电等待15MS；写38H等待5MS；写38H等待01MS；57显示开显示；535语音模块的软件设计ISD4004工作于SPI串行接口。SPI协议是一个同步串行数据传输协议,协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作,因此对ISD4004而言,在时钟止升沿锁存MOSI引脚的数据,在下降沿将数据送至MISO引脚。协议的具体内容为1所有串行数据传输开始于SS下降沿。2SS在传输期间必须保持为低电平,在两条指令之间则保持为高电平。3数据在时钟上升沿移入,在下降沿移出。4SS变低,输入指令和地址后,ISD才能开始录放操作。5指令格式是8位控制码加16位地址码。6ISD的任何操作含快进如果遇到EOM或OVF,则产生一个中断,该中断状态在下一个SPI周期开始时被清除。7使用“读“指令使中断状态位移出ISD的MISO引脚时,控制及地址数据也应同步从MOSI端移入。因此要注意移入的数据是否与器件当前进行的操作兼容。当然,也允许在一个SPI周期里,同时执行读状态和开始新的操作即新移入的数据与器件当前的操作可以不兼容。8所有操作在运行位RUN置1时开始,置0时结束。9所有指令都在SS端上升沿开始执行。10MOSI指令从LSB开始送入ISD4004（即最后发送C4），MISO信号从LSB开始送出ISD4004。ISD4004在上电时需要一下程序来启动内部电路10录音模式SENDPOWERUPWAITTPUDSENDPOWERUPWAIT2TPUDSENDSETRECCOMMANDWITHADDRESSORSENDRECCOMMANDRECORDINGFROMCURRENTLOCATIONSENDSTOPCOMMANDTOSTOPRECORDINGWAITTSTOP回放模式SENDPOWERUPCOMMANDWAITTPUDSENDPLAYCOMMANDWITHADDRESSORSENDPLAYCOMMANDPLAYFROMCURRENTLOCATIONSENDSTOPCOMMANDTOHALTTHECURRENTOPERATIONORWAITFORPLAYBACKOPERATIONTOSTOPAUTOMATICALLY,WHENANEOMOROVFISREACHEDWAITTSTOPISD4004的指令格式如下表4ISD4004的指令格式表名称16地址8位指令XXXC0,C1,C2,C3,C4功能描述上电POWERUPXXXXXXXXX00100系统上电，当接通电TPUD后器件将准备工作。放音设置A0A15XXX00111初始化播放地址放音XXXXXXXXX01111从当前地址开始播放，直到遇见EOM或者OVF录音设置A0A15XXX00101初始化录音地址录音XXXXXXXXX01101从当前地址开始录音直到遇见OVF或者停止命令。SETMCA0A15XXX10111初始化信息标志MCXXXXXXXXX11111PERFORMSAMESSAGECUEPROCEEDSTOTHEENDOFTHECURRENTMESSAGEEOMORENTERSOVFCONDITIONIFNOMOREMESSAGESAREPRESENTSTOPXXXXXXXXX011X0停止当前工作STOPPWRDNXXXXXXXXXX10X0停止当前工作并进入待机状态。RINTXXXXXXXXX011X0读中断标志位（OVF，EOM）从此可以看出，如果提前把语音信号分段存储在ISD4004里面，把站牌与语音的段首地址对应起来，当到达某站点时找到相应入口的地址，从此开始播放即可实现语音报站。GPS器件信号良好可以根据定位信息判断语音入口地址，如果出现GPS器件信号不好或者GPS器件出错，可以采用键盘控制关闭GPS，人工发送相应的播放地址播放录音。536定位站点新乡市的主要范围东西113