基于無線通信技術(shù)的智能公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）

2.2 ZigBee射頻模塊

在智能公交系統(tǒng)中， GPS模塊只完成信息采集功能， 而在公交車到站時(shí)， 還需要通過ZigBee模塊信息發(fā)送給站牌。

經(jīng)過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)， Freescale的MC1319x平臺(tái)功耗低、價(jià)格低廉、硬件集成度高， 而且方便二次開發(fā)， 射頻通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性也比較高。所以， 本設(shè)計(jì)選用了MaxStream公司與ZigBee兼容的、以Freescale MC1319x芯片組為核心的XBeePro RF模塊。XBee Pro模塊設(shè)計(jì)滿足IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)， 工作頻率為2.4 GHz, 其基本性能參數(shù)如下：

◇ 發(fā)送功率l00 mW;

◇ 室內(nèi)傳輸距離為300 m, 室外傳輸距離為1500 m;

◇ RF數(shù)據(jù)傳輸速率為250 kbps;

◇ 在3.3 V電源下， 發(fā)送電流為215 mA, 接收電流為55 mA.

圖3所示是XBee Pro模塊的引腳排列圖， 該模塊有20個(gè)引腳。RS232接口電路板的引腳可連接到VCC、GND、DOUT和DIN引腳。其中VCC是電源引腳（2.8~3.4 V）； GND接地； DIN是信號(hào)輸入引腳， 可作為UART數(shù)據(jù)輸入， 通常與處理器的UART接收端TX相連； DOUT為信號(hào)輸出引腳，可作為UART數(shù)據(jù)輸出， 通常與處理器的UART接收端RX相連。此外， 在XBee/XBee Pro模塊中還集成了一個(gè)UART接口， 該接口的內(nèi)部數(shù)據(jù)控制流程如圖4所示。

圖3 XBee Pro模塊的引腳排列圖

圖4 XBee Pro模塊的UART內(nèi)部數(shù)據(jù)控制流程

當(dāng)串行數(shù)據(jù)通過DIN引腳進(jìn)入XBee Pro 模塊后， 數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在DI緩沖器中， 直到被發(fā)送器通過天線發(fā)送出去； 當(dāng)RF數(shù)據(jù)由天線接收后， 接收數(shù)據(jù)進(jìn)人DO緩沖器， 直到被處理。在一定條件下， 模塊可能無法立即處理在串位接收緩沖中的數(shù)據(jù)。如果大量的串行數(shù)據(jù)發(fā)送到模塊， 可能需要使用CTS流控以避免串行接收緩沖溢出。XBeePro 模塊可以通過UART 接口直接與控制器的UART接口相連， 硬件接口簡單實(shí)用。

2.3 電子站牌終端的硬件組成

電子站牌終端的硬件組成與公交車車載終端相比， 主要是把公交車上的GPS定位模塊替換成了GPRS -DTU 數(shù)據(jù)傳輸單元。GF -2008AWGPRS-DTU是北京嘉復(fù)欣科技有限公司研制生產(chǎn)的GPRS無線數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品， 該產(chǎn)品內(nèi)置西門子MC39i GPRS模塊， 具有準(zhǔn)確性高、環(huán)境適應(yīng)性好、易于安裝和維護(hù)等特點(diǎn)， 能夠?yàn)橛脩籼峁└咚?、可靠、永遠(yuǎn)在線的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和虛擬專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)， 可廣泛用于遠(yuǎn)程抄表、環(huán)保數(shù)據(jù)采集、交通信息發(fā)布等方面。以下是GF-2008AW GPRS-DTU的主要特點(diǎn)：

可實(shí)現(xiàn)串口透明的無線數(shù)據(jù)傳輸， 而且穩(wěn)定可靠；

高度集成GPRS和TCP/IP 技術(shù)， 可將互連網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)有機(jī)的結(jié)合起來；