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基于北斗/GPS的城市公共自行車管理系統(tǒng)設(shè)計

作者:周朝霞 林思遠(yuǎn) 邱雪蓮 時間:2016-12-28 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:為了提高公共自行車管理系統(tǒng)的便利性水平和功能性水平,本文研究并設(shè)計了一套基于北斗/GPS定位的城市公共自行車管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由安卓(Android)手機(jī)終端、服務(wù)器端和車載終端組成。車載終端以單片機(jī) (MCU)為主控芯片,并采用北斗定位模塊、GSM/GPRS模塊及按鍵模塊進(jìn)行公共自行車運行狀態(tài)的監(jiān)測及遠(yuǎn)程通信。本設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)車輛查找、空位查詢、損壞報修、車輛定位、車輛管理、信息登記等功能。實際測試表明,該系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、裝配簡易、操作便利和功能豐富的特點,同時還可為城市公共自行車分布規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持,具

作者/ 周朝霞 林思遠(yuǎn) 邱雪蓮 廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(福建 漳州 363105)

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201612/342192.htm

摘要:為了提高公共自行車管理系統(tǒng)的便利性水平和功能性水平,本文研究并設(shè)計了一套基于定位的城市公共自行車管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由安卓(Android)手機(jī)終端、服務(wù)器端和車載終端組成。車載終端以 (MCU)為主控芯片,并采用北斗定位模塊、GSM/模塊及按鍵模塊進(jìn)行公共自行車運行狀態(tài)的監(jiān)測及遠(yuǎn)程通信。本設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)車輛查找、空位查詢、損壞報修、車輛定位、車輛管理、信息登記等功能。實際測試表明,該系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、裝配簡易、操作便利和功能豐富的特點,同時還可為城市公共自行車分布規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持,具有較好的推廣前景。

引言

  隨著“低碳出行,綠色環(huán)?!庇^念的深入人心,自行車成為了很重要的交通代步工具。目前市場上運營的城市公共自行車為人們出行提供了方便,但系統(tǒng)多為一車一樁式,容易出現(xiàn)“還時滿車,借時空樁”的現(xiàn)象,尚無法由管理系統(tǒng)對損壞車輛進(jìn)行識別。單純線下租借不支持線上查詢,使市民很難找到合適的服務(wù)點,而服務(wù)網(wǎng)點規(guī)劃與布局需要更多詳細(xì)可靠的數(shù)據(jù)支持?;谝陨蠣顩r[1-3],本文提出一款基于定位的城市公共自行車管理系統(tǒng)設(shè)計,旨在實現(xiàn)車輛查詢、空位查詢、車輛報修、服務(wù)點導(dǎo)航、借車管理、轄區(qū)監(jiān)測等功能,以使市民和維護(hù)人員直觀、便捷地查詢服務(wù)點信息及車輛待修信息,并能通過轄區(qū)監(jiān)測對轄區(qū)服務(wù)點設(shè)置提出優(yōu)化建議,從而進(jìn)一步提升公共自行車服務(wù)系統(tǒng)的信息化水平。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

  本系統(tǒng)由Android手機(jī)終端、服務(wù)器端和車載終端構(gòu)成,并采用進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、接入速度快、傳輸特性好、費用低廉的優(yōu)勢,同時采用無線IP技術(shù),資源利用率高,能夠與因特網(wǎng)(Internet)實現(xiàn)無縫連接,以支持穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸[4-5],如圖1所示為系統(tǒng)的通信架構(gòu)。

  本系統(tǒng)核心部件車載終端只需要安裝在公共自行車上即可實現(xiàn)對運行狀態(tài)的監(jiān)控。車載終端主要由型號為HT66FU50 44LQF的MCU、定位數(shù)據(jù)獲取單元UM220-III N模塊、通信單元SIM900A模塊、GM8125異步串口擴(kuò)展模塊、按鍵模塊構(gòu)成,其總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。MCU主要負(fù)責(zé)運行數(shù)據(jù)處理和邏輯處理,與UM220-III N模塊和SIM900模塊通過串口相連,用于實現(xiàn)車載終端與服務(wù)器的TCP/IP通信;串口擴(kuò)展模塊用于將MCU單一串口擴(kuò)展為多串口,供上述兩個模塊使用;按鍵模塊用于自行車出現(xiàn)故障時的遠(yuǎn)程保修。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 及其外圍電路設(shè)計

  本系統(tǒng)所用HT66FU50是合泰半導(dǎo)體公司的8位精簡指令集集成Flash的MCU,具有豐富的功能選項,且內(nèi)建完整的SPI和I2C功能,同時還具有EEPROM存儲器及多個定時器模塊。其外圍電路如圖3所示,引腳的主要功能為:RXD0及TXD0為與GM8125異步串口擴(kuò)展模塊相連的串口通信、INT0及INT1為按鍵模塊的外部中斷、E0-E5為GM8125異步串口擴(kuò)展模塊的地址選擇、A6及A7分別為GM8125異步串口擴(kuò)展模塊工作方式選擇及復(fù)位。

2.2 UM220-III N電路設(shè)計

  系統(tǒng)所用UM220-III N是采用低功耗GNSS單片系統(tǒng)(SoC)芯片的Humbird雙系統(tǒng)定位模塊,集成度高且功耗低,定位精度可達(dá)3至5米,可選擇工作方式為BD單獨定位、GPS單獨定位或GPS/BD雙模定位[6-8]。UM220-III N模塊提供一個輸出脈寬和極性可調(diào)的1PPS信號,其串口1為主串口,支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸、固件升級功能,串口波特率可調(diào),默認(rèn)波特率為9600bps,最高可設(shè)為115200bps。默認(rèn)輸出信息為NMEA-0183協(xié)議格式,默認(rèn)輸出定位信息(GGA)、地理定位信息(GLL)、衛(wèi)星信息(GSA)、可見衛(wèi)星信息(GSV)等多條數(shù)據(jù)。通過$CFGMSG、msgClass、msgID、rate命令即可將模塊默認(rèn)輸出數(shù)據(jù)設(shè)置為僅輸出GGA。



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