基于GPS的公交车自动报站系统的设计

4 系统总体设计及调试

4.1 系统总体设计

系统的软件部分主要是GPS数据的解析和报站子程序的设计。目前军用GPS接收机的定位精度已经达到1 m，但是民用GPS定位系统定位精度只有10 m～20 m，而实际的公交车报站的精度只要在150 m范围内就可以，所以本次设计中的站点范围为100 m，完全可以达到设计的要求。如果是中小城市的话可以将定位的精度进行适当的调整。
由于GPS采集信号的周期是每1 s采一次，而实际上公交车站点之间的距离较远，且报站的时间需提前一点，1 s进行一次数据对比比较麻烦，每隔5 s进行一次数据对比就可以了，所以程序中将数据对比的周期改成了5 s一次。公交车上还可以采用车轮计速的方法，每次车轮转够一定的圈数就进行一次数据比对，这样可以防止公交车到站停车后继续执行报站程序。

采集到的信号状态为"A"时，执行相应的报站程序，但是有时候会出现信号不好的情况，这时就要提醒司机临时将自动报站改成原来的手动报站，以防止乘客下错站。

系统的软件流程图如图2所示。

GPS公交自动报站系统包含硬件和软件两部分。硬件以ARM9S3c2410x处理器为核心, 配置存储器、I/O设备、通信模块等必要的外设；软件以嵌入式Linux操作系统为核心，提供应用编程接口API。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。自动报站的硬件原理图如图3所示。

系统软件部分在Linux操作系统中用C语言编程实现，将各模块的程序整合到一起，配置好开发环境，进入GPS的目录，用vi命令将代码进行编辑，然后编译、在minicom下运行，就可以看到结果是否正确。

4.2 系统调试

检查跳线：确定试验平台扩展槽上方JP1102/JP1103跳线位于2、3之间，跳线位为EXPORT；确定GPS/GPRS模块的JP201/JP202跳线位于模块外侧GPS端。

接入设备：关闭2410-S平台，将GPS天线连接到GPS/GPRS模块上，天线接收端置放在能良好接收室外信号的地方，将模块插入2410-S扩展插槽。

然后运行程序，即可得到实验结果。

本研究根据公交车报站的实际需要，设计并实现了基于GPS的公交车自动报站系统。该系统利用嵌入式实验设备实现了公交车的自动报站，具有性能高、能耗低、体积小、播报准确的特点，便于在实际运行的公交车上使用；采用先进的卫星定位技术与语音播放技术相结合的方式，彻底改变了传统公交车语音报站器由司机手控的方式，进站、出站自动播报站名及服务用语，准确、及时，完全不需要人工介入。实验结果表明，该系统可以用于GPS信号的采集和自动报站，但采集到的数据与真实值之间有一定的误差，并且有时由于树木、高楼的遮挡会导致有些路段接收GPS信号效果不佳。因此，采用数学方法（差分技术）消除数据间的误差，利用其他辅助定位系统与GPS 定位相结合进行定位来提高定位数据的精度，将是下一步研究的主要方向。