基于电力载波和RFID的电子站牌系统设计

息发给阅读器，阅读器将其送往主控制器（MCU），主控制器在其中添加上本站的站编码后得到车辆的到站信息，然后交由发射机进行载波调制后发往下一站(即站i+1)。同时主控制器根据车编码信息中的路数（即某路）选择对应的LED车位指示屏，关闭本站（即站i）刻度线前的最后一个LED，打开本站刻度线上的LED。当该车离开本站（站i的标签阅读器不再读该车电子标签的信号）时，主控制器便将该车的离站信息交由发射机进行载波调制后发往下一站(即站i+1)，并关闭本站刻度线上的LED。

当上游站i发出的车辆到站（到达站i）信息传输到下游站i+1时，站i+1的站装置中的电力载波接收机对其解调，得到上游到站车辆的车编码与站编码信息，送到主控制器处理。主控制器一方面将其交由电力载波发射机继续传往下一站，同时根据车编码信息中的路数（即某某路）选择相应的LED车位指示屏，根据站编码信息选择相应的刻度线，关闭该刻度线前的最后一个LED，打开该刻度线上的LED（本例中将打开站i刻度线上的LED）。

随后，当上游站i发出车辆离站（离开站i）信息传输到达下游站i+1时，站i+1的站装置中的电力载波接收机对其解调，得到上游离站车辆的车编码与站编码信息，送到主控制器处理。主控制器一方面将其交由电力载波发射机继续传往下一站，同时根据车编码信息中的路数（即某路）选择相应的LED车位指示屏，根据站编码信息选择相应的刻度线，关闭该刻度线上的LED，并相继打开/关闭指示屏上站i与站i+1刻度线间的所有LED。若站i与站i+1两刻度线间的LED数量为n，公交车在此间的正常行车时间为T秒，则应在该车离开站iT/（n+1）秒后再关闭站i刻度线上的LED，同时打开站i与站i+1间的第一个LED。2T/（n+1）秒后，关站i与站i+1间的第一个LED，同时打开其间的第二个LED，如此这般，直至打开站i与站i+1间的最后一个LED。但在关闭这最后一个LED，打开站i+1刻度线上的LED时，站i+1与其后的站（如站i+2等）采取的行为不同。对站i+1，其需执行的操作与车到达站i时站i所做的相同。站i+1以后的站(如站i+2)必须等到站i+1传输来的车辆到站（到达站i+1）信息后才关闭站i与i+1间的最后一个LED，打开站i+1刻度线上的LED。

车辆的到站信息与离站信息就这样相继传往下游各站，直至调度中心。下游各站（如站i+2，...，站n)需完成的操作与站i和站i+1相同。调度中心是信息终端，除不需转发信息外，其需完成的操作与其他站装置相似。另外调度中心除可用站装置中的LED车位指示屏显示车辆在某一时刻的位置分布外，还可用PC机进行显示，以便于进行调度及其他管理工作。

3 硬件设计

硬件电路主要部分框图如图4所示，主控制器选择Atmel的AT89C52单片机，标签阅读器主芯片选择TI的S6700多协议收发芯片，电力载波收发部分选择科强电子的KQ-100E的电力载波收发模块。

AT89C52是一款高性能的CMOS 8位单片机，片内含8 KB的可反复擦写的Flash存储器和256 B的随机存取存储器(RAM)，40条引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，2个外中断口，3个16 bit可编程定时计数器，1个全双工串行通信口，2个读写口线，可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本，完全可以满足主机和从机系统的各种需要。

KQ-100E收发模块的微机控制端由RX、TX、R/T 3个端口构成，全是TTL电平。TX接收微控制器TXD端发送数据，RX接微控制器RXD端接收数据，R/T为接收/发送控制端，R/T为高电平时模块处于接收状态，R/T为低电平时处于发送状态。+5 V端接+5 V±5%的直流电源，电流约45 mA，VAA为发送功率电源，可用直流稳压电源，发送时电流约300 mA(不发送时为0 mA)，VAA可在9 V～15 V之间选定，VAA和+5 V电源需用两组电源供电。两个AC端可以直接接市电的火线和零线，也可以接火线和地线，远距离户外通信时宜采用接火线和零线的通信方式。

S6700多协议收发芯片是TI公司专为13.56 MHz的RFID读写器所设计的， 支持多种RFID传输协议，由5 V直流供电，输出功率200 mW，内部集成了数据编、解码模块。S6700芯片提供给用户MCU数据控制的接口主要有4根：SCLOCK、DIN、DOUT与M_ERR。SCLOCK为双向串行时钟线，在通信过程中被芯片和主控器MCU交替使用；DIN为数据输入端，MCU发送过来的数据通过此输入端传送到芯片；DOUT为数据输出端，芯片将解码后的数据通过此端口发往MCU作下一步处理， 同时DOUT还起到FIFO管理的作用， 监测FIFO是