专利名称：支持无线通信的智能公交报站器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种使用MP3数据格式的智能语音报站器，尤其是支持无限通信的智能公交报站器，属于公交语音报站器技术领域。
背景技术：
目前国内的公交报站器一般功能比较简单，只能提供语音报站功能，有的能提供自动报站功能，但功能相对还是比较简单，报站器的语音格式有很多，有PCM格式的也有MP3格式的，但一般MP3格式的位率不变。也有些报站器带有无线接口，但它们一般只做简单的数据传输功能或者做自动报站用。而且，现在大部分报站器使用七段数码管显示，功能设置时很不方便直观。随着社会的发展，公交车的质量不断提高，对公交车上的设备要求也越来越高，不但要求设备功能强大还要外观漂亮操作简单方便。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种界面美观、操作简单、使用方便的高语音质量的支持无线通信的智能公交报站器。它至少包括有一单片机控制电路MCU，该MCU连接有FLASH存储器，同时，MCU又通过相连的一复杂可编程逻辑器件CPLD，分别接于MP3解码和D/A转换模块M2和无线通信模块，其中MP3解码和D/A转换模块M2通过相连的音频功放电路与内外喇叭相接。
所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，其U5的数据总线P0.0---P0.7与FLASH存储器模块M1的1---8脚分别相接，U5的WR、P1.3、P1.2、P1.1、RD、P1.0分别接M1的10、11、12、13、14、15脚。
本实用新型所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，其与主要完成IO扩展功能的复杂可编程逻辑器件CPLD的XC9536XL芯片U11通过如下端脚相连，即芯片U11的1、2、3、4、8、9、11、12脚分别与U5的数据总线P0.1---P0.7连接，且芯片U11的13、5、6脚又分别与U5的P3.3、P2.6、P2.7连接。
所述的芯片U11通过接口J1与无线通信模块的nRF905芯片U相连，同时，U11与MP3解码和D/A转换模块M2通过如下端脚相连，即U11的19、24、22、20脚分别与M2的1、2、3、4脚相连，另外，所述的M2上的5、6脚分别与U5的P2.1、P2.0端脚相连。
所述的MP3解码和D/A转换模块M2与至少二个数字电位器U13、U14分别相连，并串接于一个模拟开关74LV4052芯片U7做内外喇叭切换。
本实用新型所述的CPLD芯片U11通过接口J1与无线通信模块nRF905芯片U通过如下端脚相连，J1的2、3、6-12分别与TXEN、TRX-CE、CD、AM、DR、MISO、MOSI、SCK、CSN连接。
所述的无线通信模块nRF905芯片U内置完整的通信协议和CRC和MCU通过SPI接口传输数据，该无线通信模块可无线连接GPS、无线接有客流统计器、无线接有LED显示屏。本实用新型所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，它通过RS-232接口芯片U8与任一操作电脑相连。
所述的单片机控制电路U5通过接口J2连接有键盘显示模块。
本实用新型采用可变位率的MP3语音格式，音质好、占用空间小。除此之外，该MP3报站器还有以下技术效果1、如图1所示，该MP3报站器可选配许多从属设备，报站器与从属设备之间通过无线通信实现数据传递，且理论上讲可选配的从属设备数可任意增加；2、报站器内部可存储多达8条线路的语音数据，用户可以选择或删除任意一条线路，也可以将任意一条线路的语音数据拷贝到另一台报站器；当用户改变当前线路时，公交车前面LED显示的线路也自动改变，显示当前的线路号。
3、具有MP3音乐播放功能，如果MP3报站器的“背景音乐”功能开启，则当MP3报站器空闲时自动播放音乐，报站器当作车载MP3音乐播放器使用。背景音乐可以单独更换。
4、报站器可以选配“客流统计器”，保存每个站点的到站和离站时间、上车与下车人数。当车内的人数达到规定的高峰期时报站器自动播放服务用语提醒乘客。
5、使用VFD做显示界面，并带汉字菜单显示，设置直观方便。
6、可以和GPS结合实现自动报站功能。
7、内外喇叭的音量可以分别设置，不同时段可以用不同的音量播放语音。
图1是本实用新型的内部结构框图。
图2是报站器主板原理图。
图3是报站器FLASH模块原理图。
图4是报站器MP3解码模块原理图。
图5是报站器无线射频模块原理图。
图6是本实用新型的可以选配的无线设备的连接图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍图1所示，本实用新型主要包括有一单片机控制电路MCU，该MCU连接有FLASH存储器，同时，MCU又通过相连的一复杂可编程逻辑器件CPLD，分别接于MP3解码和D/A转换模块M2和无线通信模块，其中MP3解码和D/A转换模块M2通过相连的音频功放电路与内外喇叭相接。报站器的内部结构中还包括有实时时钟(RTC)与EEROM、功放、显示(VFD)键盘模块、数字电位器等电路组成。
图2所示，MCU选用ATMEL的低电压的51系列芯片AT89LV55，CPLD选择XC9536XL，电源管理芯片用IMP810，时钟芯片用DS1302，EEROM用AT24C64，数字电位器用X9313，模拟开关用74LV4052，功放用TDA2003，电源芯片用LM2576-ADJ、LM2940和WL430，232芯片用MAX3232。
图3所示，FLASH用K9F2808U0C；图4所示MP3解码芯片用STA013，D/A转换芯片用PCM1725；图5所示，无线射频芯片使用Nordic VLSI公司的nRF905。
所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，其U5的数据总线P0.0---P0.7与FLASH存储器模块M1的1---8脚分别相接，U5的WR、P1.3、P1.2、P1.1、RD、P1.0分别接M1的10、11、12、13、14、15脚。
本实用新型所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，其与主要完成IO扩展功能的复杂可编程逻辑器件CPLD的XC9536XL芯片U11通过如下端脚相连，即芯片U11的1、2、3、4、8、9、11、12脚分别与U5的数据总线P0.1---P0.7连接，且芯片U11的13、5、6脚又分别与U5的P3.3、P2.6、P2.7连接。
所述的芯片U11通过接口J1与无线通信模块的nRF905芯片U相连，同时，U11与MP3解码和D/A转换模块M2通过如下端脚相连，即U11的19、24、22、20脚分别与M2的1、2、3、4脚相连，另外，所述的M2上的5、6脚分别与U5的P2.1、P2.0端脚相连。
所述的MP3解码和D/A转换模块M2与至少二个数字电位器U13、U14分别相连，并串接于一个模拟开关74LV4052芯片U7做内外喇叭切换。
本实用新型所述的CPLD芯片U11通过接口J1与无线通信模块nRF905芯片U通过如下端脚相连，J1的2、3、6-12分别与TXEN、TRX-CE、CD、AM、DR、MISO、MOSI、SCK、CSN连接。所述的无线通信模块nRF905芯片U内置完整的通信协议和CRC和MCU通过SPI接口传输数据，该无线通信模块可无线连接GPS、无线接有客流统计器、无线接有LED显示屏。
本实用新型所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，它通过RS-232接口芯片U8与任一操作电脑相连。
所述的单片机控制电路U5通过接口J2连接有键盘显示模块。
本实用新型所述的单片机控制电路负责管理其他模块，协调各模块工作的；MP3解码与数字模拟转换模块负责将MP3数据解压缩并D/A转换；大容量闪存(FLASH)模块保存报站器的数据文件；无线通信模块(RF)负责完成数据的调制解调、载波监测、CRC校验等工作；实时时钟(RTC)与EEROM模块为报站器提供标准时间，用于控制各种定时操作，并存放部分需掉电保护的数据；CPLD负责管理部分外围器件，扩展单片机的IO口；功放负责将音频信号放大；显示键盘模块用于显示报站器状态和接受用户操作命令；数字电位器有两块，分别控制内喇叭和外喇叭的音量。
本实用新型可用语音编辑软件将语音、文字、站点经纬度和时段音量等信息录入，并压缩编辑成数据文件，通过串口或无线接口发送给报站器，报站器将数据文件存入大容量闪存FLASH中。报站器工作时可通过键盘设置报站器状态、设置参数、选择线路等，可控制进站报站、出站报站、报服务用语、取消报站及重复报站。本实用新型采用带汉字菜单显示的VFD(真空荧光管)做显示，界面直观、操作方便。当单片机控制电路收到相应的键盘命令或无线通信命令(GPS等无线设备发出的)后，从大容量闪存FLASH中读出数据文件将数据通过CPLD送往MP3解码模块(MP3语音数据)或无线通信模块(文字或控制命令)，MP3解码模块将MP3语音数据解压缩并D/A转换成语音信号。语音信号经过音频功放电路放大去驱动车内外喇叭。
图6所示，本实用新型可以选配客流统计器、LED显示屏、线路显示LED、GPS等无线设备，它们之间通过无线连接，无线芯片选用Nordic VLSI公司的nRF905，工作于ISM(工业、科学和医用)频道。无线网上每个设备都有唯一的地址。
当报站器无线网上接有GPS并且报站器设置了自动报站功能时，报站器每秒接收一个GPS数据，当公交车到达站点或拐弯处时将自动报站。
当报站器无线网上接有客流统计器时，报站器将到达每个站点时间和离开站点的时间、以及该站点上车和下车的人数保存起来，如果无线网上接有GPRS终端或CDMA终端，报站器还可以将客流数据实时发送到调度中心实现实时调度。
线路显示LED接入报站器无线网时，当报站器的线路改变时线路显示LED上显示的线路号也随之自动改变。
当报站器无线网上接有LED显示屏时，可向LED显示屏发送报站词或广告内容。
权利要求1.一种支持无线通信的智能公交报站器，它至少包括有一单片机控制电路MCU，其特征是该MCU连接有FLASH存储器，同时，MCU又通过相连的一复杂可编程逻辑器件CPLD，分别接于MP3解码和D/A转换模块M2和无线通信模块，其中MP3解码和D/A转换模块M2通过相连的音频功放电路与内外喇叭相接。
2.根据权利要求1所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，其U5的数据总线P0.0---P0.7与FLASH存储器模块M1的1---8脚分别相接，U5的WR、P1.3、P1.2、P1.1、RD、P1.0分别接M1的10、11、12、13、14、15脚。
3.根据权利要求1或2所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，其与主要完成IO扩展功能的复杂可编程逻辑器件CPLD的XC9536XL芯片U11通过如下端脚相连，即芯片U11的1、2、3、4、8、9、11、12脚分别与U5的数据总线P0.1---P0.7连接，且芯片U11的13、5、6脚又分别与U5的P3.3、P2.6、P2.7连接。
4.根据权利要求3所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的芯片U11通过接口J1与无线通信模块的nRF905芯片U相连，同时，U11与MP3解码和D/A转换模块M2通过如下端脚相连，即U11的19、24、22、20脚分别与M2的1、2、3、4脚相连，另外，所述的M2上的5、6脚分别与U5的P2.1、P2.0端脚相连。
5.根据权利要求4所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的MP3解码和D/A转换模块M2与至少二个数字电位器U13、U14分别相连，并串接于一个模拟开关74LV4052芯片U7做内外喇叭切换。
6.根据权利要求1或4所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的CPLD芯片U11通过接口J1与无线通信模块nRF905芯片U通过如下端脚相连，J1的2、3、6-12分别与TXEN、TRX-CE、CD、AM、DR、MISO、MOSI、SCK、CSN连接。
7.根据权利要求6所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的无线通信模块nRF905芯片U内置完整的通信协议和CRC和MCU通过SPI接口传输数据，该无线通信模块可无线连接GPS、无线接有客流统计器、无线接有LED显示屏。
8.根据权利要求1或2所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，它通过RS-232接口芯片U8与任一操作电脑相连。
9.根据权利要求3所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的单片机控制电路选用AT892255芯片U5，它通过RS-232接口芯片U8与任一操作电脑相连。
10.根据权利要求9所述的支持无线通信的智能公交报站器，其特征在于所述的单片机控制电路U5通过接口J2连接有键盘显示模块。
专利摘要一种支持无线通信的智能公交报站器，它至少包括有一单片机控制电路MCU，该MCU连接有FLASH存储器，同时，MCU又通过相连的一复杂可编程逻辑器件CPLD，分别接于MP3解码和D/A转换模块M2和无线通信模块，其中MP3解码和D/A转换模块M2通过相连的音频功放电路与内外喇叭相接。该报站器使用VFD显示，带汉字菜单，操作简单、使用方便；语音数据小、质量好，当报站器空闲时还能播放音乐(打开音乐播放功能时)；该报站器还带有无线通信接口，能实现自动报站、客流调查等功能；使用该报站器为主机可以很容易建立公交无线局域网，实现公交设备的信息化。
文档编号G09F27/00GK2872533SQ200520100420
公开日2007年2月21日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者张健, 程国柱 申请人:杭州尖峰电子有限公司