出租车扬招终端的设计

系统以stm32f103单片机为控制核心，通过液晶触摸显示界面对乘客的需求进行信息采集并且由通信模块发送到上位机。单片机接收上位机处理过的信息，通过打印机打印乘客凭证。该终端可以有效地将出行者的需求信息与出租车信息进行整合，提高城市出租车系统的综合运输能力，降低交通能耗和污染，提高交通安全性，解决交通堵塞，并且解决了打车难的问题。

【关键词】扬招 Stm32单片机 液晶触摸界面 GSM通信模块

近年来由于信息的不对称，各大城市存在出行的人打不到出租车、而行驶的出租车空载的情况，不仅造成能源浪费还使公共交通效率低下。本项目成果的最大价值是匹配用户和司机的需求，减少司机的空载并提高效率。可以让整个城市公共交通领域给人们提供更加优质高效的运输服务，对构建绿色和谐的公共交通体系有着重要的意义。

1 系统总体设计方案

本方案采用ST公司的32位低功耗、高性能单片机STM32f103RBT6作为主控MCU，搭载TFT_LCD触摸液晶屏使乘客能够对站点进行选择。在选择站点后，STM32主控芯片将站点信息通过串口通信传送到SIM900A GSM模块。GSM模块把乘客选定的站点通过短信功能发送到上位机的同时把上位机处理后的信息通过串口传回主控芯片。主控芯片将接收到的反馈信息通过RS485模块传输到嵌入式热敏打印机，热敏打印机再将数据打印出作为凭证返回给客户，同时将信息储存到大容量的SD卡。系统总体设计框图如图1所示：

2 系统的硬件设计

2.1 GSM模块

SIM900A是SIMCOM公司的工业级双频GSM/GPRS芯片，其工作频段为双频900/1800Mhz，该芯片能以低功耗实现语音、SMS（仅支持短信）、数据和传真信息的传输。芯片单电压供电为3.2～4.8V。可自动搜索的2个频段分别为EGSM 900和DCS 1800，也可通过AT命令来设置频段。GPRS数据下行传输速度最大85.6Kbps，上行传输最大42.8Kbps，支持ppp连接的PAP协议。支持标准的全功能串口，传输速率从1200bps到115200bps。

2.2 触摸显示模块

触摸显示模块使用TFT_LCD显示屏和XPT2046触摸屏控制器。TFT_LCD即薄膜晶体显示器，它在液晶显示屏的每一个像素上都设置有一个薄膜晶体，有效地克服了非选通时的串扰，大大提高了图像质量。

XPT是一款4导线制触摸屏控制器，支持从1.5V到5.25V的低电压I/O接口。XPT2046能通过执行两次A/D转换查出被按的屏幕位置， 除此之外，还可以测量加在触摸屏上的压力。内部自带2.5V参考电压可以作为辅助输入、温度测量和电池监测模式之用。XPT2046片内集成有一个温度传感器。 在2.7V的典型工作状态下，关闭参考电压，功耗可小于0.75mW。

2.3 电源模块

电源模块包括由7805芯片构成的三端稳压电路和由LM1117芯片构成的线性稳压电路。先通过7805电路将锂电池输出的12V电源转化为稳定的5V电源，再通过LM1117芯片将7805电路输出的5V电源转为3.3V。7805电路所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便且价格便宜。

LM1117芯片提供电流限制和保护电路，电路包含有1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出的精度在±1%以内，保证了电源输出的的稳定性。

2.4 热敏打印机驱动接口

热敏打印机驱动接口电路中比较重要的电路是RS485接口电路，它担负着整个打印机模块的通信任务。该电路采用Max485作为通信控制器，其接线方法为：将STM32串口的数据接收端连接到Max485的RO端作为数据接收端，STM32的数据发送端连接到Max485的DI端作为数据发送端，STM32的IO口连接到Max485的RE和DE端作为通信方向控制端。

3 软件设计

3.1 下位机软件实现框图

如图2所示。

3.2 上位机软件系统设计

上位机软件系统主要实现数据集中显示和下位机信息处理。使用C#编程，编写一个工程界面，实现车辆路况信息的实时显示。

上位机通过发送AT指令与下位机GSM模块进行数据交互，包括上位机通过AT指令设置GSM模块发送短信，接收短信。

4 总结

STM32F103RBT6主控芯片满足系统高性能，持续稳定工作的要求。该系统充分合理的利用了MCU固有资源，简化了系统设计并降低了系统成本。此时硬件电路调试完成。经过以上软件与硬件的调试基本结束。程序下载到单片机中，效果基本满足本设计要求，功能完善的参考设计方案可以大大加快客户产品化的设计进程。

参考文献

[1]刘伟.全球定位系统（GPS）数据处理[M].湖南：大象出版社，2008.

[2]李江，常葆林.嵌入式操作系统设计中的若干问题[J].微型机与应用，2006.

作者单位

中国计量学院现代科技学院 浙江省杭州市 310000