引言
　　
　　隨著社會的發展，城市公共交通的作用越來越重要，如何合理有效的安排公交車次以及制定公交車運營計劃，是每個公交公司的頭等大事?？土髁康拇笮∈枪还局贫ㄋ羞\營計劃的基礎，但是以往的客流量統計只限于人工記錄、公交自動刷卡記錄，記錄數據與實際數據之間存在較大的誤差，對公交公司的車輛運營計劃的制定造成了很大的影響?；诩t外技術的公交車載人數統計系統可以全天候工作，真實可靠地記錄客流量，從而可以避免以上人為誤差和刷卡統計誤差。
　　
　　1、車載人數統計系統的功能
　　
　　為了有效記錄公交線路各站點的真實客流量，為公交公司提供合理的車輛調度規劃依據，公交車載人數統計系統的功能如下：
　　
　　1）人數采集統計功能
　　
　　公交車在各個停靠站點上下車的人數都能無誤地被系統記錄。
　　
　　2）數據存儲功能
　　
　　每個公交車?？空军c以及該站點的客流量為一對一記錄保存，以便公交公司工作人員分析各站點的客流量，合理的制定相應的運營計劃。
　　
　　3）數據傳輸功能
　　
　　車載人數統計系統可以將各個公交?？空军c的客流量數據通過有線或者無線方式傳輸給計算機。
　　
　　2、系統硬件設計
　　
　　系統以單片機MSP430F149為核心控制器，集成紅外發射模塊、紅外接收模塊、串行存儲器模塊、RS232接口模塊和電源管理模塊。系統框圖見圖1。　　
　　Fig.1Systemdiagram
　　
　　2.1單片機單元
　　
　　系統采用TI公司的MSP430F149單片機作為核心控制器，此款單片機具有16位的CPU集成寄存器和常數發生器，可使單片機實現zui大化的代碼效率；集成JTAG，支持在線編程；兩個通用全雙工串行同步/異步通信接口；PWM控制輸出；外部中斷輸入接口。單片機負責采樣公交車輛開關門信號，開啟或者關閉紅外計數模塊，記錄各個公交站點的上下車人數，存儲各個站點上下車人數數據并將存儲的數據傳輸給計算機。
　　
　　2.2紅外發射模塊
　　
　　紅外發射二極管LF5038作為發射模塊的紅外信號發射器件,其電氣參數如下：峰值波長為940nm；正向工作電壓VF為1.2V，正向驅動電流IFzui大值100mA，一般來說，IF越大，發射距離越遠。
　　
　　由于紅外接收模塊可以接收的載波頻率為38kHz，所以紅外發射模塊需要以38kHz的載波發射信號。單片機MSP430F149內部包含PWM輸出控制，很容易實現載波信號的設置。單片機管腳的輸出驅動能力有限，為提高發射模塊的發射距離，采用外接三極管驅動電路以提高發射模塊的正向電流IF，來提高發射模塊的發射距離[2]。紅外發射驅動電路如圖2a。
　　
　　2.3紅外接收模塊
　　
　　紅外接收模塊采用LF0038F，其性能參數為：可接收的載波頻率典型值是38kHz；當紅外發射模塊的正向電流為300mA時，LF0038F接收的zui小距離為15m；接收角度的典型值為±45º。
　　
　　紅外接收模塊對供電電源的要求比較嚴格，為防止誤輸出信號的發生，對其輸入電源進行多級抗干擾以及濾波處理，紅外接收模塊電路圖如圖2b。　　　　
　　Fig.2Infraredtransmitandreceivemoduleprinciplediagram
　　
　　單片機PWM輸出驅動紅外發射模塊向外發射38kHz的脈沖信號，LF0038F接收到有效信號時OUT端輸出低電平信號，當LF0038F接收不到有效信號時OUT端輸出高電平信號，期間由低電平到高電平會產生一個上升沿信號。LF0038F輸出信號的波形如圖3a。　　
　　Fig.3Signalwaveformfigure
　　
　　3、系統軟件設計
　　
　　3.1數據傳輸程序設計
　　
　　系統可以將各站點相對應的上下車的乘客數量進行存儲，并且可以通過有線或者無線方式傳輸給上位機。有線方式采用RS232接口電路進行數據傳輸，無線方式采用紅外通信方式。由于RS232通信技術比較成熟，容易實現，這里不再介紹，主要詳細介紹紅外通信方式傳輸數據。
　　
　　紅外通信的難點和重點在于紅外信號的編碼格式定義。在系統中編碼格式定義如下：系統采用兩種周期格式分別為1.125mS和2.25mS，其中以脈沖寬度560uS、間隔565uS、周期為1.125mS表示二進制的“0”，以脈沖寬度560uS、間隔1685uS、周期為2.25mS表示二進制的“1”。信號周期波形如圖3b。
　　
　　紅外數據編碼包括9部分：引導碼、車輛識別原碼、車輛識別反碼、站點原碼、站點反碼、上車乘客數原碼、上車乘客數反碼、下車乘客數原碼和下車乘客數反碼，共74位數據組成。引導碼由9ms的低電平和4.5ms的高電平構成，車輛識別碼由13位原碼數據和13位反碼數據構成，站點碼由8位站點原碼和8位站點反碼構成，上車乘客碼由8位上車乘客數原碼和8位上車乘客數反碼構成，下車乘客碼由8位下車乘客數原碼和8位下車乘客數反碼構成。為防止通信過程中出現錯誤，用各個反碼驗證前面接收的原碼數據是否正確。紅外數據編碼結構如表1。數據發射編碼圖見圖3c。
　　　　當需要將車載系統記錄的數據傳輸到上位機時，操作人員按下數據傳輸控制按鍵，系統進入數據傳輸程序，由程序控制紅外發射模塊按數據編碼格式輸出相應的數據信號。上位機接收到數據后，判斷數據是否有效，然后通過紅外發射模塊向車載系統發回數據有效或者無效應答。數據傳輸完畢后，車載系統自動進入待機模式，等待新的數據記錄的開始。數據傳輸流程圖見圖4a。
　　
　　3.2主程序功能
　　
　　主程序負責初始化、開中斷、檢測車門開關、指導系統進入各種相應的工作狀態。主程序流程圖見圖4b。
　　
　　3.3上下車人數統計程序
　　
　　公交車到站后，系統檢測到開門信號時，程序開啟PWM輸出，驅動紅外模塊發射頻率為38kHz的脈沖信號，LF0038F接收到信號OUT端輸出低電平信號。當乘客上下車時，紅外模塊發射的脈沖信號被人體遮擋住[3]，接收模塊沒有信號輸入，LF0038F輸出信號由低電平跳變為高電平，上升沿觸發單片機中斷，程序進入乘客上下車檢測判斷，單片機通過程序處理后確認有乘客上下車時，系統便進行相應的上下車人數記錄。系統檢測到車門關閉公交車離站時，保存相應站點序號以及在該站上下車人數，并且清零相應寄存器?？土鹘y計程序見圖4c。　　　　
　　Fig.4ProgramFlowDiagram
　　
　　4、結論
　　
　　紅外技術是一門新興而且發展迅速的學科，各種紅外器件應運而生，品種繁多，其應用涉及到民用、軍用各個行業。系統硬件以及軟件均采用模塊化設計，易于升級與維護。經過在線實際運行，采集數據準確可靠，為公交公司的車輛調度以及排班安排提供了*手資料。避免了以往人工記錄存在較大誤差的缺點，該系統具有良好的推廣價值和應用前景。