主頁（http://www.by236.com）：基于SPCE061A控制的汽車運營監控系統的設計
摘要：本文針對運營車輛運營調度管理的特點，研究了運營車輛的跟蹤、定位、實時監控，論述了基于 SPCE061A單片機的運營車輛調度監控管理系統軟、硬的方案和實現過程，從而實現了運營車輛監控調度管理。系統結構簡潔、人機界面友好、使用效率高、造價合理。 1．引言
世界各國城市道路交通普遍存在擁擠、低效、污染等問題，嚴重制約了城市的可持續發展。目前，國內現有的一般車輛監控系統其軟件服務范圍較小，不同系統之間信息交換困難，造價高，且系統升級難。國際上比較先進的車輛監控系統是利用 GPS全球衛星定位系統、移動通信網、數據傳輸網等基礎設施組建的車輛調度、指揮、監控系統。但是，這樣的系統造價高、系統運行復雜、操作難度大。因此，運用簡單的科技手段，進行運營車輛智能化調度研究，可以改變原來調度員和管理人員對運營車輛運營信息不清、路況不明，僅憑經驗調度的傳統方式。 本文設計了一套簡便、質優、廉價、操作簡單的汽車運營監控系統。 2．監控系統的硬件組成
汽車運營監控系統結構由現場數據采集系統、 LED模塊、操作平臺、報警裝置、中心控制系統、無線通信系統、計算機系統組成。系統結構如圖 1。 汽車運營監控系統是基于 SPCE061A實現的。其主要功能為：現場數據經變送器轉換為標準的電壓模擬量信號；單片機采集該模擬量信號并進行 A/D轉換；處理、存儲 A/D 轉換后的數據；LED顯示；軟件實現時鐘功能；通過 RS232 串口與本端的數傳電臺連接，發送數據給計算機系統以及聲光報警等。 
本系統的核心元件是SPCE061A，它是凌陽科技推出的一款16位微控制器。在儀器儀表、工業控制等方面應用日益廣泛。其主要特點就是高度的功能集成，并且易于擴展。其關鍵的性能參數如下：工作電壓為2.6V～3.6V；工作頻率為0.32～49.152MHz；2K的SRAM和32K的FALSH ROM；32位可編程的多功能 I/O端口；2個16位定時器 /計數器;32768Hz實時時鐘；雙通道PWM輸出功能；編程環境支持 C語言和匯編語言的程序設計，以及 C語言與匯編語言的混合編程，大大方便了用戶的程序設計，提高了系統開發效率。
（1）中斷設置
SPCE061A單片機具有多種中斷類型及相當豐富的中斷處理功能，包括異常中斷、事件中斷和軟件中斷。其中，事件中斷也稱硬件中斷，有兩種中斷方式：一種是一般中斷請求即 IRQ中斷，另一種是快速中斷請求即 FIQ中斷。本系統通過 TimerA溢出信號產生 FIQ 中斷，每 0.25s中斷一次，并在中斷服務子程序做相應的操作，如軟件時鐘、 A/D轉換、串口通信等。 （2）數據轉換
充分利用 SPCE061A單片機內部集成的一個 10位的 A/D轉換器 ADC，它采用逐次逼近式原理實現模/數轉換。將現場采集的數據變換為標準的電壓模擬量信號。 （3）串口通信
SPCE061A單片機的通用串行通信接口為標準全雙工的通用異步接收器 /發送器 UART模塊。UART的接收信號 RX和發送信號 TX是與 IOB7和 IOB10 共用，屬于 B口的特殊功能。為保證 UART的正常通信，IOB7和 IOB10應分別被設置成輸入和輸出口。 3．監控系統軟件設計
整個監控系統軟件包括芯片部分和計算機部分。芯片系統的軟件設計主要完成的任務包括：檢測信號、數據處理、掃描按鍵、控制和數據傳輸。 
計算機系統中的軟件部分主要是應用優化策略的算法，如遺傳算法等。為了提高系統的實時性效果，主程序分擔了更多的任務，如數據處理、 LED顯示、報警等。主程序和中斷程序流程圖如圖 2和圖 3所示。
4．運營監控管理
在車輛上安裝有車載設備，車載設備用來采集車輛的位置信息（經度、緯度、速度、方位角）以及車輛的狀態參數（油路狀態等）。車載設備按照設定的工作模式來發送車輛的位置數據、短信息以及車輛狀態等信息。在遇到緊急情況時可以發送報警信息。車載設備接收控制指令來改變自身的工作參數，并可對車輛進行一定的控制（例如開關油路等）。車輛由所屬的車輛調度監控管理系統進行調度控制。同時用戶和車輛之間可以通過語音通訊。車載設備目前通過無線數據通訊網與網絡中心進行相互通訊，以后可以擴充至利用多種無線通訊方式（如 CDMA等）進行通信。 計算機系統的功能是負責與移動中心、短消息中心通信，接收車輛發送的信息；負責與工作站通訊，處理后再在工作站上顯示；接收車輛調度監控管理系統發來的調度控制命令，處理后發給車輛。 車輛調度監控管理系統通過有線方式和無線方式與網絡中心相連，以獲得車輛發回的數據并向車輛發出調度控制指令。車輛調度監控管理系統與網絡中心有歷史資料輸入功能接口，在得到車載設備的位置數據后，車輛調度監控管理系統能夠利用這些數據在電子地圖上顯示出車輛的運動軌跡。多窗口報警受理、查詢、定位跟蹤功能、車輛尋址、監控功能。 5．結論
運營車輛監控調度問題是個極其復雜的問題。本文在運營車輛靜態優化調度的基礎上，借助電子技術、嵌入式技術、 GPS/GIS技術、網絡通信技術、數據庫技術和軟件技術，針對運營車輛運營調度管理特點，進行運營車輛車輛的跟蹤、定位、實時監測，從而實現了運營車輛監控調度管理。本系統以 SPCE061A單片機為控制核心，實現了車輛監控調度系統的軟硬件設計，系統硬件成本低廉，結構簡潔，接口友好，使用方便，可用于各種運營車輛的監控調度管理。研究表明，基于先進通信技術、智能技術和調度方法相結合的智能調度，可顯著改善系統的調度性能，縮短運營車輛周轉時間，大大地提高管理效率與水平，節省人力、物力，提高運營車輛的運營效率和經濟效益，實現了車輛管理的科學化、規范化，進而提高運營車輛運營調度管理水平和行車安全，有著廣泛的應用前景。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
