幸福到站 請叫醒我【便攜式到站叫醒枕的研制】

1、幸福到站 請叫醒我【便攜式到站叫醒枕的研制】 摘 要:為了使乘客乘坐公交車時安全舒適,且不坐過站,研制了便攜式到站叫醒枕。該裝置為充氣式設(shè)計,便于乘客攜帶,叫醒部分采用gps自動定位技術(shù),以80s51微處理器為核心控制部件,是一個智能到站叫醒系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)到站叫醒乘客,且具有mp3功能,是上班族和出差人士的得力幫手。關(guān)鍵詞:gps 叫醒器 充氣枕中圖分類號:tb47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a 文章編號:1672-3791(x)06(c)-0015-02隨著城市擴(kuò)建、公交線路的延長,以及票價的提高,人們上下班多采用坐一趟公交車。生理學(xué)研究表明,人體腦細(xì)胞持續(xù)4h5h的興奮之后便會轉(zhuǎn)入抑制狀態(tài)。乘客經(jīng)過顛

2、簸,很容易疲勞,時間一長極易打瞌睡。目前公交座位舒適度差,睡覺難是每個乘客面臨的問題,頭頸部懸空,或是失控?fù)u擺打滑,都會造成難受或是難堪。且不敢深度睡眠,怕坐過站,結(jié)果是頭腦發(fā)脹。如果不小心睡著了,那就很容易坐過站,不是上班遲到,就是多走了冤枉路。如何利用坐車的時間充分休息,并且不坐過站呢？針對這個問題,研制出了“便攜式到站叫醒枕”。該叫醒枕采用充氣式設(shè)計,攜帶方便,能到站自動叫醒乘客。1 方案設(shè)計便攜式到站叫醒枕由充氣枕和叫醒器兩部分獨立裝置構(gòu)成。使用時,將叫醒器固定在充氣枕上,也可分開獨立使用。1.1 充氣枕的選用充氣枕選用市面上的馬鞍形便攜式充氣枕,充氣枕材質(zhì)采用pvc環(huán)保植絨材料,防止

3、漏氣。使用時,捏扁氣嘴根部錐面后吹氣,幾秒鐘完成,關(guān)上氣蓋,把氣嘴往下按即可。充氣后成馬鞍形狀,將該枕環(huán)繞在頸部,貼在肩部上方,即可靠在椅背上休息睡覺,下車時,放掉氣體,折疊放入包內(nèi),該枕功能完成1。1.2 叫醒器的設(shè)計叫醒器的設(shè)計流程如圖1所示。乘客第一次使用時,是叫醒器的學(xué)習(xí)階段。假設(shè)乘客從家到目的地需要倒兩次車,那么要經(jīng)過3個站,每到一站,乘客按下一個按鍵,gps模塊就將該點的地理坐標(biāo)信息保存下來,3個按鍵可保存3個站點信息。下次乘客使用時,開啟叫醒器后,選擇線路,gps模塊接收gps工作衛(wèi)星的導(dǎo)航信息,解算出公交車目前的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)2,根據(jù)gps定位數(shù)據(jù)計算出公交車的實時坐標(biāo),將其與存儲

4、的3個坐標(biāo)相比較,當(dāng)所測得的距離與任何一個坐標(biāo)小于200m時,表明已經(jīng)到了其中的一個站,叫醒器自動叫醒乘客,準(zhǔn)備下車。該叫醒器可存儲多條線路,并可以輸入某站點坐標(biāo)。叫醒器同時集成了mp3功能,gps工作的同時,可開啟mp3功能,收聽音樂,當(dāng)快到站點時,中斷mp3功能,優(yōu)先播放叫醒聲音,叫醒乘客,以防止乘客收聽音樂睡覺坐過站。1.3 叫醒器硬件電路組成根據(jù)設(shè)計思路,硬件組成框圖如圖2所示。整個系統(tǒng)主要由at89s51單片機(jī)、lea-4h的gps模塊、lcd液晶顯示模塊和mp3(wtm-nor)語音模塊組成,通過單片機(jī)at89s51獲取gps定位的地理坐標(biāo)信息,并對獲得的數(shù)據(jù)作處理,自動判別當(dāng)前行

5、車的站點位置信息,當(dāng)達(dá)到一定范圍要求時,通過控制wtm-nor語音模塊進(jìn)行到站提醒,同時,在lcd顯示屏上顯示當(dāng)前站點的信息3。gps(global positioning system)芯片采用瑞士u-blox公司最新出品的以u-blox5定位引擎為核心的lea-5芯片,借助該公司的kickstart技術(shù),其產(chǎn)品可以實現(xiàn)超快速弱信號捕獲,即使在微弱信號條件下也可實現(xiàn)高速捕獲,在天線受限時能實現(xiàn)較高性能,并能實現(xiàn)天線隱蔽式應(yīng)用。u-blox的supersense室內(nèi)技術(shù)存在于u-blox5引擎和antaris4引擎,可實現(xiàn)高靈敏度跟蹤(跟蹤靈敏度達(dá)到-160dbm)、高精確度定位。此外精確授時

6、和慣性導(dǎo)航技術(shù)還可以實現(xiàn)補(bǔ)償后達(dá)15ns授時精度和不間斷導(dǎo)航4。該芯片可獲得位置、速度、時間、精度、可用衛(wèi)星數(shù)等信息,能快速解算出公交車目前的經(jīng)緯度數(shù)據(jù),并與外圍設(shè)備進(jìn)行通信。1.4 電路圖設(shè)計電路圖由單片機(jī)系統(tǒng)、gps模塊、音頻模塊、lcd顯示器接口、電源、按鈕、電源指示電路組成。其工作過程為:按鍵通過p1.0-p1.7口與單片機(jī)相連,采集某站點當(dāng)前地理位置坐標(biāo),存入單片機(jī)內(nèi)部ram,同時在液晶屏上顯示,p0.0-p0.7口與lcd相連,p3.0與p3.1口與gps模塊相連,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)按下啟動叫醒功能時,gps模塊即連續(xù)接收gps衛(wèi)星的導(dǎo)航信息,解算出公交車目前的經(jīng)緯度信息,單片機(jī)根據(jù)gps定位數(shù)據(jù)計算出公交車的實時坐標(biāo),與存儲的目的站點坐標(biāo)相比較,若測得的距離與目的站距離小于200m時,單片機(jī)發(fā)出信號,驅(qū)動音頻模塊發(fā)聲,叫醒乘客,準(zhǔn)備下車。2 結(jié)論及發(fā)展前景叫醒器已研發(fā)成功,經(jīng)過測試,誤差在20m范圍內(nèi),滿足乘車需求。該裝置解決了乘客未到站提前下車或心里擔(dān)憂怕坐過站而不敢放松休息的問題,同時解決了公交系統(tǒng)中存在的駕駛員不報站、漏報站或錯報站而給乘客帶來的煩惱。隨著人們出行越來越頻繁,便攜式到站叫醒枕的方便與實用將得到更多人的青睞。參考文獻(xiàn)1 常規(guī)植絨u枕詳細(xì)描述eb/ol.x-07.2 周瑋.基于gps的公共汽車智能報站系統(tǒng)j.計算機(jī)