一种基于Zigbee的高铁站台地标显示系统的制作方法

本发明涉及高铁显示技术领域，尤其是涉及一种基于zigbee的高铁站台地标显示系统，应用于高铁站台地标的智能显示。

背景技术：

zigbee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用ieee802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于cdma和gsm网络。zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。与移动通信的cdma网或gsm网不同的是，zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个zigbee“基站”却不到1000元人民币。每个zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象。除此之外，每一个zigbee网络节点(ffd)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(rfd)无线连接。

cortex-m3是一个32位的核，在传统的单片机领域中，有一些不同于通用32位cpu应用的要求。在工控领域，用户要求具有更快的中断速度，cortex-m3采用了tail-chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70％中断。armcortex-m3采用哈佛结构，并选择了适合于微控制器应用的三级流水线，但增加了分支预测功能。armcortex-m3内核的预取部件具有分支预测功能，可以预取分支目标地址的指令，使分支延迟减少到一个时钟周期。

ili9341是用于a-tft液晶显示器的262,144色单芯片soc驱动器，分辨率为240rgbx320点，包括一个720通道源驱动器，一个320通道栅极驱动器，172,800字节gram，用于240rgbx320点的图形显示数据，和电源电路。ili9341支持并行8/9/16/18位数据总线mcu接口，6/16/18位数据总线rgb接口和3/4线串行外设接口(spi)。可以通过窗口地址功能在内部gram中指定运动图像区域。可以选择性地更新指定的窗口区域，从而可以独立于静止图像区域同时显示运动图像。ili9341可以在1.65v～3.3vi/o接口电压下工作，并且内置电压跟随器电路可以产生用于驱动lcd的电压电平。ili9341支持全彩色，8色显示模式和睡眠模式。

目前高铁/动车停靠的站台，只有固定在站台地面上标有不同颜色车厢号的地标以及悬挂在上面的led点阵显示，来指示乘客应该在何处上车。通常这些不同颜色的地标很容易混淆，让人感到头晕，给乘车旅客及车站工作人员带来诸多不便，难以适应高铁的发展和实际需求。

通常这些不同颜色的地标很容易混淆，让人感到头晕，给乘车旅客及车站工作人员带来诸多不便；若高铁站台地标使用过久，并且由于室外环境的恶劣也容易使这些静态标识褪色，颜色变浅，字迹模糊，地标颜色差别难以辨认，增大旅客识别难度；尤其在光线弱时，等候乘车人员看不清楚地标信息；另外静态标识也无法根据停靠列车显示车次及始发、终到站，不能让乘客及时核对相应的乘车信息。

如果旅客中存在色盲、色弱群体，加之大多数车站在不同颜色的地标上没有加写“红色或紫色”......等标明颜色的文字，这部分旅客就无法正确区分看到的所有地标的颜色，进而影响乘车。

随着高铁事业的发展，高铁车次不断增加，在不同的运营季节、节假日里，车厢数量也在变化，现行的固定的多地标方法，难以适应高铁的发展和实际需求。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于zigbee的高铁站台地标显示系统，能循环显示列车车次、停靠车厢号码、发车时间等信息，快速指引乘客找到所购车票对应的车厢位置，方便乘客等候乘车。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于zigbee的高铁站台地标显示系统，该系统包括调度服务器、用于作为协调器的zigbee调制模块和多个显示终端模块，所述调度服务器与所述zigbee调制模块相连接，每个所述显示终端模块均与所述zigbee调制模块通信连接。

进一步地，所述调度服务器与所述zigbee调制模块之间通过usb相连接。

进一步地，所述的显示终端模块包括微控制单元mcu以及与所述微控制单元mcu相连接的显示子模块、zigbee数据传输子模块和电源子模块。

进一步地，所述的微控制单元mcu采用armcortexm3微处理器。

进一步地，所述的显示子模块采用lcd显示屏。

进一步地，所述的显示子模块通过spi串口通信与所述微控制单元mcu相连接。

进一步地，所述的zigbee数据传输子模块通过spi串口通信与所述微控制单元mcu相连接。

进一步地，所述的电源子模块采用充电电池和太阳能电池。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明设计了一种智能高铁站台地标显示系统，整体简单，便于实地安装。系统运用zigbee近距离传输技术降低功耗，降低成本，支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全；其显示终端采用lcd，利用lcd代替目前普通的站台地标，来满足户外强光下的高强对比度要求。不仅具有美观直观显示效果，还能在各种恶劣环境下长时间工作。同时可以更换不同大小的显示器以用于不同的站台。

(2)本发明中的电源模管理块采用太阳能光伏板对动力电池进行充电，更加节能环保；低成本，容易修理维护。

(3)本发明系统设计能循环显示列车车次、停靠车厢号码、发车时间等信息，快速指引乘客找到所购车票对应的车厢位置，方便乘客等候乘车。本发明有利于长期适应铁路客运发展的需要，有利于消除因寻找车箱位置给旅客带来的困难，旅客不会因为色盲、色弱，或难以识别地标而误车，为旅客提供了方便，真正实现科学引导旅客候车、上车，实现为不同特点旅客提供全方位候车、上车服务，维持站台候车秩序。

附图说明

图1为本发明一种基于zigbee的高铁站台地标显示系统的整体框架图；

图2为本发明一种基于zigbee的高铁站台地标显示系统中显示终端模块的具体框架结构图；

图3为本发明一种基于zigbee的高铁站台地标显示系统实施例的工作流程原理示意图；

图中，1为站台本地主控微处理器，2为lcd主电子显示屏，3为zigbee通讯，4为lcd从电子显示屏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

目前高铁/动车停靠的站台，只有固定在站台地面上标有本处车厢号、其他车厢方向箭头、而且还分为黄色、蓝色、紫色不同颜色的地标，很容易混淆，不能正确指引乘客迅速准确乘车。若高铁站台地标使用过久，并且由于室外环境的恶劣也容易使这些静态标识褪色，颜色变浅，字迹模糊，地标颜色差别难以辨认，增大旅客识别难度，给乘车旅客及车站工作人员带来诸多不便，难以适应高铁的发展和实际需求。

本发明设计了一种智能高铁站台地标显示系统，是一种基于armcortex微处理器的显示终端以及zigbee无线数据传输网络的智能高铁站台地标显示系统，能循环显示列车车次、停靠车厢号码、发车时间等信息，快速指引乘客找到所购车票对应的车厢位置，方便乘客等候乘车。

其显示终端采用lcd，能满足户外强光下的高强对比度要求。同时可以根据实际显示需求更换不同大小的显示器以用于不同的站台。

显示终端电源模块同时利用充电电池与太阳能电池供电，能应对各种极端天气，保证恶劣环境下的电源供给；还能环保节能，最大限度利用太阳能供电，保证长时间工作。

智能高铁站台地标显示系统整个框架详见图1，包括调度服务器、zigbee调制模块及显示终端模块。调度服务器接收车辆调度信息，尤其是将要到站高铁车次信息。开始检票即可进行相应车次调度信息发送；其中的信息管理与通信通过zigbee的mesh网络(网状网络)实现。

(1)显示终端硬件设计

显示终端包括电源模块、armcortexm3微处理器、zigbee数据传输模块、显示模块，详见图2。基于armcortex微处理器的显示终端，通过串行外设接口使mcu与协调器模块及显示屏进行通信以交换信息；显示屏采用lcd，以满足户外的高强对比度要求。

(2)无线数据传输网络

是基于zigbee无线通信协议，通过协调器模块将调度服务器与终端设备链接。

本发明系统的具体工作流程如下：

1)当调度服务器接收到车辆调度信息后，例如即将到来列车的车次(如g1234)和车厢总数(如18)时，由调度服务器通过zigbee的数据传输网络(对应zigbee通讯3)向显示终端模块(对应lcd主电子显示屏2)输送信息。显示终端中的站台本地主控微处理器(对应站台本地主控微处理器1)显示发送内容：1234,18。如图3所示。

2)其余从机(对应lcd从电子显示屏4)都会经由zigbee通讯网络同步显示1234,18。

3)每一个站台地标只显示一个车箱数字，相邻两个电子地标显示的车箱数字不同，依次为n+1、n，或者n、n-1；

4)电子地标所在站台位置没有车箱时，电子地标不显示车次、车箱信息。

本发明的系统的创造性在于：能循环显示列车车次、停靠车厢号码、发车时间等信息，克服现有技术不足，应对各种极限条件，适应高铁的高速发展需求。

本发明的系统的新颖性在于：运用zigbee近距离传输技术进行无线数据传输，降低功耗，降低成本，支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全，适应高铁的高速发展需求。

用lcd代替普通的站台地标，能满足户外强光下的高强对比度要求，也能在各种恶劣环境下长时间工作。

本发明的系统的实用性在于：能循环显示列车车次、停靠车厢号码、发车时间等信息，快速指引乘客找到所购车票对应的车厢位置，方便乘客等候乘车。本发明有利于长期适应铁路客运发展的需要，有利于消除因寻找车箱位置给旅客带来的困难，旅客不会因为色盲、色弱，或难以识别地标而误车，为旅客提供了方便，真正实现科学引导旅客候车、上车，实现为不同特点旅客提供全方位候车、上车服务，维持站台候车秩序。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。