基于GPRS的路况信息实时发布系统的设计

　　国内当前的道路流量检测主要通过设立路况通信员的方法来实现。广播电台通过在城市主干道附近设置或临时招聘若干人员，随时报告路况消息。这种方法低效、滞后严重、数据不可靠或没有统计数据，不足以向城市管理部门提供决策参考信息。采用价格低廉、运行可靠，可实时动态控制红绿灯系统的自动化道路监测及消息发布系统必将成为城市管理者关心的重要问题之一。为此，本文提出一种基于GPRS模块的路况实时信息发布系统，该系统可通过GPRS模块对外发布道路流量信息，并克服原有道路信息发布系统低效、准确性低、滞后严重等缺点。

　　1 总体设计方案

　　总体设计方案如图1所示。4个环形线圈车辆检测器分别安装在十字路口的4个方向，当有车辆经过环形线圈车辆检测器时，产生高电平信号，该信号馈送至控制器。控制器对该信息进行计数、处理，并实时控制红绿灯切换的时间，将道路调整到最佳通行状态;同时控制器通过SIM300构成的GPRS模块将计算得到的相关数据传送至控制中心及相关部门。控制中心可根据具体情况向社会公布，同时也可以向控制器发送指令，进行人工干预。该系统具有实时性高、客观、准确的优点，同时也可以降低交管部门的劳动强度。

　　2 基于GPRS的短信收发平台的硬件设计

　　2.1 环形线圈检测器

　　环形线圈车辆检测器以几匝金属线绕制而成的环形线圈为传感器，埋设在道路上。环形线圈作为检测器调谐电路中的一个电感元件，与车辆检测器的振荡回路一起形成LC谐振，当车辆通过时，也就是线圈中间或周围有铁制品存在时，由于铁磁材料的高导磁率，将会使线圈中单位电流产生的磁通链剧增，从而导致线圈电感值发生微小变化，进而改变LC谐振的频率，由此检测车辆通过与否。目前国内部分路段已经埋设了环形线圈作为摄像头的启动信号源。使用这种方式可以降低前期投入。

　　2.2 控制器设计

　　控制器采用ST公司的STR710作为中央处理单元。STR710具有14个外部中断输入，256 KB程序Flash存储器，64 KB内部RAM，5个定时器，比较适合应用在有多个外部中断源需要处理的场合。控制器电路框图如图2所示。P2.5通过光耦连接到MAX485的DI端，控制红绿灯的转换;P2.4通过光耦连接到MAX485的DE端，使能MAX485发送功能。

图2 控制器电路

　　2.3 GPRS模块设计

　　GPRS模块由SIM300接口电路、电源、SIM卡接口电路和开机电路组成，如图3所示。

图3 GPRS 模块框图

　　2.3.1 电源

　　SIM300的VBAT电源管脚电压范围3.4~4.5 V，模块在发送数据时电流消耗较大，峰值电流可能达到2 A，所以电源一定要能够提供2 A以上的电流。电源对模块非常重要，一旦在电源上产生扰动、干扰，都可能造成模块的死机。设计时应选择输出电流大于2 A的稳压电路，如LM2576等。