0 引言

旅客在旅行過程中，為防止坐過站，十分關心列車的前方到站。尤其是夜間行車，列車播音室停止播音，只靠列車到站時列車員才報站名，給廣大旅客帶來諸多不便。為使旅客能及時了解到自己目前所處位置及前方到站。這里設計一種全自動報站多媒體系統，能全天候自動通報站名、提示列車運行情況，平時可播放錄像，歌曲及廣告等信息。在列車將要到達車站前以聲圖并茂的方式自動介紹各個站點的著名旅游景點、交通和住宿情況，極大方便了旅客，改善了乘車環境，也為鐵路運輸帶來了更好的經濟效益。

1 控制原理與系統組成

系統由底層單片機系統、上層PC機、車廂播音系統、顯示系統及相應軟件組成（見圖１）。單片機為下位機。位置傳感器安放在車門處，用車門的開關信號來糾正距離上的誤差。速度和位置傳感器的信號使單片機可以對列車的行駛里程和車門位置進行有效識別與處理，從而通過串行口輸出有效的控制信號給上層PC機。PC 機對送來的信號進行分析，若是行駛里程信號，則計算出列車的行駛里程。在到站前１０公里時，從數據庫中調用相應車站的視頻信息，經分頻器和音頻放大后，送往各車廂的LCD液晶顯示器和廣播，最終以多媒體的形式向旅客播報信息。若是車門打開信號，說明列車已到站，則從數據庫中調用相應車站的音頻信息播報到站信息，并將數據庫中該站距始發站的里程設為當前列車行駛里程，從而自動糾正速度傳感器及列車滑行所造成的誤差。夜間行車播音自動關閉，LCD液晶顯示器照常工作。報站時的工作流程見圖２。

圖１ 系統組成

2 底層硬件設計

底層硬件系統采用89C51單片機作為控制器（見圖３）。位置傳感器選用接近開關，安放在車門處。速度傳感器選用南京中旭公司的HZL260霍爾齒輪傳感器，具有分辨率高、抗干擾能力強等特點，可以在我國全天候、大范圍區域內使用。對分頻器和音頻放大器的控制，是利用接口的電路芯片采用光電隔離控制固體繼電器的開關實現的。

列車行駛距離的測量是基于記錄車輪轉動的圈數實現的。HZL260霍爾齒輪傳感器是在霍爾器件背后偏置一塊永久磁體，并將它們和放大處理集成電路一體化的組合器件（見圖４）。其功能是把變化的磁信號轉換成數字式電信號。它能傳感黑色金屬齒輪的齒數，并轉換成電壓脈沖信號輸出。在列車的軸上安裝一個齒輪，傳感器固定在距齒頂2mm左右的位置上，車輪轉動一圈，傳感器輸出與齒輪齒數相同的脈沖信號，由單片機內定時／計數器０對其計數，就可以檢測出車輪轉過的圈數，從而計算出列車行駛的里程。