GPS车载定位系统的设计供参习.docVIP

第1章 绪论 随着社会经济的发展, 城市机动车辆的数量不断增加, 城市交通问题如道路拥堵、交通事故、环境污染等问题越来越突出, 交通运输状况急需改善。解决这些问题的常用办法是“增加供给”和“控制需求”, 但这两种方法都有一定的局限性。“增加供给”是指增加交通网, 大量修筑道路基础设施。但由于受城市空间、物力、财力等的限制, 此方法并不能成为首选方案。“控制需求”是指限制机动车辆的数量, 此方法只能从一定程度上缓解城市交通的矛盾, 不能从根本上解决问题, 因为随着生活水平的提高, 城市居民家庭轿车会不断增多, 交通压力会越来越大。利用先进的通信技术、计算机技术对路网进行优化管理是解决问题的最佳途径[1]。 汽车电子化、智能化是现代汽车发展的重要标志之一。人们对未来新一代汽车的要求是环保、节能、安全、轻量化和智能化。汽车电子技术是汽车关键技术之一，目前汽车电子设备占整车成本的20%—30%，而且这个数字还会以每年10%—20%的速度增长。智能化技术在汽车上的高度应用,不仅可以大大提高汽车的综合性能,提高行车安全,减轻驾驶者的负担,而且还可以使驾驶者始终保持与外界的紧密联系[2]。 车载智能终端是汽车电子化、智能化的一个重要应用。车载智能终端是集GPS技术，GPRS技术和汽车行驶记录仪于一体的综合车辆管理系统。监控中心根据GPRS向其发回的汽车全球定位数据，能够在GIS地图上显示受监控车辆的位置。汽车行驶记录仪能够实时检测汽车行驶过程中的各类状态数据和事故疑点数据[3]。国内外的使用情况表明，车载智能终端的合理利用可以在很大程度上缓解交通压力, 提高道路利用率，特别是对于城市公交的合理动态调度有显著的效果，为国家行政管理部门提供了有效的执法工具、为道路运输企业提供了管理工具、为驾驶员提供了其驾驶活动的反馈信息，对保障道路交通安全起到了直接的作用。 1.1 车载智能终端的发展 随着电子工业和电子技术的飞速发展，车载智能终端由当初简单的汽车数据记录仪发展到集数据采集、数据存储、全球定位系统、地理信息系统和各种无线通信技术、多媒体技术于一体的高性能智能化汽车数字电子装置。 国外汽车电子技术的发展大致经历了三个阶段：第一个阶段从上世纪60年代中期到七十年代末期，为局部应用阶段；第二阶段为70年代末期到90年代中期，机电一体化思想和技术运用到汽车设计中；第三阶段从上世纪90年代中期到2010年为全面应用阶段。 欧盟、日本等国家早在20世纪70年代就开始以立法的形式在部分客运车辆及货车上强制安装使用记录仪[4]，经过靠近30年的发展，已经形成了一套体系完善，车辆监控、调度制度健全的全国范围内的车辆行驶监控中心，大大减少了由于汽车行驶安全带来的人员和财产的损失，也因此受到物流运输、汽车租赁、企事业单位、保险公司和交通管理部门的欢迎。国外在车载智能终端方面的研究受市场需求量的驱动发展迅速，从其稳定性、安全性、易用性、完善性角度比较走在了世界的前列。 我国从20世纪80年代后期开始，在少数地区也曾试用过由国内一些科研机构及企业自主研制的数字式汽车电子装置。经过 20多年的发展，车载终端的研发已经初具规模，向正规化和专业化发展。但与欧盟等国家相比较，我国汽车电子技术的整体水平比较落后，与国外的主要差距表现在：自主开发能力差，技术水平低、应用范围小、器件和产品精度差、相关立法滞后、研究与应用脱节等。 1.2 本文的研究内容 本文研究的主要内容是车载智能终端的设计，在学习和借鉴国内外在车载电子领域已有的成熟经验的基础上，利用32位嵌入式处理器S344B0X01和μC/OS-Ⅱ实时操作系统技术，针对汽车行驶记录仪、GPS/GPRS的已有设计的不足提出了新的解决方案，并对方案的可行性进行了分析和论证。 1.3 本文的结构 为了能调理清晰地讲述课题所用到的技术和课题研究内容的进展，特对本文的结构作如下的安排： 第2章 本章先主要从宏观的角度，将系统整体框架作了一个简单的描述，然后，再对汽车行驶记录仪终端、车载卫星定位系统终端分别从概念的角度作了叙述。 第3章 本章主要介绍了车载智能终端的一个重要组成部分“汽车行驶记录仪”的硬件电路的设计。在讲述这部分内容的时候，主要从设计原理和思路以及注意点等方面作了详细的介绍。 第4章 本章主要介绍了汽车行驶记录仪的软件设计。从整体设计流程到各个模块的设计都作了详细的讲述。 第5章 本章主要对车载卫星定位系统的应用和使用注意点作了介绍。 第6章 本章为总结和展望部分。第2章 车载智能终端 2.1 系统总体框架及工作流程 车载智能终端是集成汽车行驶记录仪和车载卫星定位系统（GPS）技术以及GPRS技术的智能汽车电子装置。该终端具有车辆行驶状态监测、车辆定位、信息传输、紧急报警、静音监听、车载电话、救援通话