车载GPS定位终端

论文摘要

随着机动车辆的增多和和人民安全意识的增强,车辆监控产品的应用范围越来越广。本论文主要介绍车辆跟踪防盗终端的方案设计实现。在车辆上安装GPS模块、GPRS模块和监控器件,监控者就可以通过GSM/GPRS网络随时获取车辆位置和其它信息。在GPS无信号的时候,还可以通过车辆附近的GSM基站代码定位车辆位置。这对于车辆的调度管理、安全监控和防盗具有重要的意义。作者对于总体方案进行了深入广泛的论证,决定选用SkyLab公司的GM25模块进行GPS定位,选用BenQ公司的M23R模块进行GPRS通信,同时使用MicroChip公司的18F6490单片机来协调控制两个模块的工作。当收到监控者的查询请求时,MCU从GPS模块获取NMEA位置信息,从GPRS模块读取基站信息,再通过短消息或者GPRS的方式上报,必要时对车辆进行断电断油控制。在深入研究车载电子产品的电磁兼容性和可靠性问题的基础上,进行了原理电路设计、PCB设计、样机焊接调试、软件编写测试等工作,经过近10个月的努力,完成了原理样机研制。本文在以下三方面具有创新性:在GPS数据的处理上,提出了一种高压缩率的数据算法;在GPRS的数据传输上,提出了增强可靠性的通信方法;在分析GPS定位误差产生原因的基础上,提出减小误差的方法,并取得良好的效果。因此所开发的产品具有实用价值和良好的市场前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文产生的背景
• 1.2 车辆监控产品的现状与走势
• 1.3 方案的提出与论文安排
• 第二章 车辆监控的基本原理
• 2.1 监控网络的实现
• 2.1.1 GPRS 网络
• 2.1.2 GPS 系统
• 2.1.3 以太网络
• 2.2 监控终端的基本功能要求
• 第三章 定位终端的系统概述
• 3.1 车载产品的可靠性要求
• 3.2 定位终端的基本构成
• 3.3 GPRS 模块的性能特点
• 3.4 GPS 模块的性能特点
• 3.5 系统单片机的性能特点
• 第四章 系统硬件设计
• 4.1 单片机的接口设计
• 4.2 电源设计
• 4.2.1 DC－DC 降压电路
• 4.2.2 电源保护
• 4.2.3 锂电池充电电路
• 4.2.4 模块的工作电源
• 4.3 GPRS 模块设计
• 4.3.1 M23R 的电路图
• 4.3.2 M23R 的音频设计
• 4.3.3 M23R 的天线设计要求
• 4.4 GPS 模块设计
• 4.5 PCB 设计
• 4.5.1 电源的布线设计
• 4.5.2 天线的布线设计
• 4.5.3 差分线的布线设计
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 软件的程序架构
• 5.2 GPS 模块的控制
• 5.2.1 NMEA 数据的提取
• 5.2.2 NMEA 数据的压缩
• 5.2.3 GPS 模块的指令
• 5.3 GPRS 模块的控制
• 5.3.1 电话与短消息的处理
• 5.3.2 TCP/IP 协议栈的连接
• 5.3.3 TCP/IP 数据传输
• 5.4 车辆的油电控制
• 第六章 GPS 定位误差分析
• 6.1 GPS 定位的原理与误差来源
• 6.2 卡尔曼滤波
• 6.3 误差的改善
• 6.3.1 静态误差的改善
• 6.3.2 动态误差的改善
• 结束语
• 致谢
• 参考文献