基于嵌入式WINCE智能GPS车载终端的设计与实现

论文摘要

随着我国国民生活水平的不断提高,车辆增多引起的交通堵塞、车辆难以管理、缺乏跟踪监控能力、大气污染等问题日益突出。通过研读大量参考文献和调研国内外成功的交通管理经验,可知智能交通系统的建设可以有效改善交通系统的运营质量和服务水平。本文在此基础上设计实现了一种基于GPS、GPRS的智能车载终端,通过获取车辆具体的运营状态,并与后台调度中心进行实时数据通信,完成对所有车辆统一监控管理的功能。有效解决了车辆分散、应急紧急情况的问题,并可减少公司运营成本,营造低碳的生活环境。本文主要从硬件和软件两个方面介绍GPS智能车载终端内外机的设计,包括车载终端总体方案设计、硬件电路设计、软件设计、整机测试等内容。在系统总体设计中提出了功能要求,并针对功能要求提出了相应的模块设计方案。硬件设计中对内外机使用的微处理芯片、关键硬件模块的选型和接口设计进行探讨。并介绍了系统使用的Windows CE嵌入式操作系统。在软件设计方面,探讨了自定义的内机与外机的协议。比较目前几种流行的无线技术,确定采用GPRS无线技术,利用AT指令实现车载终端与后台调度中心数据传输。给出了GPS位置数据采集模块的开发流程。研究了一种基于Cohen-sutherland线段裁剪算法,在此基础上提出并实现了一种新的自动报站算法,实现了公交车自动精确报站的功能,体现了终端的智能化。针对目前城市道路狭窄、两站距离较近等情况,提出双矩形区域算法。针对区间车辆频繁转换车载终端运营线路和后台调度中心的地图中车辆轨迹精确显示的问题,提出了自动双向调度算法。最后给出对终端硬件、软件的综合测试方法,并给出了测试结果,对通过调试的成品进行成果展示。经过多次的修改测试,车载终端实现了实时监控,精确报站,超速提醒等功能,并在句容市已投入使用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 国内外的研究和发展状况
• 1.2.1 国外发展状况
• 1.2.2 我国发展状况
• 1.3 课题来源及主要工作
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 作者主要工作
• 1.4 课题创新及内容安排
• 1.4.1 课题创新
• 1.4.2 论文内容总体安排
• 第二章 系统总体设计和关键技术
• 2.1 系统总体设计
• 2.1.1 系统功能需求分析
• 2.1.2 系统逻辑结构
• 2.1.3 模块分布结构
• 2.2 关键技术
• 2.2.1 全球定位系统GPS 定位原理
• 2.2.2 GPRS 网络技术
• 2.2.3 ARM 技术
• 2.3 Windows CE 嵌入式系统
• 2.3.1 嵌入式系统的选择
• 2.3.2 Windows CE 系统结构
• 2.4 Windows CE 系统开发
• 2.4.1 开发工具EVC 介绍
• 2.4.2 开发工具Platform Builder6.0 介绍
• 2.5 Cohen-sutherland 线段裁剪算法描述
• 2.6 本章小结
• 第三章 GPS 车载终端硬件设计
• 3.1 外机硬件设计
• 3.1.1 微处理器LPC2148
• 3.1.2 192×64 LCD 屏
• 3.2 内机硬件设计
• 3.2.1 内机微处理器S3C2440
• 3.2.2 GPS 模块
• 3.2.3 GPRS 模块
• 3.2.4 硬件设计注意问题
• 3.3 本章小结
• 第四章 GPS 车载终端软件设计
• 4.1 GPS 车载终端软件流程图
• 4.2 内机与外机协议实现
• 4.3 外机人机交互功能实现
• 4.4 GPRS 模块数据传输
• 4.5 GPS 模块分析
• 4.6 消息控制模块
• 4.7 进出站数据控制分析
• 4.7.1 根据cohen-sutherland 裁剪算法改进自动报站算法
• 4.7.2 双矩形区域算法
• 4.7.3 自动双向调度算法
• 4.8 本章小结
• 第五章 整体系统测试
• 5.1 功能测试
• 5.2 非功能测试
• 5.3 成果产品展示
• 第六章 总结和展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 课题展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果