基于嵌入式的车载监控终端的设计与实现

论文摘要

近几年来,我国汽车工业不断发展,人们对汽车的智能化和人性化提出了强烈需求。嵌入式系统因其功能强、可靠性高、体积小和功耗低等特点为汽车电子行业提供了优秀的解决方案。利用嵌入式技术、计算机技术和无线通信技术开发出高性能的车载监控系统,不仅有利于管理部门对车辆的管理,而且能有效地提高车辆使用效率,产生明显的经济效益。本文对基于嵌入式的车载监控终端的设计进行了研究,对其中涉及到的技术进行了分析和探讨。该终端将GPS定位数据、USB摄像头采集的图像数据和报警数据经ARM处理器处理后,利用GPRS无线网络传输给监控中心,以便于管理人员做相关处理。文中首先论述了课题的国内外研究现状和其研究目的及意义。其次,阐述了系统总体方案设计,并介绍了要用到的两种关键技术GPS和GPRS的相关知识。接着,在对车载监控终端的功能需求进行了分析和设计后,从硬件和软件两方面来设计和实现车载监控终端。在硬件方面,以高性能的ARM9为主控制器,分别设计了各个模块的接口电路。在软件方面,用U.Boot作为系统引导程序,以嵌入式Linux作为操作系统,采用C语言开发应用程序,包括GPS程序、GPRS程序和USB摄像头采集程序,并用Qt编写了一个简单的监控中心软件对系统进行了测试。最后,对本文所做工作进行总结,分析了系统的不足之处,对系统的应用前景做了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题国内外研究现状
• 1.3 课题研究目的及意义
• 1.4 论文主要研究内容及章节安排
• 第2章 总体方案及关键技术
• 2.1 总体方案设计
• 2.1.1 系统组成及工作原理
• 2.1.2 车载终端功能设计
• 2.1.3 方案比较与选择
• 2.2 GPS简介
• 2.2.1 GPS系统组成
• 2.2.2 GPS定位原理
• 2.3 GPRS简介
• 2.3.1 GPRS系统结构
• 2.3.2 GPRS主要特点
• 第3章 硬件方案设计与实现
• 3.1 硬件结构框图
• 3.2 主处理器介绍
• 3.3 外围电路设计
• 3.3.1 SDRAM电路
• 3.3.2 FLASH电路
• 3.3.3 串口电路
• 3.3.4 USB接口电路
• 3.3.5 SD卡电路
• 3.3.6 JTAG接口电路
• 3.3.7 其他相关电路
• 3.4 GPS电路
• 3.5 GPRS电路
• 第4章 嵌入式操作系统移植
• 4.1 BootLoader移植
• 4.1.1 U-Boot简介
• 4.1.2 U-Boot移植
• 4.2 Linux内核移植
• 4.2.1 Linux内核简介
• 4.2.2 Linux内核移植
• 4.3 根文件系统制作
• 4.3.1 嵌入式Linux文件系统概述
• 4.3.2 根文件系统制作
• 第5章 软件方案设计与实现
• 5.1 通信协议设计
• 5.2 系统主程序设计
• 5.3 多线程编程
• 5.4 串口编程
• 5.5 GPS程序设计
• 5.5.1 GPS数据格式
• 5.5.2 GPS数据接收与解析
• 5.6 GPRS程序设计
• 5.6.1 GPRS连网
• 5.6.2 SMS发送程序
• 5.7 V4L2编程
• 5.8 监控中心软件设计
• 5.8.1 监控中心功能设计
• 5.8.2 监控中心解析流程
• 5.8.3 监控中心主界面
• 第6章 系统调试
• 6.1 AT91RM9200引导过程分析
• 6.2 系统启动调试
• 6.3 各功能单元调试
• 6.3.1 GPS测试
• 6.3.2 USB摄像头测试
• 6.3.3 短消息测试
• 6.3.4 监控中心软件测试
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文