基于GPS和GSM短消息的车载定位系统的研究

基于GPS和GSM短消息的车载定位系统的研究

论文摘要

定位系统的应用已广泛涉及到多个行业。过去许多的定位系统都是利用载体本身携带的定位算法确定位置,定位方式复杂,而且采集定位数据一般都需要有人员参与载体端的操作。GPS的建立,为全球范围内的用户提供了一种廉价,实用的定位手段。GPS接收机可以连续不断地提供载体器件的即时定位数据。利用GSM的短消息业务( SMS)传送GPS提供的小流量定位数据,使得遥感定位技术得以实现。本设计就是基于GPS和GSM短消息的车载定位系统。主要解决车主对车辆的定位需求。设计分两部分:车载定位端和监控处理端。车载定位端完成的主要功能是GPS有效数据的接收和GSM模块短消息的接收和发送。监控处理端的主要功能是完成发送请求定位的短信息和接收含GPS信息的短消息并解码所需定位参数。硬件上,GSM模块采用西门子的TC35i模块。两部分都采用单片机AT89S52串口通信来控制GPS接收模块和TC35i模块。硬件设计的重点是车载端,单片机要控制两个模块,由于AT89S52只有一对串行口,考虑到设计的最终用途对GPS的定位数据的采集是有求方应的方式,而且定位不需要高精度的即时信息,串口通信采用模拟开关对AT89S52串行口的连通进行切换,完成TC35i和GPS接收模块同单片机的接口电路。同时还完成了TC35i模块IGT启动电路、SIM卡电路、稳压电源供电电路。监控端硬件部分不需要GPS接收模块,但是需要单片机与PC机的串行接口电路。软件上,设计采用C51进行编程,用AT指令操作TC35i的短消息的读写收发。GPS数据获取的基本流程是:车载端先对GPS信号进行选择接收,然后判断其有效性。获取到有用GPS数据后存储并发送至监控端。监控端在接收到返回的GPS数据短消息后,提取短信息内容并解码GPS数据。本系统完成了对车辆位置的取定功能。车载端的定位系统应用到其他载体上,将形成各式各样的其他用途,比如人体的定位追踪、手机定位、贵重物品的防盗等等。如果将接收的GPS数据换成其他内容,就可以作为其他的监控设备使用,比如险恶地区的温度、湿度的检测就十分适合。在本设计的基础上只需要增加对GPS的速度等数据的采集,再配合地图一个GPS导航系统就组成了。其用途就更加广阔了。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 选题意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 研究背景
  • 1.2.2 研究现状
  • 1.2.3 发展趋势
  • 1.3 本论文完成的工作
  • 1.4 论文章节安排
  • 2 系统相关原理介绍
  • 2.1 总体方案设计
  • 2.2 GPS 介绍
  • 2.2.1 GPS 概述
  • 2.2.2 GPS 定位原理及特点
  • 2.3 GSM 网络介绍
  • 2.3.1 GSM 介绍
  • 2.3.2 短消息的介绍
  • 2.4 AT89S52 介绍
  • 2.4.1 存储器结构
  • 2.4.2 定时器/计数器
  • 2.4.3 串行接口
  • 2.4.4 中断
  • 2.5 本章小结
  • 3 硬件设计
  • 3.1 RS-232 串口通信接口介绍
  • 3.1.1 RS-232 串行通信接口简介
  • 3.1.2 RS-232 串行接口信号电平介绍
  • 3.2 GPS 模块通信电路设计
  • 3.2.1 GPS 同PC 机的通信电路
  • 3.3 GSM 模块TC35i 外围电路设计
  • 3.3.1 GSM 模块TC35i 的介绍
  • 3.3.2 TC35i 电源电路
  • 3.3.3 启动电路
  • 3.3.4 数据通信接口电路
  • 3.3.5 SIM 卡连接电路和SYNC 电路
  • 3.4 单片机AT89S52 控制电路设计
  • 3.4.1 车载端控制电路
  • 3.4.2 监控端控制电路
  • 3.5 本章小结
  • 4 软件设计
  • 4.1 相关通信知识
  • 4.1.1 通信方式简介
  • 4.1.2 串口通信和通信参数
  • 4.1.3 通信协议和AT 指令
  • 4.2 软件开发环境
  • 4.3 车载端单片机对GPS 和GSM 的控制程序设计
  • 4.3.1 主模块
  • 4.3.2 公共函数模块
  • 4.3.3 GPS 模块
  • 4.3.4 TC35i 模块
  • 4.3.5 MCU 模块
  • 4.4 监控端程序设计
  • 4.4.1 监控端下位机程序设计
  • 4.4.2 监控端上位机程序设计
  • 4.5 本章小结
  • 5 调试
  • 5.1 GPS 调试
  • 5.2 TC35i 调试
  • 5.3 PC 端调试
  • 5.4 数据有效性验证
  • 6 总结和展望
  • 6.1 本论文所完成的课题内容
  • 6.2 课题今后的研究方向
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录A 本设计部分程序
  • 附录B 作者在攻读学位期间发表的论文目录
  • 相关论文文献

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