基于GPS的嵌入式公交自动报站系统的研究

论文摘要

随着国民经济的发展,城市交通拥挤和阻塞现象日趋严重。城市交通问题已严重阻碍了城市居民生活水平的提高和整个城市经济的可持续发展,成为城市发展的瓶颈。城市公共交通具有运载量大、运送效率高、相对污染少等优点。开发和建设先进的公共交通管理系统以改善公交管理和提高服务的质量,引导市民选择公共交通工具出行,从而改善整个城市交通状况是解决城市交通问题的关键。本文分析了国内外智能交通系统的发展现状以及GPS定位原理,提出了一种基于GPS的嵌入式公交自动报站系统,详细介绍了硬件电路设计以及系统软件的开发过程。并制定了测试方案,对系统进行测试。最后对所做工作进行总结,指出了进一步的研究方向。本系统以功能强大的ARM9芯片S3C2410X为核心,包含:电源、复位电路、时钟电路、GPS模块、Flash/RAM存储器、触摸屏接口电路、音频电路等组成模块。采用嵌入式Linux操作系统及GPS卫星定位技术,利用站点经纬度信息作为触发条件,调用Mplayer播放器播报站名、服务用语,并提供广告等增值业务。利用触摸屏作为人机交互界面,采用QT/Embedded图形界面设计实现公交查询系统。并根据系统的具体情况修改了音频驱动和触摸屏驱动。系统软件可通过串口升级,显示屏同步显示报站信息及广告,可同时存储多条线路,便于公交车临时更换运营线路。本系统可以方便、准确地告诉乘客车辆运行的信息,还可提供各种提示或警示服务,使得乘客能安全乘车,减轻司乘人员的负担,具有很好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文选题的背景及意义
• 1.2 智能交通系统的国内外发展现状
• 1.2.1 国外智能交通系统现状
• 1.2.2 我国公交管理现状和实施智能管理的要求
• 1.3 嵌入式技术的发展现况及前景
• 1.4 课题研究的技术路线
• 1.5 论文章节安排
• 2 基于GPS 的嵌入式公交自动报站系统设计原理
• 2.1 GPS 系统
• 2.1.1 GPS 系统简介
• 2.1.2 GPS 定位原理
• 2.1.3 GPS 信息格式
• 2.1.4 GPS 的应用现状
• 2.2 嵌入式公交自动报站系统
• 2.2.1 基于GPS 公交自动报站系统的原理概述
• 2.2.2 基于GPS 公交自动报站系统的误差分析
• 2.2.3 嵌入式公交自动报站系统的优势
• 2.3 本章小结
• 3 系统硬件设计
• 3.1 ARM 公司及ARM 芯片简介
• 3.2 选择ARM 微处理器的要求
• 3.3 S3C2410X 微处理器介绍
• 3.4 系统硬件总体设计
• 3.5 单元电路设计
• 3.5.1 电源电路
• 3.5.2 复位和时钟电路
• 3.5.3 SDRAM/FLASH 存储器
• 3.5.4 串行接口电路
• 3.5.5 JTAG 接口电路
• 3.5.6 USB 接口电路
• 3.5.7 触摸屏接口电路
• 3.5.8 音频电路
• 3.6 PCB 设计
• 3.7 本章小结
• 4 系统软件设计
• 4.1 嵌入式操作系统的选择
• 4.2 嵌入式LINUX 开发环境的建立
• 4.3 嵌入式LINUX 的引导加载程序
• 4.4 嵌入式LINUX 内核移植及裁剪
• 4.4.1 嵌入式Linux 内核移植
• 4.4.2 嵌入式Linux 内核裁剪
• 4.5 嵌入式LINUX 文件系统
• 4.5.1 几种嵌入式Linux 文件系统的比较
• 4.5.2 YAFFS 文件系统的建立
• 4.6 系统应用程序
• 4.6.1 多媒体播放器Mplayer 的移植
• 4.6.2 驱动程序的修改
• 4.6.3 GPS 信息接收解析子程序
• 4.6.4 图形用户界面（GUI）
• 4.7 本章小结
• 5 系统测试
• 5.1 测试方案
• 5.2 测试过程及结果
• 6 结论
• 6.1 本文总结
• 6.2 今后展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录