基于SPCE061A和GPS的车载移动终端实现研究

论文摘要

随着社会的进步和经济的发展,交通紧张的状况不断加剧,智能交通系统作为一种全新的交通解决方式,在国内外迅速发展,并且逐步成为现代交通工具的一个重要发展方向。以8051系列单片机为核心的车载终端已难以满足对更高的处理能力、更快的数据传输速度、更丰富的接口等的需求。因此,本文基于SPCE061A和GPS技术,采用GPRS网络作为短信平台,设计了一个车载监控终端,它可广泛应用于车辆、飞机等各种交通工具。本文首先提出了车载终端系统架构;在硬件上,选择基于SOC技术的内嵌32K字闪存的SPCE061A为核心微处理器,通过串口扩展GM8123分别与GPS接收模块和GPRS模块进行串行通信,实现了多模块控制,克服了一般的单片机不能满足集成度高、可靠性强、开发周期短的问题;在软件上,鉴于GPS车载终端需要存储大量的历史数据,而这些数据通过GPRS网络传送到控制中心,因此,结合GPS定位数据的特点,提出了专用于GPS定位数据压缩的改进算法,为车载终端的设计节省了大量的存储资源;最后实现了车载终端与监控中心的通信。设计的车载终端所选用的硬件和技术性价比高、成本低和可靠性好。实验结果表明,该终端具有覆盖范围广,容量大,数据可靠性高的效果,具有相当的实用价值,具有一定的可扩充性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本论文的主要研究内容
• 1.4 论文的组织安排
• 2 车载终端总体设计
• 2.1 GPS概述
• 2.1.1 GPS发展历程
• 2.1.2 GPS系统组成
• 2.1.3 GPS定位原理
• 2.2 GPRS网络
• 2.2.1 GPS+GSM和GPS+GPRS比较
• 2.3 车载终端的总体设计
• 2.3.1 设计目标
• 2.3.2 设计原则
• 2.3.3 车载终端的总体设计及工作原理
• 2.3.4 车载终端的主要功能
• 2.3.5 车载终端的特点
• 2.4 本章小结
• 3 车载终端硬件电路设计
• 3.1 凌阳单片机（SPCE061A）
• 3.1.1 SPCE061A芯片性能
• 3.1.2 SPCE061A结构框图
• 3.1.3 SPCE061A最小化系统
• 3.1.4 指令系统
• 3.1.5 SPCE061A语音识别介绍
• 3.2 GPS模块
• 3.2.1 APM7101芯片介绍
• 3.2.2 消息格式
• 3.3 SPLC501
• 3.3.1 SPLC501特点
• 3.3.2 SPLC501的引脚说明
• 3.4 SPCE061A与SPLC501和GPS的硬件连接图
• 3.5 GPRS模块电路设计
• 3.5.1 GPRS通信模块MC39i简介
• 3.5.2 MC39i的外围电路设计
• 3.5.3 GPRS模块与SPCE061A的连接
• 3.5.4 SPCE061A串口扩展
• 3.6 本章小结
• 4 车载终端的软件研究与实现
• 4.1 车载终端总体概述
• 4.2 初始化模块
• 4.2.1 SPCE061A开发环境介绍
• 4.2.2 主程序
• 4.2.3 键盘扫描模块
• 4.2.4 UART接收模块
• 4.2.5 液晶驱动程序
• 4.2.6 "看门狗"技术
• 4.3 GPS定位信息截取和存储模块
• 4.3.1 GPS定位信息的接收截取与存储
• 4.3.2 GPS数据处理
• 4.4 GPS定位数据压缩算法
• 4.4.1 数据压缩的起源与应用
• 4.4.2 常用的数据压缩编码技术及其分类
• 4.4.3 数据压缩的性能指标
• 4.4.4 数据压缩用于车载系统
• 4.4.5 GPS数据格式
• 4.4.6 Huffman编码基本原理和数据预处理
• 4.4.7 半字节压缩预处理
• 4.4.8 改进后的半字节压缩算法
• 4.4.9 算法的测试结果
• 4.4.10 采用半字节压缩算法的原因
• 4.4.11 GPS各模块功能实现
• 4.5 GPRS数据发送模块的实现
• 4.5.1 GPRS AT命令
• 4.5.2 短消息处理
• 4.5.3 GPRS通信协议
• 4.5.4 利用GPRS Module实现TCP连接
• 4.5.5 GPRS模块的初始化
• 4.6 报警处理模块
• 4.7 本章小结
• 5 移动终端系统测试及监控中心实现
• 5.1 功能测试
• 5.2 灵敏度测试
• 5.3 定位精度测试
• 5.4 性能测试
• 5.5 车载终端调试结果
• 5.6 本章小结
• 6 总结及展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献