渔船监控终端的设计与实现

论文摘要

论文以某市渔船监控系统项目为背景，分析了渔船监控系统对监控终端的功能要求，完成渔船监控终端的设计。本文以LPC2292 ARM微控制器为核心，外扩了CDMA模块、定位模块和CAN总线收发器等外围电路，结合渔船上原有的90-C渔业电台，组成了具有CDMA和短波通信的双信道渔船监控终端。这种双信道通信方式发挥了CDMA网络通信速度快、可同时多点通信的优点，弥补了原有短波电台系统的通信延时大、系统容量小的缺点；发挥了无线短波电台通信距离远的优点，克服了CDMA网络覆盖有限的缺点。本渔船监控终端有开关量输出接口、CAN总线接口、数据采集接口等多种接口，可以实现对渔船的控制和渔船工作信息的采集。本文将整个渔船监控终端分成：微控制器、通信、定位、接口等几个单元，分模块对这几个单元进行硬、软件设计。这种设计方法减小了各个模块之间的耦合，为以后的功能扩展提供了极大的方便。实验结果证明，本渔船监控终端定位精度高、实时性好，能够实现对渔船的实时定位、检测、控制、报警以及与监控中心通信等基本功能。本渔船监控系统方便渔政部门对渔船的监管，提高了渔船作业安全性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 渔船监控技术现状
• 1.2.1 Inmarsat+SSAS系统
• 1.2.2 VTS+AIS系统
• 1.2.3 北斗/世广卫星系统
• 1.2.4 GPS+GPRS/CDMA+GIS
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 2 渔船监控终端的总体设计
• 2.1 渔船监控系统整体结构
• 2.2 渔船监控系统的通信平台
• 2.3 渔船监控系统中的定位技术
• 2.4 渔船监控终端总体设计
• 2.4.1 渔船监控终端的功能
• 2.4.2 渔船监控终端的总体设计
• 2.5 本章小结
• 3 渔船监控终端的硬件设计
• 3.1 微控制器单元设计
• 3.1.1 LPC2292微控制器介绍
• 3.1.2 时钟电路
• 3.1.3 复位电路
• 3.1.4 存储器扩展电路
• 3.1.5 调试测试接口电路
• 3.2 通信单元设计
• 3.2.1 CDMA子单元电路
• 3.2.2 电台接口电路
• 3.2.3 通道选择电路
• 3.3 定位单元的设计
• 3.4 接口单元的设计
• 3.4.1 液晶显示接口
• 3.4.2 CAN总线接口
• 3.4.3 数据采集接口
• 3.4.3.1 模拟量采集接口
• 3.4.3.2 开关量采集接口
• 3.4.4 开关量输出接口
• 3.4.5 RS232接口
• 3.5 系统电源单元设计
• 3.6 本章小结
• 4 渔船监控终端的软件设计
• 4.1 开发环境的介绍
• 4.2 软件总体设计
• 4.3 串口程序设计
• 4.3.1 物理层程序
• 4.3.2 驱动层程序
• 4.4 GPS定位单元软件设计
• 4.4.1 GPS接收机定位数据格式
• 4.4.2 GPS数据采集和处理
• 4.4.2.1 GPS数据的采集
• 4.4.2.2 GPS数据的处理
• 4.5 通信单元软件设计
• 4.5.1 通信单元软件总体设计
• 4.5.2 CDMA通信子程序设计
• 4.5.2.1 数据通信子单元
• 4.5.2.2 语音通信子单元
• 4.5.3 电台通信子程序设计
• 4.5.3.1 数据通信子单元
• 4.5.3.2 语音通信子单元
• 4.6 数据采集和开关量输出单元软件设计
• 4.6.1 模拟量采集
• 4.6.2 开关量采集
• 4.6.3 开关量输出
• 4.7 CAN总线单元软件设计
• 4.7.1 硬件层程序
• 4.7.2 驱动层程序
• 4.7.3 应用层程序
• 4.8 液晶显示单元软件设计
• 4.8.1 硬件层程序
• 4.8.2 驱动层程序
• 4.8.3 应用层程序
• 4.9 本章小结
• 5 全文总结
• 致谢
• 参考文献