嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) --基于arm系統(tǒng)的公交多功能終端的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱： 嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) </p><p><b>　　專業(yè)班級(jí)： </b></p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　完成時(shí)間： 2014年 6 月 2 日 </p><p>　　報(bào)告成績： </p><p>　　基于ARM系統(tǒng)的公交多功能終端的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p&

3、gt;<b>　　一、設(shè)計(jì)題目4</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求4</b></p><p>　　三、設(shè)計(jì)作用與目的4</p><p>　　四、所用設(shè)備及軟件5</p><p><b>　　4.1 軟件5</b></p><p>

4、;<b>　　4.2 硬件5</b></p><p>　　五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)5</p><p>　　5.2 工作原理7</p><p>　　5.2.1 LPC2124工作原理7</p><p>　　5.2.2 GPS模塊7</p>

5、<p>　　5.2.3 GPRS模塊8</p><p>　　5.2.4 語音模塊8</p><p>　　5.2.5 液晶顯示模塊8</p><p>　　5.2.6 PS/2鍵盤模塊9</p><p>　　六、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)10</p><p>　　6.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)10</p>&

6、lt;p>　　6.2 各單元電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　6.2.1 LPC2124電路圖10</p><p>　　6.2.2 PS2按鍵輸入部分電路11</p><p>　　6.2.3 液晶顯示模塊電路12</p><p>　　6.2.4、GPRS模塊電路12</p><p>　　6.2.5、G

7、PS模塊電路13</p><p>　　七、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　7.1 主程序流程圖14</p><p>　　7.2 子程序流程圖14</p><p>　　AT指令集使用15</p><p>　　八、心得及體會(huì)16</p><p>　　九、參考文獻(xiàn)及附錄17<

8、/p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國城鎮(zhèn)化步伐不斷加快，來自農(nóng)村的大學(xué)生和其他務(wù)工人員大批涌入城市，造成城市人口大幅度增長，同時(shí)由于人民生活水平的不斷提高，城市的汽車保有量也在急劇上升，交通需求迅速擴(kuò)大，而城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)卻相對(duì)滯后，從而使城市“乘車難”、“行車難”的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，交通擁擠、交通阻塞頻發(fā)，噪

9、音污染、廢氣污染加劇，嚴(yán)重影響城市公交的可持續(xù)發(fā)展和居民的正常生活。解決城市交通擁擠和阻塞問題已成為我國城市交通面臨的一項(xiàng)迫切的任務(wù)。</p><p>　　智能公交系統(tǒng)運(yùn)用系統(tǒng)工程理論，將信息控制、GPS 衛(wèi)星定位、GIS、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)集成，應(yīng)用于整個(gè)公共交通領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了公交車輛的智能調(diào)度，方便了公車車輛的運(yùn)營管理，提高了公交服務(wù)水平。使乘坐公交車出行變的更加快捷、方便和舒適。從而使一部分人舍棄自駕車或

10、打出租車出行，改乘公交車，進(jìn)一步減少交通堵塞現(xiàn)象。另外大力發(fā)展智能公交系統(tǒng)，也可以通過提高交通效率而節(jié)省大量的燃料和時(shí)間，減少交通事故的發(fā)生，能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　本論文提出了基于ARM的智能公交車載終端的總體設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)介紹了車載終端的軟硬件設(shè)計(jì)及自動(dòng)報(bào)站、短信報(bào)警、實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能的實(shí)

11、現(xiàn)。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)作用與目的</b></p><p>　　智能公交系統(tǒng)主要由3個(gè)部分構(gòu)成，即無線通訊部分、監(jiān)控中心部分和車載終端部分。無線通訊系統(tǒng)主要是利用通信運(yùn)營商提供的數(shù)據(jù)和短信息服務(wù)，這里的通訊方式就是指無線通訊系統(tǒng)的通訊手段；監(jiān)控中心由GPS服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、CTI呼叫中心系統(tǒng)、監(jiān)控工作站、管理工作站路由器和防火墻組成；車載終端主要

12、由GPS接收模塊、GPRS通訊模塊、車輛控制模塊、屏幕等部分組成，主要有車輛定位、與監(jiān)控中心進(jìn)行雙向通訊、車輛控制等功能。監(jiān)控中心在接收到車載終端傳回的GPS位置數(shù)據(jù)后可以確定監(jiān)控車輛的位置信息、歷史運(yùn)行軌跡進(jìn)而分析其運(yùn)行是否正常，是否偏離預(yù)定路線，速度是否異常。在出現(xiàn)異常情況時(shí)，監(jiān)控中心可以通過發(fā)布導(dǎo)航指令來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的調(diào)度。</p><p>　　基于ARM系統(tǒng)的智能公交系統(tǒng)，掌握嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與常見人機(jī)接口電

13、路的設(shè)計(jì)，懂得簡單電子電路的設(shè)計(jì)，掌握ARM內(nèi)部資源的使用，了解嵌入式系統(tǒng)機(jī)的外部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并能編程實(shí)現(xiàn)各部分相關(guān)功能。</p><p><b>　　四、所用設(shè)備及軟件</b></p><p><b>　　4.1 軟件</b></p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要使用到的軟件有Keil C51、Protel 9

14、9SE等。</p><p>　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。 </p><p>　　

15、Protel 99SE是ProklTechnology公司開發(fā)的基于Windows環(huán)境下的電路板設(shè)計(jì)軟件。該軟件功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，易學(xué)易用，仍然是大中專院校電學(xué)專業(yè)必學(xué)課程，同時(shí)也是業(yè)界人士首選的電路板設(shè)計(jì)工具。</p><p>　　Protel 99SE 由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計(jì)（Advanced Schematic）和多層印刷電路板設(shè)計(jì)（Advanced PCB）。其中Advanced Schem

16、atic由兩部分組成：電路圖編輯器（Schematic）和元件庫編輯器（Schematic Library）。</p><p><b>　　4.2 硬件</b></p><p>　　硬件主要用到的是個(gè)人計(jì)算機(jī)及相關(guān)arm芯片。</p><p><b>　　五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　

17、　5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　智能車載終端是一款以ARM處理器為核心，利用GPS、GPRS等先進(jìn)技術(shù)，集車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控、正點(diǎn)考核、緊急事件報(bào)警等功能于一身的專為公交車輛設(shè)計(jì)的嵌入式智能終端產(chǎn)品。它是整個(gè)智能公交系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源，也是車載功能的執(zhí)行者，因此它是整個(gè)系統(tǒng)是的重要組成部分。車載終端主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：到站自動(dòng)播報(bào)到站提示音，出站自動(dòng)播報(bào)出站提示音；定時(shí)向數(shù)據(jù)中心發(fā)送車輛位置信息，實(shí)現(xiàn)中心對(duì)車輛

18、的監(jiān)控；能夠任意設(shè)置站點(diǎn)為考核點(diǎn)，對(duì)車輛運(yùn)行正點(diǎn)情況進(jìn)行考核；液晶屏幕實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、車輛運(yùn)行速度、當(dāng)前停靠站點(diǎn)等信息；按鍵控制特殊語音播報(bào)、背景音樂播放；按鍵控制緊急情況報(bào)警短消息發(fā)送；驅(qū)動(dòng)車載LED屏，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)名稱、廣告語的顯示。根據(jù)功能要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將終端分解為如下幾個(gè)模塊：</p><p>　　(1)ARM中央處理器模塊</p><p>　　(2)GPS定位模塊</p&g

19、t;<p>　　(3)GPRS無線通信模塊</p><p>　　(4)語音及功放模塊</p><p>　　(5)LCD液晶顯示模塊</p><p>　　(6)鍵盤控制模塊</p><p><b>　　(7)電源模塊</b></p><p>　　(8)串口及其它外圍電路模塊．<

20、/p><p>　　終端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示</p><p>　　圖1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　5.2 工作原理</b></p><p>　　5.2.1 LPC2124工作原理</p><p>　　LPC2124是PHILIPS公司生產(chǎn)的單片32位ARM微控制器，是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)

21、仿真和跟蹤的16／32位ARM7TDMI．S CPU，并帶有256KB的嵌入的高速FLASH存儲(chǔ)器。LPC2124具有非常小的64腳封裝、極低的功耗、多個(gè)32位定時(shí)器、4路10位ADC、PWM輸出、46個(gè)GPIo以及多達(dá)9個(gè)外部中斷使它們特別適用于工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、訪問控制和電子收款機(jī)(PoS)。由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口，它們也非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式軟件調(diào)制解調(diào)器以及其它各種類型的應(yīng)用。</p>&

22、lt;p>　　LPC2124特性如下：</p><p>　　(1)16／32位ARM7TDMI．S核，超小LQFP64封裝；</p><p>　　(2)16 kB片內(nèi)SRAM；</p><p>　　(3)256 kB片內(nèi)F1ash程序存儲(chǔ)器，128位寬度接口／加速器可實(shí)現(xiàn)高達(dá)60</p><p><b>　　MHZ工作頻率：&

23、lt;/b></p><p>　　可加密。全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)可加密的ARM微控制器；</p><p>　　(5)通過片內(nèi)boot裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程(IsP)和在應(yīng)用編程(IAP);</p><p>　　(6)512字節(jié)行編程時(shí)間為1ms。單扇區(qū)或整片擦除時(shí)間為400ms；</p><p>　　(7)Embedded ICE可實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)和觀察

24、點(diǎn)。當(dāng)使用片內(nèi)Real Monitor軟件對(duì)</p><p>　　前臺(tái)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，中斷服務(wù)程序可繼續(xù)運(yùn)行；</p><p>　　嵌入式跟蹤宏單元(ETM)支持對(duì)執(zhí)行代碼無干擾的高速實(shí)時(shí)跟蹤；</p><p>　　LPC2124具有的1 6K靜態(tài)RAM，可以用作代碼和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，支持8位、</p><p>　　16位和32為訪問。LPC21

25、24集成的一個(gè)256K的FLASH存儲(chǔ)器，可以用作代碼和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器的編程可以通過幾種方法來實(shí)現(xiàn)：(1)通過JTAG接口；(2)通過ISP和URATO；(3)通過在線應(yīng)用編程(IAP)。</p><p>　　5.2.2 GPS模塊</p><p>　　系統(tǒng)GPS模塊采用HoLux的GR87模塊。HOLUX GR87 Sirf3代GPS模塊采用SiRF第三代高靈敏度、低耗電

26、量芯片StarIII，內(nèi)建ARM7TDMI CPU可符合模塊需求，具備快速定位及追蹤20顆衛(wèi)星的能力，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)陶瓷GPS天線模塊，并預(yù)留外接口。體積超小，僅25×25×2mm。芯片內(nèi)建200000個(gè)衛(wèi)星追蹤運(yùn)算器，大幅提高搜尋及運(yùn)算衛(wèi)星訊號(hào)能力。內(nèi)建wASS／EGNoS解調(diào)器。低耗電量，具備有省電模式(Trickle．Power)功能，以及在設(shè)定的時(shí)間才啟動(dòng)的定時(shí)定位(Push．to．Fix)功能。支持NMEAOl

27、83．22版本規(guī)格輸出。該模塊的應(yīng)用范圍主要包括：車用導(dǎo)航、航海導(dǎo)航、艦隊(duì)管理、基地服務(wù)、自動(dòng)駕駛、個(gè)人導(dǎo)航、旅游設(shè)備、軌跡設(shè)備、系統(tǒng)及繪圖應(yīng)用程序。</p><p>　　5.2.3 GPRS模塊</p><p>　　SIM300C是小體積即插即用模組中完善的三頻／四頻GSM／GPRS解決方案。使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)界面，使得具備GSM／GPRS900／1800／1900MHz功能的SIM300C以

28、小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸。SIM300C的優(yōu)良性能讓它應(yīng)用于許多方面，例如WLL、M2M、手持設(shè)備等。SIM300C外形尺寸為40×33×2．85mm，支持用戶定制的MMI和鍵盤／LCD，內(nèi)嵌強(qiáng)大的TCP／IP協(xié)議棧，具有標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，能夠以小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語音、短信和GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。模塊通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，通信速率最快可以達(dá)到115200b／s，模塊與控制器間通信

29、協(xié)議是AT命令集，其中大部分是符合協(xié)議“AT command set for GSM Mobile Equipment(ME)(GSM 07．07 version 6．4．0 Release 1997)’’的，也有一些是SIMCOM自己定義的AT命令。</p><p>　　5.2.4 語音模塊</p><p>　　WTM．SD模塊是一款可重復(fù)擦寫語音內(nèi)容的大容量存儲(chǔ)類型的語音模塊，外掛體積

30、小巧的最大容量為1GB的Micro SD卡存儲(chǔ)器，支持加載wAv格式語音文件和MP3格式語音文件。WTM．SD模塊采用DIPl6直插形式封裝，有MP3控制模式，按鍵一對(duì)一控制模式，按鍵組合控制模式，并口控制模式以及二線串口控制模式等控制模式。</p><p>　　WTM—SD模塊的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車電子(防盜報(bào)警器、倒車?yán)走_(dá)、GPS</p><p>　　導(dǎo)航儀、電子狗、中控鎖)、智能家居

31、系統(tǒng)、家庭防盜報(bào)警器、醫(yī)療器械人聲提示、音樂播放、家電(電磁爐、電飯煲、微波爐)、娛樂設(shè)備(游戲機(jī)、游樂機(jī))、學(xué)習(xí)模型(早教機(jī)、兒童有聲讀物)、智能交通設(shè)備(收費(fèi)站、停車場(chǎng))、通信設(shè)備</p><p>　　(電話交換機(jī)、電話機(jī))、工業(yè)控制領(lǐng)域(電梯、工業(yè)設(shè)備)、玩具等</p><p>　　5.2.5 液晶顯示模塊</p><p>　　金鵬電子C系列液晶模塊OCMJ2

32、木8C。該C系列中文模塊可以顯示字母、數(shù)字符號(hào)、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。提供三種控制接口，分別是8位微處理器接口，4位微處理器接口及串行接口。所有的功能包括顯示RAM、字型產(chǎn)生器，都包含在一個(gè)芯片里面，只要一個(gè)最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。內(nèi)置2M位中文字型ROM(CGROM)總共提供8192個(gè)中文字型(16×16點(diǎn)陣)，16K位半寬字型ROM(HCGROM)總共提供</p>&l

33、t;p>　　126個(gè)符號(hào)字型(1 6×8點(diǎn)陣)，64×16位字型產(chǎn)生RAM(CGRAM)，另外繪圖顯</p><p>　　示畫面提供一個(gè)64×256點(diǎn)的繪圖區(qū)域(GDRAM)，可以和文字畫面混和顯示。提供多功能指令：畫面清除(Display clear)、光標(biāo)歸位(Return home)、顯示打開／關(guān)閉(Display on／off)、光標(biāo)顯示／隱藏(Cursor on／of

34、f)、顯示字符閃爍(Display</p><p>　　character blink)、光標(biāo)移位(Cursor shift)、顯示移位(Display shift)、垂直畫面卷動(dòng)(Verticalline scroll)、反白顯示(By-line reverse display)、待命模式(standby mode)。</p><p>　　5.2.6 PS/2鍵盤模塊</p>

35、<p>　　PS/2鍵盤履行一種雙向同步串行協(xié)議。換句話說，每次數(shù)據(jù)線上發(fā)送一位數(shù)據(jù)并且每在時(shí)鐘線上發(fā)一個(gè)脈沖就被讀入。鍵盤可以發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)，而主機(jī)也可以發(fā)送數(shù)據(jù)到設(shè)備，但主機(jī)總是在總線上有優(yōu)先權(quán)，它可以在任何時(shí)候抑制來自于鍵盤的通訊，只要把時(shí)鐘拉低即可。從鍵盤發(fā)送到主機(jī)的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘信號(hào)的下降沿（當(dāng)時(shí)鐘從高變到低）的時(shí)候被讀取。從主機(jī)發(fā)送到鍵盤的數(shù)據(jù)在上升沿（當(dāng)時(shí)鐘從低變到高）的時(shí)候被讀取。不管通訊的方向怎樣鍵盤總是產(chǎn)生

36、時(shí)鐘信號(hào)。鍵盤發(fā)送的每一數(shù)據(jù)幀包含11～12個(gè)位。如果數(shù)據(jù)位中包含偶數(shù)個(gè)1,校驗(yàn)位就會(huì)置1，如果數(shù)據(jù)位中包含奇數(shù)個(gè)1，校驗(yàn)位就會(huì)置0，數(shù)據(jù)位中1的個(gè)數(shù)加上校驗(yàn)位總為奇數(shù)，這就是奇校驗(yàn)。奇校驗(yàn)用來錯(cuò)誤檢測(cè)。</p><p>　　數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線都是集電極開路結(jié)構(gòu)，正常保持高電平。當(dāng)鍵盤等待發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)它首先檢查時(shí)鐘以確認(rèn)它是否是高電平，如果不是，那么是主機(jī)抑制了通訊。設(shè)備必須緩沖任何要發(fā)送的數(shù)據(jù)直到重新獲得總線的控制權(quán)。

37、鍵盤有16 字節(jié)的緩沖區(qū)，如果時(shí)鐘線是高電平設(shè)備就可以開始傳送數(shù)據(jù)。鍵盤與主機(jī)通訊的時(shí)序如圖2所示，每位數(shù)據(jù)都在時(shí)鐘的下降沿被主機(jī)讀入。</p><p><b>　　六、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)</p><p>　　LPC2124是整個(gè)電路系統(tǒng)的核心，以LPC2124為核心的中央處理器模塊設(shè)計(jì)則是決定整個(gè)硬

38、件電路成敗的關(guān)鍵，ARM微控制器模塊設(shè)計(jì)主要包括電源、時(shí)鐘及復(fù)位電路、調(diào)試與測(cè)試接口及ARM芯片接口電路四大部分。</p><p>　　6.2 各單元電路設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1 LPC2124電路圖</p><p>　　選擇一款MCU時(shí)，我們需要考慮的因素有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　第一，MCU的電源范圍、工作頻率。M

39、CU對(duì)電源的要求需要與系統(tǒng)中其它大部分部件對(duì)電源的要求一致；第二，MCU的I/O口、定時(shí)器、中斷等資源數(shù)目。需要滿足系統(tǒng)的要求，避免資源的浪費(fèi)；</p><p>　　第三，MCU的吞吐量。符合MCU對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行控制時(shí)的處理能力；</p><p>　　第四，MCU的極限性能。能夠在系統(tǒng)可能處于的極限工作環(huán)境中正常運(yùn)行，如低溫或高溫環(huán)境；</p><p>　　第五，MCU

40、的抗干擾性能、加密性能、程序?qū)懭敕绞降龋?lt;/p><p>　　第六，MCU的市場(chǎng)價(jià)格。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中需要嚴(yán)格的控制產(chǎn)品成本，固價(jià)格也是MCU選取中的重要一點(diǎn)，需要選取具有高性價(jià)比的MCU芯片。綜合考慮以上因素及本系統(tǒng)對(duì)控制器的要求，我們選用了NXP的ARM7微處理器LPC2124作為系統(tǒng)的微控制器。</p><p>　　圖3、Lpc2124芯片圖</p><p>　

41、　6.2.2 PS2按鍵輸入部分電路</p><p>　　一般情況下鍵盤輸入具有隨機(jī)性,且實(shí)時(shí)</p><p>　　性較強(qiáng),為提高實(shí)時(shí)性,考慮到時(shí)鐘脈沖</p><p>　　總由鍵盤產(chǎn)生,因此,主機(jī)系統(tǒng)可以中斷</p><p>　　方式支持鍵碼的隨機(jī)輸入。當(dāng)主機(jī)接收</p><p>　　到從鍵盤發(fā)來的時(shí)鐘信號(hào)時(shí),即向

42、中斷</p><p>　　系統(tǒng)發(fā)出鍵盤中斷, CPU響應(yīng)中斷并</p><p>　　接收鍵碼。設(shè)計(jì)中采用I/O口模擬PS2</p><p><b>　　時(shí)序輸入。</b></p><p>　　6.2.3 液晶顯示模塊電路</p><p>　　為了方便使用人員對(duì)設(shè)備的操作，本終端設(shè)計(jì)了16個(gè)可供用戶

43、操作的按鍵，</p><p>　　用于特定功能的實(shí)現(xiàn)，另外在終端正面設(shè)計(jì)了一個(gè)128*64的LCD顯示屏，用于</p><p>　　顯示當(dāng)前時(shí)間、速度、站點(diǎn)位置等信息。</p><p>　　圖5、液晶顯示模塊電路</p><p>　　6.2.4、GPRS模塊電路</p><p>　　GPRS模塊支持外部SIM卡，可以直

44、接與3.0V SIM卡或者1.8V SIM</p><p>　　卡連接。模塊自動(dòng)監(jiān)測(cè)和適應(yīng)SIM卡類型。對(duì)用戶來說，GPRS模塊實(shí)現(xiàn)的就是</p><p>　　一個(gè)移動(dòng)電話的基本功能，該模塊正常的工作是需要電信網(wǎng)絡(luò)支持的，需要配備</p><p>　　一個(gè)可用的SIM卡。</p><p>　　工作中，LPC2124將GPS定位的站點(diǎn)信息及到站

45、時(shí)間等信息，利用AT命令，通過串口發(fā)送到GPRS模塊，由模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送回公交調(diào)度控制中心，實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)公交車輛運(yùn)營情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和考核。SIM卡部分電路設(shè)計(jì)如圖6所示</p><p>　　圖6、GPRS模塊電路</p><p>　　6.2.5、GPS模塊電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)的GPS模塊采用的是HOLUX的GR-87模塊。該模塊支持NME

46、A 0183</p><p>　　V3.01標(biāo)準(zhǔn)輸出，TTL接口電平，波特率可置。在本系統(tǒng)中，GR-87模塊通過6PIN</p><p>　　排線與主板相連，1腳為電源輸入腳，接5V電源，2、3腳為GPS模塊的數(shù)據(jù)接</p><p>　　收和發(fā)送，接GM8123子串口2，5腳接地，6腳接LED指示燈。工作時(shí)，GPS</p><p>　　模塊由

47、GM8123子串口2與主控制器LPC2124進(jìn)行通信，通過設(shè)置模塊定時(shí)輸出。GPS定位數(shù)據(jù)，由主控制器對(duì)GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取出經(jīng)緯度，時(shí)間等有用信息，為自動(dòng)報(bào)站及正點(diǎn)考核提供可靠數(shù)據(jù)，保證報(bào)站及正點(diǎn)考核功能的實(shí)現(xiàn)。這部分電路設(shè)計(jì)比較簡單，原理圖如圖7所示</p><p>　　圖7、GPS模塊電路</p><p><b>　　七、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p&g

48、t;<p>　　7.1 主程序流程圖</p><p>　　系統(tǒng)采用模塊化編程，各部分相互獨(dú)立又緊密聯(lián)系。許多程序太長或太復(fù)雜，很難寫在單一單元中。如果把代碼分為較小的功能單元，將大大簡化編程過程。模塊化程序一般比單塊程序容易編寫、調(diào)試和修改。只要把各個(gè)單元之間的接口定義好，各個(gè)單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)就可以獨(dú)立進(jìn)行了。使用模塊化方法可以更快地開發(fā)程序，因?yàn)檩^小的子程序比大程序更容易理解、設(shè)計(jì)和測(cè)試。子程序可以

49、重用，為一個(gè)程序編寫的代碼經(jīng)常可以用于其它的</p><p>　　7.2 子程序流程圖</p><p>　　GPRS模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，設(shè)計(jì)中用芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送給中據(jù)中心子系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)，該環(huán)境參數(shù)可能采用短信息的形式通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸，也可能以數(shù)據(jù)包的形式通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸，由GPRS模塊接收，串口傳遞，傳遞數(shù)據(jù)分析模塊處理。</p><p&

50、gt;<b>　　GPS模塊</b></p><p><b>　　AT指令集使用</b></p><p><b>　　八、心得及體會(huì)</b></p><p>　　隨著無線通信技術(shù)的不斷提高，通信費(fèi)用的不斷降低，利用移動(dòng)運(yùn)營商提供的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。特別是基于單片機(jī)的

51、GSM數(shù)據(jù)傳輸方案在GSM車載終端、自動(dòng)抄表系統(tǒng)等遠(yuǎn)程遙測(cè)遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用更是倍受關(guān)注，而且已經(jīng)非常成熟；為了實(shí)現(xiàn)更快，信息量更加大的信息交換，3G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)帶來更加優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)提供了一種更加優(yōu)秀的解決方案，讓我們共同期待高速信息公路的到來吧，那是是信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，我們的最求也更加完美。最后讓我們回顧一下這篇淺顯的設(shè)計(jì)方案，本設(shè)計(jì)主要完成了：（1）車載終端的硬件電路的設(shè)計(jì)與制作。（2）車載終端軟件的設(shè)計(jì)與

52、調(diào)試。（3）設(shè)備性能的測(cè)試。由于時(shí)間的原因， 此系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存</p><p>　　在很多不足之處，今后將近一步拓展系統(tǒng)功能。</p><p><b>　　九、附錄及參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]周麗娜.Protel99SE電路設(shè)計(jì)技術(shù)（基礎(chǔ)、案例篇）[M].北京：中國鐵道出版社.2009.</p><p>

53、　　[2]焦寶文.課程設(shè)計(jì)指南[M].北京：清華大學(xué)出版社.1983.</p><p>　　[3坂本正文.步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2010.</p><p>　　[4]GPRS的路由管理[EB/OL]. </p><p>　　[5]GPRS[EB/OL]. </p><p>　　[6]全球GPRS發(fā)展現(xiàn)狀[EB/OL]. &

54、lt;/p><p>　　[7] Embedded microcontrollers and processor  Abhik Roychoudhury 北京：清華大學(xué)出版社 2010</p><p>　　[8] Embedded systems Tammy Noergaard 北京：人民郵電出版社 2008</p><p>　　

55、[9]童永清 Linux C 編程實(shí)踐 北京：人民郵電出版社 2008</p><p>　　[10]劉嵐，尹勇 基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 北京：電子工業(yè)出版社 2008</p><p>　　[11]三恒星科技 ARM9應(yīng)用實(shí)例 北京：電子工業(yè)出版社 2007</p><p>　　[12]龐麗萍 操作系統(tǒng)原理 武漢：華中科技大學(xué)出版社 2008</p&

56、gt;<p>　　附錄一、部分程序源代碼</p><p>　　/*******************************************</p><p>　　函數(shù)名稱:parse_gprmc</p><p>　　功能:解析GPS導(dǎo)航電文GPRMC字段</p><p>　　**********************

57、**********************/</p><p>　　void phase_gprmc(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint8 i,g;</p><p>　　uint8 temp;</p><p><b>　　g=0;</b

58、></p><p>　　clear_gprmc();//清空gprmc顯示緩沖區(qū)</p><p>　　Read_byte();//讀取gprmc字段</p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(','!=temp)</p><p><b>　　{&l

59、t;/b></p><p>　　Time[0]=temp;</p><p>　　for(i=0;i<5;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Time[i+1]=Read_byte();</p><p><b>　　}</b><

60、;/p><p>　　Read_byte();</p><p>　　Read_byte();</p><p>　　Read_byte();</p><p>　　Read_byte();</p><p>　　Read_byte();</p><p><b>　　}</b></

61、p><p>　　coord.Status=Read_byte();//數(shù)據(jù)有效標(biāo)志</p><p>　　Read_byte();</p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(','!=temp)//緯度數(shù)據(jù)解析</p><p><b>　　{</b>

62、;</p><p>　　coord.Latitude[0]=temp;</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　coord.Latitude[i+1]=Read_byte();</p><p><b>　　}

63、</b></p><p>　　Read_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(','!=temp)//南北半球</p><p><b>　　{</b>

64、;</p><p>　　coord.NSIndicator=temp;</p><p>　　Read_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(','!=temp)//經(jīng)度數(shù)據(jù)解析<

65、;/p><p><b>　　69{</b></p><p>　　coord.Longitude[0]=temp;</p><p>　　for(i=0;i<9;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　coord.Longitude[i+1]=Re

66、ad_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Read_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(','!=temp)//東西半

67、球</p><p><b>　　{</b></p><p>　　coord.EWIndicator=temp;</p><p>　　Read_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p>

68、<p>　　if(','!=temp)//速度數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Speed[0]=temp;</p><p>　　for(i=0;i<3;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p

69、>　　Speed[1+i]=Read_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　do</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>

70、　　}while(temp!=',');</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　do</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　

71、　}while(temp!=',');</p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(','!=temp)//日期數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Date[0]=temp;</p><p>　　f

72、or(i=0;i<5;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Date[i+1]=Read_byte();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b&g

73、t;　　}</b></p><p>　　/*******************************************</p><p>　　函數(shù)名稱:Read_gprmc</p><p>　　功能:GPRMC字段識(shí)別</p><p>　　******************************************

74、**/</p><p>　　void Read_gprmc(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint8 temp=0;</p><p>　　flag_phase=0;</p><p>　　70temp=Read_byte();</p><

75、p>　　if(temp=='$')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(temp=='G')</p><p><b>　　{</b></p><p>　

76、　temp=Read_byte();</p><p>　　if(temp=='P')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(temp=='R')</p><p><b>　

77、　{</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(temp=='M')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=Read_byte();</p><p>　　if(temp=='C

78、9;)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　phase_gprmc();</p><p>　　flag_phase=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

79、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

80、;　　/*******************************************</p><p>　　函數(shù)名稱:Read_byte</p><p>　　功能:從接受緩沖區(qū)中讀取一個(gè)字節(jié)</p><p>　　返回值:temp--讀取到的數(shù)據(jù)</p><p>　　***********************************

81、*********/</p><p>　　uint8 Read_byte(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint8 temp;</p><p>　　while(readCount==writeCount)</p><p><b>　　{</

82、b></p><p>　　DelayNS(10);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　temp=gpsbuf[readCount];</p><p>　　++readCount;</p><p>　　if(readCount>499)</p>&

83、lt;p>　　readCount=0;</p><p>　　return temp;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　71/*******************************************</p><p>　　函數(shù)名稱:clear_gprmc</p>

84、<p>　　功能:清空gprmc顯示緩沖區(qū)</p><p>　　********************************************/</p><p>　　void clear_gprmc(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint8

85、i;</b></p><p>　　for(i=0;i<6;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Time[i]='0';</p><p>　　Date[i]='0';</p><p><b>　　}<

86、/b></p><p>　　for(i=0;i<9;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　coord.Latitude[i]='0';</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i&

87、lt;10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　coord.Longitude[i]='0';</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b&g

88、t;　　{</b></p><p>　　Speed[i]='0';</p><p><b>　　}</b></p><p>　　coord.Status='0';</p><p>　　coord.NSIndicator='0';</p><p