大学毕业设计-基于ARM处理器的车载GPS系统课程报告.docVIP

20092010学年第2学期ARM9嵌入式系统课程论文 学 院 电子与信息工程学院 专业班级 07信息工程班 姓 名 秦乙 学 号 20071309087 个人GPS设计报告基于ARM处理器的车载GPS系统一、项目介绍1、背景：随着现代社会人们生活水平的日益提高，汽车成为了现代人们居家出行的主要工具，尤其私家车越来越普及的的今天。车载GPS导航系统可以为出行车辆提供地图信息，可以为各车辆调度站与车辆交互信息等，有广泛的应用前景。2、目标：我们设计的车载GPS系统是用于管理调度某运输系统车辆的，采用C/S模式。服务器能够接受和管理运输系统内所有的的车辆信息，包括车辆的车牌号、经纬度、车辆状态（空闲、出货，回程）、司机及其信息、各时间信息等等；车载GPS能够定时向服务器传输当前车辆经纬度，显示GPS地图供司机寻路，响应服务器传输来的一些指令等等。3、核心硬件：本嵌入式GPS导航系统的硬件核心是三星公司arm9系列中的16/32位RISC处理器S3C2410A芯片，该芯片强大的实时处理能力和丰富的外围接口非常适合嵌入式系统的开发，本系统正是基于该芯片的这些特点而设计的。系统框图如图1所示。该系以S3C2410A微处理器为核心，与2片32M的SDRAM(HY57V561620CT)和一片64M的NAND Flash(K9F1208U0B)组成了最小系统。外部添加了用于接收GPS信号的GPS模块，用于显示的液晶面板以及一片UDA1341TS的声音芯片。此外，为了调试的方便，我们还增加了一片CS8900A的10M网卡芯片。系统平台的建立二、本项目开发计划1、小组工作内容 参考资料的搜集，项目方案的讨论，Delphi制作服务器端，车载GPS端的开发，信息通信模块的制作，项目的测试分析，项目文档的编写总结。2、本人的工作内容 参考资料的搜集，项目方案的讨论，Delphi制作服务器端，信息通信模块的制作，项目文档的编写总结等。三、具体工作内容主要包括3个方面：Delphi制作服务器端、信息通信模块的制作、项目文档的编写总结。1、Delphi制作服务器端总体结构采用C/S模式，即客户端/服务器模式。客户端为基于ARM处理器的车载GPS系统，服务器为Delphi编写的应用软件。界面设计：管理员登录界面查询车辆信息查询车辆位置车辆调度按车牌查询按司机查询按状态查询按车牌号查询经度 纬度空闲出货回程空闲空闲出货回程Google或百度地图调度信息车辆信息车辆信息车辆信息服务器部分设计图：功能设计:1、 用户登录，修改密码，查询并显示各项信息数据，修改或删除各项信息数据等的基本的面向用户操作的功能。2、 用Socket编程，能向车载GPS传输一些简单命令和接受其由司机回馈的信息。3、 能由经纬度下载并显示Google地图（放大系数确定地图大小），并实现保存和下次调用时的读取。主要代码：难点主要在于下载和显示GoogleMap。1、得到GoogleMap的URL原理Google卫星图片服务器，由不同层次的256x256大小的jpeg图片无缝拼接而成。zoom=1时，全球只有一个256x256的图片，它的中心经纬度为(0,0)，其范围是地球按等角纵切圆柱投影后，左右为从西径180度到东径180度，上下范围为从南180度到北180度（这里并不是完全按地球南北只有90度进行划分），中点为赤道与中央子午线的交点，其编码为t。当zoom=2时进行第二级编码，即从中点开始上下左右从中分成相等的四等份，从左上开始按顺时针方向分别编为左上q,右上r,右下s,左下t，每一块的编码就为：tq,tr,ts,tt。依此类推，每增大一级编码，就放大一倍，每一块都从中分为四块进行下一级编码，编码在前组编码的基础上再分别加上q,r,s,t。即一级编码由一个字母组成，二级编码由两个字母组成，三级由三个字母组成，其它级依次类推，不同地区提供下载的图层级数不尽相同，最多可分到21级。2、代码/得到q、r、s、t字符串序列功能函数function getstr(zoom:integer;X,Y:double): string;var wx, wy, cx, cy: double; tid: string; i: integer;begin cx := 0; cy := 0; wx := 180; wy := 85; tid := t; for i := 1 to zoom do begin if (x = cx) and (y = cy) then/在右上角时 begin tid := tid + r; cx := cx + wx / 2; cy := cy + wy / 2; end else if (x = cx) and (y cy) then/在左上角时 begin tid := tid + t; cx := cx + wx / 2; cy := cy - wy / 2; end else if (x cx) and (y -180)and(ax-85)and(ay85) then/用红色label点显示位置 begin label5.Left:=round(110+256*(ax+180)/360); label5.top:=round(100+256*(85-ay)/170); timer1.Enabled:=true; end;end;procedure Tfindloc.Timer1Timer(Sender: TObject);begin label5.Visible:=not label5.Visible;/亮闪end;2、信息通信模块的制作车载GPS系统的应用程序在功能上可以分为7个功能模块，即初始化模块，控制模块，GPS数据获取模块，上行数据转换模块，用户界面模块，通信模块和下行数据处理模块。初始化模块主要实现对串口的初始化及把所有的标志位置零；控制模块主要是根据上位机的命令来执行相应的操作，比如采集GPS数据，发送当前行车状态等；用户界面模块主要功能就是把GPS数据，状态数据等在触摸屏上显示出来，同时还要可以响应触摸屏上的中断，以便实现通过触摸屏操作车载终端的功能。GPS数据获取模块的主要功能就是通过与串口相连接的GPS模块获取当前的GPS信息；在本程序中用的是GPRMC定位语句，将忽略其它信息。提取GPRMC语句的思路是设置一个数据缓冲区，把接收到的GPS数据都放入这个缓冲区，当缓冲区满了的时候就在缓冲区中查找是否接受到GPRMC定位语句，如果没有接收到则重新接收GPS数据。如果找到了GPRMC定位语句则还要判断该语句在缓冲区中的位置离缓冲区的最大字节数是否大于62个字节。（因为本程序中需要的GPRMC定位语句所包含的字节数为62）上行数据转换模块的主要功能是把接收到的GPS数据或是相关的状态信息转换成约定好的数据格式以便同监控中心的通信。该模块会判断需要转换的数据是GPS数据信息还是相关状态信息或是两者都有，然后选择相应的转换程序。由上面的介绍可以知道接受到的GPS数据都是顺序存放在数据缓冲区当中的，需要什么数据就到缓冲区中相应的位置提取就可以了。数据都是以字符形式存放的，所以实际要用的时候必须先转换成整形数据。下行数据转换模块的功能与上行数据转化模块的功能相反，它将监控中心发送的命令进行识别后发送给车载终端，并送用户界面模块显示。通信模块的主要任务是完成车载终端与监控中心的通信，它既可以通过GPRS网络实现与监控中心的无线通信，也可以通过网口与笔记本电脑连接进行通信。如果车载终端与上位机的距离隔的很远可以直接通过GPRS网络与监控中心进行连接，而且通过GR47模块连接GPRS网络与监控中心连接也非常方便，只用往GPRS模块发送几条AT命令就可以了，但是监控中心必须有能上因特网的固定IP。启动车载终端的同时GR47模块也会被启动，这是模块会自动连接上GPRS网络进入命令模式。拨号成功以后就连接上了GPRS网络了，然后对于GR47模块连接的串口进行读写操作就可以实现与监控中心的无线通信了。通过网口进行通信则比较简单，直接采用Linux下的socket编程就可以实现。本人的主要的工作项目是通信模块的制作，虽然最后并没有制作出成品，但是从中学到了不少东西，尤其是关于gprs网络与监控中心连接方面，如果有条件的话，会把后续工作做完的。根据以上各个模块的功能的定义，软件部分主流程图如图5所示：图5 主程序流程图3、项目文档的编写总结总体划分如下：1、可行性分析：编写目的、项目背景、要求和目标、技术可行性分析、经济可行性分析等。2、项目开发计划：工作内容、组员分工、条件与限制、环境与预算等。3、概要设计：目标、需求概述、软硬件要求、总体结构和模块设计、功能设计等。4、详细设计（主要部分）：服务器部分设计、车载GPS部分设计等。5、用户操作说明：功能特性、应用环境、使用说明等。6、测试计划和分析：测试方案、结果与分析等。7、项目开发总结：所用时间、自我评价、成员贡献、参考资料等。主要工作：和小组成员一起参与了整个项目