基于GPS/GPRS的MCU车载智能终端的设计

论文摘要

车用智能服务系统是集电子技术,通信技术和数据库技术在交通管理领域广泛应用而产生的一个崭新的领域。车载智能终端,控制服务器以及数据库是车用智能服务系统的主要组成部分,各个部分之间通过不同的信息网络进行通信。本文研究的主要目标是实现基于单片机微处理器（MCU）的车载智能终端。车载智能终端是车用智能服务系统的主要感知单元,也是沟通“车”与“服务系统”之间的桥梁。该终端需要实现GPS定位与导航功能、车辆状态数据采集功能、无线数据传输功能、语音菜单等车载综合服务功能。本论文设计并实现了基于51核单片机的车载智能车载终端,STC12LE5A60AD单片机是整个车载智能终端的主控器件,由其和外围电路构成主控单元。GPS（Global Positioning）定位单元由REB-3571LP模块及其外围电路构成。无线通信单元由GPRS（General Packet Radio Service）/GSM（Global System for Mobile Communication）模块GTM-900B及其外围电路构成；人机接口单元由智能语音合成芯片WT588D主控单元和双音频解码芯片HM9270构成。主控单元通过串口的时分复用,分别与GPS定位单元、无线通信单元、人机接口单元进行信息交换。同时,主控单元负责对车内的现场信息进行收集,通过多个信号接口提取汽车状态信息。GPS定位单元用于取得汽车的精确定位数据；无线通信单元通过GPRS负责把车上各种监测数据传送到服务器上。论文对改车载智能终端进行了详细的电路设计、印刷电路板图设计。然后完成了全系统的硬件实现和软件实现,最后对所实现的终端进行了测试。测试结果表明：终端设计合理,工作稳定可靠。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 车载智能系统研究现状
• 1.2 论文的主要工作及主要结果
• 1.3 论文的结构安排
• 第2章 车载智能终端的概述及其相关技术
• 2.1 GPS定位技术
• 2.1.1 GPS组成
• 2.1.2 GPS定位原理
• 2.2 GPRS通用无线分组业务
• 2.2.1 GPRS网络结构
• 2.2.2 GPRS特点
• 2.3 车载智能终端的概述
• 2.3.1 需求分析
• 2.3.2 功能模块划分
• 2.3.3 性能指标分析
• 2.4 本章小节
• 第3章 车载智能终端的硬件设计
• 3.1 电源单元电路设计
• 3.2 GPS单元外围电路设计
• 3.3 GPRS单元外围电路设计
• 3.3.1 GPRS模块UART接口使用
• 3.3.2 GPRS模块SIM卡接口
• 3.3.3 GPRS模块Audio接口
• 3.3.4 GPRS模块LPG接口
• 3.3.5 DTMF解码电路
• 3.4 单片机单元外围电路设计
• 3.5 扩展功能单元电路设计
• 3.6 车载智能终端电路设计
• 3.7 本章小结
• 第4章 车载智能终端的软件设计
• 4.1 开发环境介绍
• 4.2 系统初始化模块
• 4.3 定位数据采集模块
• 4.3.1 GPS接收定位数据格式
• 4.3.2 GPS定位数据采集和处理
• 4.4 GPRS通信模块的设计
• 4.4.1 AT命令
• 4.4.2 GPRS传输数据帧格式
• 4.4.3 GPRS数据传输功能软件设计
• 4.4.4 GPRS短信功能软件设计
• 4.5 语音菜单
• 4.6 外部中断处理程序的设计
• 4.7 系统测试
• 4.8 性能指标测试
• 4.9 本章小节
• 第5章 结论与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文