【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于GPS和GPRS的車輛定位系統(tǒng)設(shè)計馬 志 興燕 山 大 學(xué)2010年6月 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）基于GPS和GPRS的車輛定位系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院（系）：電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 自動化 學(xué)生 姓名： 馬志興 學(xué) 號： 060103010006 指導(dǎo) 教師： 唐英干 答辯 日期： 2010年6月 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)院：電氣工程學(xué)院 系級教學(xué)單位：自動化系 學(xué)號060103010006學(xué)生姓名馬志興專 業(yè)班 級工業(yè)自動化1班題目題目名稱基于GPS和GPRS的車輛定位系統(tǒng)設(shè)計題目性質(zhì)：工程設(shè)計 （ √ ）；工程技術(shù)實驗研究型（ ）；理論研究型（ ）；計算機軟件型（ ）；綜合型（ ）（ ）；（ ）；（ ）題目類型（ √ ） （ ）題目來源科研課題（ √ ） 生產(chǎn)實際（ ）自選題目（ ） 主要內(nèi)容 學(xué)習(xí)GPS模塊和GPRS模塊的工作原理，接口； 學(xué)習(xí)STM32控制器的工作原理，接口及開發(fā)平臺； 設(shè)計基于STM32與GPS和GPRS模塊的遠程定位系統(tǒng)； 學(xué)習(xí)PCB設(shè)計軟件，設(shè)計PCB； 調(diào)試硬件電路；基本要求1. 設(shè)計說明書一份（不少于60頁）；2. 說明書要求條理清晰，文筆通暢，字跡工整，圖文符合國家標準；3. 說明書需經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過，并經(jīng)專業(yè)教學(xué)主任簽字；4. 獨立完成設(shè)計任務(wù)，培養(yǎng)基本的科研能力；參考資料1． 李艷晴等,《基于GPRS/GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計》，微計算機信息，2004年第4期。2． 鐘章隊. GPRS通用分組無線業(yè)務(wù). 人民郵電出版社, 2001。3． 李寧編著?！痘贛DK的STM32處理器開發(fā)應(yīng)用》。北京航空航天大學(xué)出版社。周 次第1～4周第5～8周第9～12周第13～16周第17周應(yīng)完成的內(nèi)容了解工業(yè)GPS模塊和GPRS模塊的相關(guān)知識，及STM32的相關(guān)知識。學(xué)習(xí)STM32的開發(fā)環(huán)境與編程語言及GPS和GPRS模塊的工作原理，接口；設(shè)計基于STM32與GPS和GPRS模塊的定位系統(tǒng)；完成軟件程序設(shè)計。設(shè)計PCB板，制版，調(diào)試。撰寫論文，準備答辯。指導(dǎo)教師：唐英干職稱：副教授 2009年12月22日系級教學(xué)單位審批： 2010年3月2日摘要摘要幾年來，隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車的智能化逐漸成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然要求。隨著嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化趨勢和半導(dǎo)體王藝的進步，嵌入式處理器的性能大幅提高，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。嵌入式技術(shù)為汽車電子提供了極佳的解決方案，使開發(fā)出高性能、低成本的智能車載終端成為可能。無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的快速發(fā)展給相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展帶來了極大的機遇，尤其是對數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)方面的應(yīng)用。無線傳輸技術(shù)極大的擴展了數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，降低了制造和維護成本，提高了系統(tǒng)的設(shè)計與運行效率。文中分別從軟件和硬件兩個方面進行了原理分析，并給出了詳細的設(shè)計方案。包括硬件平臺的設(shè)計、操作系統(tǒng)定制移植、軟件開發(fā)平臺的選擇和應(yīng)用程序開發(fā)等方面。硬件平臺設(shè)計包括：在研究STM32處理器的特性、外圍接口的基礎(chǔ)上核心系統(tǒng)的構(gòu)建；針對GPRS模塊的實現(xiàn)公能、數(shù)據(jù)接口、引腳功能，完成了其與STM32的接口設(shè)計；依據(jù)GPS模塊的特性、基本結(jié)構(gòu)和外部引腳定義，完成了GPS模塊與STM32處理器接口設(shè)計；以及LCD接口、USART接口等外圍接口的詳細設(shè)計。軟件平靜主要包括GPS信息的采集與解析，GPRS與監(jiān)控中心的通訊，發(fā)短信，LCD顯示等程序。最后對所做工作做了總結(jié)，對系統(tǒng)今后研究方向做了展望。比如可以采用和電子地圖相結(jié)合的手段獲得更為精確和詳細的定位數(shù)據(jù)，為用戶提供更為方便的服務(wù)和更好的地圖視覺效果。以后一定繼續(xù)完善車輛定位系統(tǒng)的功能以滿足未來發(fā)展的需要。關(guān)鍵詞：通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS) GPS定位系統(tǒng) STM32處理器 車載監(jiān)控IAbstractRecently, great advance has been achieved both in puter science and electronic technology, which makes the modern automobiles much more intelligent and much more fortable. With more and more network technique applied in embedded system and the great improvement in semiconductor manufacturing, the EMPU(Embedded MicroProcessing Unit) has extended its application to the automobile industry. The embedded technique gives the best solution for automobile electronics and makes it possible to produce high performance terminal for cars at low cost. Nowadays, wireless data transition technology has brought great fortune for business especially for the information acquisition system, which could extend the data acquisition range and cut down the maintenance technique of vehicle supervision can guide the motor to it s destination conveniently, quickly and rightly, which is very important in increasing the transportation efficiency and energy saving. The paper from two aspects of hardware and software, and analyses the principle, and gives a detailed design. Includes hardware platform design and operating system customization transplantation, the software development platform choice and application development, etc. Hardware platform design including: in the study of the characteristics STM32 processor based on the periphery of the interface, the core of the system. According to the realization of GPRS module, data interface, and foot function, pleted the design of STM32 interface . According to the characteristics of GPS module, basic structure and external pin definition, pleted the detailed design of GPS module and STM32 processor interface design, And LCD interface, the periphery connection USART interface. Software calm mainly includes GPS information collection and analysis, GPRS munication with the monitoring center, text messaging, LCD display programs.At the end of the dissertation, a summary was made. For example, It can be used for electronic map and the method of bining obtain more accurate and detailed data, provide more convenient service and better map visual effect. This intelligent vehicle terminal has pact structure and powerful function such as car location and tracking. The system was economical and easily for upgrading. Keywords： GPRS(General Packet RadioService)，GPS(Global Position System)， STM32 Processor, Vehicle terminalIII目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 本系統(tǒng)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀 1 本文主要研究內(nèi)容和工作 2第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù) 5 系統(tǒng)的整體設(shè)計 5 GPRS技術(shù) 5 GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 6 GPRS的技術(shù)優(yōu)勢 7 GPS技術(shù) 8 導(dǎo)航定位技術(shù)現(xiàn)狀 9 GPS衛(wèi)星定位原理 10 GPS的應(yīng)用 12 STM32處理器 13 總線構(gòu)架 14 存儲器組織 16 電源 17 本章小結(jié) 18第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計與開發(fā) 19 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計 19 GPRS模塊硬件設(shè)計 20 UART接口 20 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示 21 SIM卡接口 22 音頻接口 23 電源接口 25 USB總線接口 25 GPRS模塊整體電路 26 GPS模塊硬件設(shè)計 26 GPS模塊結(jié)構(gòu)框圖 27 GPS模塊設(shè)計 28 STM32處理器設(shè)計 29 時鐘電路設(shè)計 29 系統(tǒng)時鐘SYSCLK 32 系統(tǒng)復(fù)位 32 人機接口設(shè)計 34 TFT 34 按鍵和LED電路 35 輔助電路設(shè)計 35 RS232通信模塊 35 系統(tǒng)供電電路 36 JTAG仿真調(diào)試接口 37 串行E2PROM存儲器 37 本章小結(jié) 38第4章 操作系統(tǒng)移植和軟件設(shè)計開發(fā) 39 uCOSII嵌入式操作系統(tǒng)移植 39 uCOSII嵌入式系統(tǒng)簡介 39 uCOSII系統(tǒng)的移植 41 GPRS模塊軟件設(shè)計 44 GPS模塊軟件 46 人機接口軟件設(shè)計 48 輔助程序設(shè)計 49 串口軟件設(shè)計 49 串行E2PROM存儲器的軟件設(shè)計 50 輕觸開關(guān)和LED的軟件設(shè)計 51 本章小結(jié) 52結(jié)論 53參考文獻 55致謝 57附錄1 開題報告 59附錄2 文獻綜述 65附錄3 中期報告 71附錄4 外文翻譯 79附錄5 外文文獻 89III第1章 緒論第1章 緒論 課題背景衛(wèi)星導(dǎo)航定位是指利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)提供的位置、速度及時間等信息來完成對各種目標的定位、導(dǎo)航。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是全球發(fā)展最快的三大信息產(chǎn)業(yè)之一，涉及集成電路技術(shù)、軟件技術(shù)、通訊技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等多領(lǐng)域的戰(zhàn)略性高新科技，在信息、交通、安全防衛(wèi)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、防災(zāi)、救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測等方面發(fā)展前景十分廣闊[1]。隨著社會的不斷進步，車輛在人們的生活中起了越來越重要的作用，而車輛帶來的問題也日趨明顯，車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)集合全球衛(wèi)星定位技術(shù)，現(xiàn)代移動通信技術(shù)，地理信息系統(tǒng)技術(shù)于一身，不僅在智能交通系統(tǒng)中擔負主要作用，同時還可以提供防盜防搶劫報警，緊急醫(yī)療求助等多種服務(wù)[2]。車載導(dǎo)航和監(jiān)控系統(tǒng)是ITS的重要組成部分，它們在很大的程度上依靠GPS定位技術(shù)、GIS地圖服務(wù)技術(shù)和無線通信技術(shù)來實現(xiàn)其功能。GIS電子地圖，為車輛監(jiān)控系統(tǒng)提供了一個車輛位置信息的一個形象的可視化表現(xiàn)手段，GPS定位技術(shù)使車輛監(jiān)控中的實時跟蹤定位成為可能，而GPRS無線通信技術(shù)則在GIS和GPS之間建立一座無線數(shù)