【正文】 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 參考文獻(xiàn) [1] 蔣文怡 .GSM短消息傳輸時(shí)延及其對 GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?[M].移動(dòng)通信 . [2] 李建平，閆科，熊修波 .GPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù) [M].長沙大學(xué)學(xué)報(bào) .. 15(i).p1419 [3] 唐依珠，鄭茜穎，黃金虎 .GPS 車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的研究和開發(fā) [J].福州大學(xué)學(xué)報(bào) .. p1619 [4] 張勤，李家權(quán)等 .GPS 測量原理及應(yīng)用 [M].北京 .科學(xué)出版社 [5] 譚國真 .車輛定位與導(dǎo)航系統(tǒng) [M].北京 .電子工業(yè)出版社 . [6] 韓斌杰 .GPRS 原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 [M].北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 . [7] , and and Challenges in Embedded Systems[J].IEEE [8] 呂捷 .GPRS 技術(shù) .北京北京郵電大學(xué)出版社 [M]. [9] 韓斌杰 .GPRS 原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [10]彭志煜 .GPS/GSM 移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)簡介 [M].現(xiàn)代通信 .2020(8).p6669 [11]構(gòu)建 智能交通系統(tǒng)加速福建交通運(yùn)輸信息化管理進(jìn)程 [J].福建省交通運(yùn)輸企業(yè)信息化智能交通論壇 .2020。伴隨著現(xiàn)有 時(shí)代通信網(wǎng) 絡(luò)向第三通信網(wǎng)絡(luò)的升級，基于新的通信網(wǎng)絡(luò)下的終端設(shè)備可以使數(shù)據(jù)的傳輸速度和質(zhì)量得到更大的提高。因此相信該系統(tǒng)應(yīng)用前景將會(huì)非常廣闊。該系統(tǒng)具有實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)、可靠性高、成本低廉、易于擴(kuò)展等優(yōu)勢。 本設(shè)計(jì)主要介紹了 GPRS 無線通信和 GPS 全球定位技術(shù)的遠(yuǎn)程車輛定位 系統(tǒng)。其操作方法為：單擊主 菜單的 “車輛控制 ”?點(diǎn)對點(diǎn)電召或在車輛列表中選擇車輛，單擊右鍵，在彈出菜單中選擇車輛調(diào)度 ?點(diǎn)對點(diǎn)電召，在彈出的撥打電話對話框中填寫相應(yīng)的發(fā)送內(nèi)容（最多 175 個(gè)漢字）和回電電話號碼，單擊確定。 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 圖 設(shè)置調(diào)度信息 （ 2）點(diǎn)對點(diǎn)電召 點(diǎn)對點(diǎn)電召，點(diǎn)對點(diǎn)電召是讓被召喚的車主（例如出租車）撥打電話的功能，在界面上輸入回?fù)艿碾娫捥柎a（需要租車可戶的電話）和文字信息發(fā)送至終端，終端收到后手柄顯示文字信息并提示是否撥打該電話號碼。它能實(shí)現(xiàn)向終端發(fā)送短信，終端收到后手柄顯示文字信息，短信息長度限制最長為175 個(gè)字符。設(shè)置方法：主菜單 “報(bào)警處理 ”?設(shè)置偏移路線報(bào)警或在車輛列表中選擇車輛，單擊右鍵，在彈出菜單上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 中選擇行駛路線報(bào)警 ?設(shè)置偏移路線報(bào)警，在彈出的對話框中選擇預(yù)設(shè)路線（可通過預(yù)設(shè)報(bào)警路線功能增加），單擊確定即可。如圖，可設(shè)置最高時(shí)速，在最高時(shí)速下持續(xù)的時(shí)間（必需是 5秒的倍數(shù)），手柄提示時(shí)間（單位為秒）。 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 圖 距離監(jiān)控 超速報(bào)警 當(dāng)車速達(dá)到最高限速且持續(xù)時(shí)間超過設(shè)置的值時(shí)觸發(fā)報(bào)警，當(dāng)車速未達(dá)到所設(shè)置的最高限速時(shí)不產(chǎn)生報(bào)警，當(dāng)車速達(dá)到最高限速但未達(dá)到允許持續(xù)時(shí)間時(shí)，車輛不會(huì)報(bào)警。 圖 軌跡回放 按距離監(jiān)控 設(shè)置監(jiān)控時(shí)長 (或持續(xù)監(jiān)控 )和間隔距離，每到達(dá)設(shè)置的間隔距離時(shí)發(fā)送一條報(bào)文，直到到達(dá)所設(shè)置的監(jiān)控時(shí)長（在最新位置中查看）。 在頁面上方的最右邊圖標(biāo)中，單擊可切換到數(shù)據(jù)界面。軌跡回放可拖動(dòng)、本地存儲、速度調(diào)節(jié)、打印輸出等。 軌跡回放 GPS工作站可 以對過去一段時(shí)間內(nèi)某一車臺返回的定位信息 ,按設(shè)置的回放屬性全部播放出來，這樣可以幫助遇警后分析案情和車輛行駛的軌跡，當(dāng)軌跡回放時(shí)，車輛軌跡和車輛圖標(biāo)顯示均為藍(lán)色。其操作方法為在車輛列表中選擇車輛，單擊右鍵，在彈出菜單中選擇 “軌跡跟蹤 ”?位置查詢，在彈出的對話框 中單擊確定即可。 總 控 中 心總 控 中 心總 控 中 心總 控 中 心總 控 中 心總 控 中 心總 控 中 心監(jiān) 控 中 心 監(jiān) 控 中 心監(jiān) 控 中 心監(jiān) 控 中 心終 端終 端終 端 終 端終 端終 端業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心業(yè) 務(wù) 中 心總 控 層監(jiān) 控 層業(yè) 務(wù) 層終 端 圖 監(jiān)控中心架構(gòu)圖 監(jiān)控中心功能 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 監(jiān)控中心 a 多目標(biāo)多種類位置監(jiān)控 b 一個(gè)或多個(gè)攝像頭的圖像監(jiān)控 c 監(jiān)聽和通話 d 開關(guān)車門 e 緊急調(diào)度 f 行駛區(qū)域線路設(shè)置 g 限速報(bào)警設(shè)置 e 行駛軌跡的存儲與回放以及其他控制和設(shè)置通訊指令的下達(dá)等 對車輛的操作 車輛列表 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 車輛列表 位置查詢 位置查詢只接收一條定位的報(bào)文，返回位置查詢信息。 二級：分監(jiān)控中心，各車隊(duì)可以管理自己的車輛。其服務(wù)器選用安全、穩(wěn)定、開放的 Linux 操作系統(tǒng)；在 B/S 方式下，用戶端使用普通的瀏覽器，不需安裝其它軟件即可直接使用，極大地方便了廣大中小客戶的使用要求。本系統(tǒng)還支持通過 GSM 網(wǎng)的短信群發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)車輛調(diào)度、 行政管理等工作。 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)查詢：通過業(yè)務(wù)查詢網(wǎng)站對車輛的分類動(dòng)態(tài)資料（包括車輛實(shí)時(shí)照片信息、實(shí)時(shí)定位信息、當(dāng)前運(yùn)行軌跡、狀態(tài)信息和報(bào)警情況等）進(jìn)行查詢。 （ 6）駕駛員智能管理 駕駛員智能管理卡：通過車載終端與事先輸入的駕駛員信息的智能卡的核對（將 IC 卡插入顯示屏卡槽內(nèi)），中心可識別車輛駕駛員的身份及其相關(guān)信息，對防止疲勞駕駛和違反出車安排、違 章查詢等情況，可達(dá)到中心和管理者的遠(yuǎn)程智能管理。 ｃ車輛遠(yuǎn)程控制。 (5) 車輛智能調(diào)度 ａ自動(dòng)雙向傳輸調(diào)度信息。 數(shù)字錄音：在監(jiān)聽的同時(shí)進(jìn)行數(shù)字錄音存儲，并可根據(jù)需要分析重放。 (4) 車輛語音通信 報(bào)警監(jiān)聽：車載終端配備通話設(shè)備，在緊急情況下直接語音報(bào)警或進(jìn)行語音監(jiān)聽。自動(dòng)對報(bào)警等重點(diǎn)車輛進(jìn)行跟蹤，并聲光提示。 （ 3）車輛定位跟蹤 定時(shí)刷新：終端按照監(jiān)控中心的指令以一定的時(shí)間間隔向監(jiān)控中心發(fā)送 GPS 定位信息（包括經(jīng)度、緯度、速度、方向）及車輛狀態(tài)信息。 系統(tǒng)功能 圖 系統(tǒng)功能 （ 1）車輛實(shí)時(shí)拍照 普通拍照：對指定車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照（ VGA QVGA， 4 路攝像頭）； 定時(shí)拍照：對指定車輛在不同時(shí)段，以不同間隔拍照； 連續(xù)拍照：對指定車輛連續(xù)拍照指定張數(shù)照片； 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 （ 2）車輛安全報(bào)警 車輛在行駛途中遭遇警情，車主按報(bào)警開關(guān)（手動(dòng)或腳踏），即向中心發(fā)出報(bào)警信息和定位信息，同時(shí)對車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照（拍照張數(shù)、拍照間隔可以設(shè)置）。如果應(yīng)用服務(wù)器不是在本機(jī)上安裝，需要輸入應(yīng)用服務(wù)器的 IP。 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 本地客戶端登陸界面 單擊設(shè)置，設(shè)置監(jiān)控中心的地址和端口。 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 填寫用戶信息 圖 安裝路徑 登陸工作站 從 “開始菜單 ”? StarG5 管理平臺 ?本地客戶端 1 啟動(dòng)程序。 運(yùn)行環(huán)境 經(jīng)過以上對設(shè)計(jì)的詳細(xì)介紹，該系統(tǒng)須在以下的環(huán)境中運(yùn)行。我所在的實(shí)習(xí)單位通過應(yīng)用車輛定位系統(tǒng)，對甘肅省國家電網(wǎng)的 2020 多輛國家電網(wǎng)的調(diào)度車輛進(jìn)行了管理和監(jiān)控。延時(shí)時(shí)間不等。 當(dāng)汽車是否停止檢測任務(wù) VTDRCSpTest 檢測到汽車停止后， OSTaskResume 將汽車是否啟動(dòng)檢測任務(wù)恢復(fù)。在汽車停止之前，不再讓此任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)。其它的任務(wù)優(yōu)先級僅僅按照先后順序依次隨機(jī)分配，其實(shí)它們之間的優(yōu)先級應(yīng)該是相同的。因?yàn)橛涗泝x上電后首先要執(zhí)行的是這一步操作。 表 任務(wù)優(yōu)先級分配表 任務(wù)名稱 任務(wù) 任務(wù)優(yōu)先級 汽車是否啟動(dòng)檢測 VTDRCStTest 4 汽車是否停止檢測 VTDRCSpTest 5 8路開關(guān)量檢測 VTDRESTest 6 4路門信號量檢測 VTDRFSTest 7 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 行駛速度檢測 VTDRRSTest 8 行駛里程檢測 VTDRRMTest 9 連續(xù)駕駛時(shí)間檢測 VTDRCRTTest 10 通過 USB傳送數(shù)據(jù) VTDRUSBTran 11 通過串口傳送數(shù)據(jù) VTDRUartTran 12 打印機(jī)打印數(shù)據(jù) VTDRPrint 13 液晶顯示 VTDRLcm 14 菜單操作 VTDRMenu 15 圖 任務(wù)切換流程圖 圖 412 所 示為任務(wù)切換流程圖。結(jié)合汽車行駛記錄儀實(shí)際情況，考慮到上文所述的任務(wù)間不存在優(yōu)先級變動(dòng)問題，為它們每個(gè)分配了一個(gè)靜態(tài)的優(yōu)先級。 因此，我們必須要做的一步工作是為每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)優(yōu)先級。每個(gè)任務(wù)都有其優(yōu)先級。 (2) 基于μ C/OSⅡ的任務(wù)調(diào)度 μ C/OSII 是基于靜態(tài)優(yōu)先級的多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核。比較適合嵌入式系統(tǒng)的程序員、策劃人員以及對實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有興趣的學(xué)生。 (1) μ C/OSⅡ簡介 μ C/OSII 是專門為計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用 而設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，是基于靜態(tài)優(yōu)先級的搶占式（ preemptive）多任務(wù)實(shí)時(shí)內(nèi)核。與其他商業(yè)內(nèi)核相比較，μ C/OSII的內(nèi)核結(jié)構(gòu)較簡單，但算法簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)時(shí)性較好。 ⑧更好的硬件適應(yīng)性，也就是良好的移植性。在嵌入式系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件被固化在嵌 入式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的 ROM 中。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接口一般不提供操作命令，它通過系統(tǒng)的調(diào)用命令向用戶程序提供服務(wù)。 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 ⑥強(qiáng)穩(wěn)定性，弱交互性。 ④操作方便、簡單、提供友好的圖形 GUI，圖形界面，追求易學(xué)易用。 ③ 統(tǒng)一的接口。 ②強(qiáng)實(shí)時(shí)性。 EOS 是相對于一般操作系統(tǒng)而言的，它除具備了一般操作系統(tǒng)最基本的功能，如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件處理等外，還有以下特點(diǎn)： ①可裝卸性。它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。 嵌入式操作系統(tǒng) EOS（ Embedded Operating System）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件， 過去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領(lǐng)域。因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)很好的控制程序調(diào)度機(jī)制來協(xié)調(diào)這些程序間的正常工作。 基于μ C/OSⅡ的任務(wù)調(diào)度 車載智能終端是一個(gè)集車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)和汽車行駛記錄儀在一起的復(fù)雜的系統(tǒng)，車載終端正常工作時(shí)，要執(zhí)行下面的操作： (1) 需要不斷地接收衛(wèi)星定位信息 (2) 通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)和接收命令信息 (3) 記錄儀不斷監(jiān)測汽車行駛時(shí)的各種狀態(tài) 其中，記錄儀不斷監(jiān)測汽車行駛時(shí)的各種狀態(tài)又包括監(jiān)測汽車行駛速度，汽車行駛里程等若干操作，如圖所示。 汽車是否啟動(dòng)檢測程序的設(shè)計(jì) 國標(biāo)規(guī)定當(dāng)車速傳感器輸出的脈沖信號超過 1 脈沖 /S，并且持續(xù) 5S 以上時(shí)，可認(rèn)為車輛是在行駛狀態(tài)，否則認(rèn)為車輛處于停止?fàn)顟B(tài)。 當(dāng)檢測程速度檢測開始 啟動(dòng)定時(shí)器 5 外部中斷 2 SpeedCount 計(jì)數(shù) 是否關(guān)閉 1ms 定時(shí)時(shí)間到 關(guān)閉外部中斷 2 調(diào)用顯示速度 SpeedCount 清零 否 是 二者 同時(shí) 并行工作 定時(shí)器 5 等待中斷 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 序啟動(dòng)時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 5 個(gè)外部中斷 2，此后二者同時(shí)并行工作，定時(shí)器 5 專門用于 1ms定時(shí)，而外部中斷 2 用于計(jì)數(shù)。 圖 汽車行駛速度檢測程序工作流程圖 檢測程序工作流程圖如圖 411所示。因此，我們在外部中斷 2 服務(wù)程序中設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器SpeedCount，用于對輸入的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 這部分程序的設(shè)計(jì)思路主要是在某一時(shí)間段如 1ms 內(nèi)，計(jì)算速度傳感器傳過來的脈沖個(gè)數(shù)，假使為 n，如果汽車車輪的半徑設(shè)為 R,而且車輛行駛每公里里程時(shí)驅(qū)動(dòng)速度傳感器的轉(zhuǎn)數(shù)為 r，則可以得到汽車行駛速度的公式： V=1000n/r； 計(jì)算行駛速度的關(guān)鍵部分在于檢測脈沖個(gè)數(shù)。 S3C44B0 X01 UP DOWN OK LCD12232 請 輸入 駕駛員序列號 序列號 1 √ 序列號 2 上海 理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 一級菜單 二級菜單 三級菜單 狀態(tài)極性 駕駛員號碼 車輛特征系數(shù) 產(chǎn)品版本號 車牌號碼 返回 駕駛員代碼 每分鐘車速 （停車前 15 分鐘內(nèi)） 連