【正文】 SV、 RMC、 RMT、 VTG 等。 GPS 模塊需要配備專門的 GPS 天線接收 GPS 衛(wèi)星信號。 該模塊支持 NMEA0183 和 Sony ASCⅡ協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。 GPRS 模 塊 GPRS 模塊采用 PTM 100 模塊，該模塊兼容標(biāo)準(zhǔn)的 AT 指令集，內(nèi)嵌 TCP/IP 協(xié)議和彩信功能和 GSM 功能，可以很好地滿足我們的實驗要求。 ? 看門狗定時器和 RTC 實時時鐘 。 ? 1 個 IIC 總線接口和 2 個 SPI 總線接口 。 ? IIS 音頻接口 。 ? 8 通道的 10 位 ADC。 ? 4 個通道的 DMA。 ? NandFlash 控制器 。 S3C2410 外設(shè)概覽： ? 支持 STN 和 TFT 的 LCD 控制器 。其中MMU可以管理虛擬內(nèi)存， 高速緩存由獨立的 16KB 指令 Cache 和 16KB 數(shù)據(jù) Cache 組成。運行的頻率可以達(dá) 266MHz。 處理器 終端采用 三星公司的 S3C2410 芯片。 圖 41 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 10 5. 終端 詳細(xì)設(shè)計 終端硬件設(shè)計 終端硬件設(shè)計如下圖所示，其中電源電路、復(fù)位電路等沒有標(biāo)出來。 主要 負(fù)責(zé)接收終端發(fā)送過來的 TCP/IP 數(shù)據(jù)包并執(zhí)行數(shù)據(jù)庫查詢或更新操作，并且返回給果，同時提供圖形界面以支持對終端的管理工作 、監(jiān)控工作 和對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)通過無線基站，將收到的數(shù)據(jù) 包 通過其網(wǎng)關(guān)（ GGSN） 送入 到因特網(wǎng)中，而因特網(wǎng) 將數(shù)據(jù)包傳送到服務(wù)器，供服務(wù)器處理。 采用 Linux 作為操作系統(tǒng)和 C/C++編程語言，借助 QT 框架，提供了 友好的圖形界面。 如圖 41 所示。 4. 總體設(shè)計 根據(jù)需求分析結(jié)果，總結(jié)出車輛稽查系統(tǒng)需要滿足的一些特性，分別為：低成本、高安全、界面友好、性能穩(wěn)定、具有可擴(kuò)展性、服務(wù)器并發(fā)量大。 性能需求 終端 響應(yīng)時間： 秒 持續(xù)供電： 3 天 可靠性： 365 天 服務(wù)器可支持終端 ： 500 臺 成本需求 終端單價： 600 元 撥打電話 基于嵌入式 Linux車輛稽查系統(tǒng) 手持終端設(shè)備 服務(wù)器 圖形界面 車輛查詢 數(shù)據(jù)庫更新 圖形界面 數(shù)據(jù)庫管理 終端管理 圖 31 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 GPS 導(dǎo)航 全網(wǎng)監(jiān)控 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 9 安全性需求 由于車輛稽查數(shù)據(jù)庫為保密性數(shù)據(jù)庫，非合法人員不能使用、竊取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，因此，在通信時候必須保證安全性。服務(wù)器可以監(jiān)控所有終端的狀態(tài)信息。服務(wù)器和終端的通訊是加密的，可以保證通信的安全。本系統(tǒng)體積小，可以隨身攜帶，可以當(dāng)做通用的智能手機(jī)那樣使用，因此適合街道交通警察查詢車輛情況。在后續(xù)的開發(fā)中，可以加上無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙功能，與小型打印機(jī)相連，實現(xiàn)增開罰單、繳費開單等功能。 2． 終端 功能多。因為采用了 arm9 芯片和 Linux 操作系統(tǒng)，在提高終端性能的同時降低價格。對于服務(wù)器可以由相關(guān)專業(yè)人員維護(hù)。 用戶 特點 本系統(tǒng)面向的用戶屬于交通稽查部門或者交警相關(guān)部門人員。 2 任務(wù)概述 目標(biāo) 本系統(tǒng)的目標(biāo)是實現(xiàn)一個基于嵌入式 Linux 技術(shù) 、 GPRS 技術(shù)、 GPS 技術(shù)、加解密技術(shù) 的手持終端設(shè)備和基于 Inter 的服務(wù)器系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的一大特點就是用戶量大，同樣，本系統(tǒng)一旦設(shè)計完成通過調(diào)試，可以大規(guī)模生產(chǎn)，并做為推廣之用。大部分嵌入式設(shè)備的圖形界面均相當(dāng)簡單，主要是滿足了不同的第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 7 需求，而本系統(tǒng)采用的圖形界面框架，可以設(shè)計出和 Window 上相似的圖形界面，相比其他嵌入式產(chǎn)品來說，友好的圖形界面是一大特色。由于采用了中央數(shù)據(jù)庫，從而可以保證系統(tǒng)的可維護(hù)性。 ? 系統(tǒng)的可維護(hù)性和升級。 ? 集中控制。 ? 高安全性。 ? 成本低廉。 ? 充分采用開源技術(shù)。該系統(tǒng)成本低廉、功耗低、集合了開源 Linux 技術(shù)，具有推 廣使用價值和借鑒意義。主要缺點是費用高，每套系統(tǒng)要 5 到 6 萬人民幣，并且在不能代替一切的車輛稽查，比如查詢不能通過攝像頭拍到的車輛或者是查詢泊車是否超時等，均無能為力。 第三種是采用便攜式智能車輛稽查系統(tǒng)，該系統(tǒng)由筆記本電腦、攝像機(jī)、支架、 Windows 2020/XP 操作系統(tǒng)、相關(guān)的識別軟件構(gòu)成，可以安放在收費站上面，也可以安放在車輛上面，具有實時捕捉圖像、 自動識別車牌號，并且檢查車輛是否欠費或者來歷不明并且進(jìn)行報警。其次是攜帶不方便，浪費資源。 第二種是采用筆記本電腦，通過查詢筆記本電腦存儲的車輛信息和駕駛員信息數(shù)據(jù)庫而進(jìn)行的車輛稽查。這種方法只能檢查車輛駕駛員當(dāng)時是否違反交通法則、駕駛員是否有相應(yīng)的駕駛照、駕照是否過期失效或者是車輛是否超載違規(guī)、年審失效等基本信息，而關(guān)于車輛以前違規(guī)次數(shù)、車輛欠費情況等現(xiàn)場不能取得的重要信息往往無能為力。因此 ，在路面進(jìn)行移動車輛稽查顯得越發(fā)重要 。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年全國漏征養(yǎng)路費高達(dá)人民幣3040個億，給國家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失 。該系統(tǒng)具有車輛稽查所需要的常用操作和數(shù)據(jù)庫，并具有 高安全性 和全網(wǎng)監(jiān)控的功能 。 35 9. 參考文獻(xiàn) 34 8. 可行性分析 24 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 23 JDBC 編程 23 Oracle 數(shù)據(jù)庫 23 編程語言和開發(fā)平臺 22 6. 服務(wù)器設(shè)計 19 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 4 終端圖形界面外觀 16 GPS/GPRS 通用函數(shù) 14 加解密引擎 13 圖形界面 13 應(yīng)用程序 13 操作系統(tǒng) 10 處理器 10 終端硬件設(shè)計 8 成本需求 8 功能需求 7 3 需求分析 7 用戶特點 7 目標(biāo) 6 2 任務(wù)概述 5 項目提出的背景和意義 3 1. 引言 2 目 錄 關(guān)鍵詞 嵌入式， Linux，交通稽查 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 3 目 錄 摘 要 論文詳細(xì)地介紹了 JDBC 編程方法、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和服務(wù)器軟件流程圖，并且對服務(wù)器核心的 java 源代碼進(jìn)行分析和總結(jié)，最后也展示了服 務(wù)器軟件運行結(jié)果。并且對終端 系統(tǒng)的源代碼進(jìn)行總結(jié)和分析，最后展現(xiàn)了終端系統(tǒng)的軟件運行結(jié)果。 終端采用了基于 arm9 核的 s3c2410 芯片和 Linux 內(nèi)核，并采用 QTE 作為圖形界面開發(fā)包。第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 1 基于嵌入式 Linux的車輛稽查系統(tǒng) 設(shè) 計書 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 2 摘 要 本論文主要是設(shè)計并實現(xiàn)一個基于嵌入式 Linux 和 GPRS 的車輛稽查系統(tǒng)，該系統(tǒng)的終端具有體積小、攜帶方便、集成部分手機(jī)功能等特點，可以 做為 交通部門路面車輛稽查的強(qiáng)有力補(bǔ)充。系統(tǒng)分為終端和服務(wù)器兩大部分。在終端設(shè)計方面，本文著重地介紹了 uboot、 Linux 在 s3c2410 上的移植方法和Linux 下的串口編程方法、 QTE 圖形界面編程方法。 服務(wù)器采用了紅帽 Linux 企業(yè)版操作系統(tǒng)和 oracle 11g 數(shù)據(jù)庫，并以 Java 做為服務(wù)器軟件編程語言。 在論文的最后，對本系統(tǒng)做出了進(jìn)一步分析和總結(jié)，提出了系統(tǒng)存在的不完善之處和相關(guān)的解決方法。 5 項目簡要介 紹 5 特色和創(chuàng)新點 7 系統(tǒng)特點 8 性能需求 8 安全性需求 9 4. 總體設(shè)計 9 5. 終端詳細(xì)設(shè)計 10 GPRS 模塊 11 GPS 模塊 11 終端軟件設(shè)計 12 終端引導(dǎo)程序 16 Linux API 簡要說明 18 終端和服務(wù)器通信協(xié)議 25 服務(wù)器軟件詳細(xì)設(shè)計 28 數(shù)據(jù)包處理流程 31 接口設(shè)計 32 界面設(shè)計 33 7. 外觀設(shè)計 36 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 5 1. 引 言 項目簡要介紹 本項目采用嵌入式 Linux 技術(shù)，結(jié)合 GPS、 GPRS 通信技術(shù)和 DES 加解密技術(shù) ，實現(xiàn)一個遠(yuǎn)程車輛稽查手持終端和相應(yīng)的企業(yè)級服務(wù)器 。 項目提出的背景和意義 目前，我國的公路基礎(chǔ)建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，公路里程有了大幅度的提高，汽車已經(jīng)逐漸進(jìn)入家庭，在路車輛不斷增加。同時汽車的盜搶、丟失、違章等事件越來越多，需要交通征費稽查部門、公安交警部門上路檢查的時間大大增加 。 在城市車輛稽查中，通常有以下三種方法： 第一種是通過單純的人力進(jìn)行路面攔截的車輛稽查。甚至有時候駕駛員無證駕駛，也可以推搪說成是忘記帶駕駛證了，這給交通部門工 作帶來很大的干擾。這種方法首先最大的缺點是數(shù)據(jù)庫不能夠?qū)崟r同步，并且需要經(jīng)常更新和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，給工作人員帶來很大麻煩。因為筆記本只用來查詢，而不能集工作人員手機(jī)功能與一身，并且投資巨大，浪費財政。該系統(tǒng)是目前最為先進(jìn)的車輛稽查系統(tǒng)，能夠大大提高工作人員的工作效率。 三種方法的優(yōu)缺點比較如下表所示： 第五屆省長杯工業(yè)設(shè)計大賽 項目編號 D00018 6 名稱 缺點 純?nèi)斯ぢ访婊? ， 不方便 筆記本路面稽查 ，使用麻煩 智能稽查系統(tǒng) ，不方便 表 12 三種稽查方法的優(yōu)缺點比較 基于嵌入式 Linux 的車輛稽查系統(tǒng)可以有效解決上述問題，用戶只要一個手持終端，就可以進(jìn)行路面車輛的輕松稽查，方便快捷，并且可以和數(shù)據(jù)庫實時同步。 特色和 創(chuàng)新點 雖然嵌入式 Linux 并不是一個新鮮的話題，但是本系統(tǒng)在設(shè)計的時候充分考慮到了用戶成本、系統(tǒng)穩(wěn)定性、用戶的需要等內(nèi)容，使得本系統(tǒng)具有以下特色和創(chuàng)新點。終端大部分技術(shù)均采用了開源技術(shù)，包括引導(dǎo)程序、 Linux操作系統(tǒng)、圖形界面開發(fā)框架，服務(wù)器也采用了開源的 Linux 作為服務(wù)器。由于采用了開發(fā)技術(shù)，可以減少成本，而終端的設(shè)計本身就是立足在高性價比的 ARM 芯片上，而上網(wǎng)是采用 GPRS 上網(wǎng)，可以減少大部分的通信費用。采用 DES 加 密算法實現(xiàn)服務(wù)器和終端的安全通信，并且用戶需要認(rèn)證才可以接入數(shù)據(jù)庫。終端采用 GPS 技術(shù)，使得服務(wù)器可以監(jiān)控所有終端的狀態(tài)、位置。大部分嵌入式系統(tǒng)在完成產(chǎn)品推出后，系統(tǒng)就難以升級，而本系統(tǒng)由于有強(qiáng)大的 Linux 做為操作系統(tǒng)，可以不斷地添加外部設(shè)備，充分利用開源技術(shù)，并且可以保持與時俱進(jìn)，進(jìn)行產(chǎn)品的升級。 ? 用戶界面友好。 ? 可規(guī)模生產(chǎn)，具有產(chǎn)業(yè)價值。 ? 自主知識產(chǎn)權(quán)。系統(tǒng) 采用 C/S 模型， 可以解決路面車輛信息的查詢和數(shù)據(jù)庫更新、 撥打電話等功能，并具有高安全性和全網(wǎng)監(jiān)控、全球?qū)Ш焦δ堋＿@些人員對計算機(jī)的熟