gps汽车定位导航系统的研究(附件)【字数：6985】
摘 要汽车定位导航系统是多种技术于一体的电子设备，能快速实时导航、提供地理信息等，能够改善城市的交通状况、提高道路安全驾驶的通行率。GPS的全球定位系统（GPS）和GSM短信服务工控机相结合，ARM控制器能建造实用的车辆定位导航管理系统，从而实现车辆的实时监测。本文系统硬件部分主要包括技术模块、GPS模块和AT91SAM9260工控机。系统硬件模块包含ARM工控机、LCD1602液晶显示模块、GPS卫星定位模块、TC35短信收发模块等。该系统的设计根据城市车辆和路况的实时信息合理安排车辆道路通行调度，实现了消息预警,对车辆进行实时、准确的跟踪及定位，为了保证车辆的安全，提高车辆的利用率和守时率，降低运输成本，提高城市交通管理水平。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究意义 1
1.3设计方案和任务 1
1.3.1设计方案 1
1.3.2设计任务与要求 2
第二章 GPS技术以及卫星基本定位原理 3
2.1GPS概述 3
2.2GPS技术特点 3
2.2.1高精度定位 3
2.2.2布点更灵活 3
2.2.3适应性很强 3
2.3GPS系统组成结构 4
2.3.1空间部分 4
2.3.2地面控制系统 4
2.3.3用户设备部分 4
2.4GPS 卫星基本定位原理 4
2.4.1静态GPS定位技术 4
2.4.2差分GPS定位技术 4
第三章 汽车定位导航系统的硬件设计 5
3.1嵌入式微处理器模块 5
3.2系统外围电路设计 5
3.2.1显示电路设计 5
3.2.2键盘电路设计 7
3.2.3同步动态随机存储器 7
3.2.4电源电路的设计 8
3.3GPS定位模块 8
3.3.1 GPS的电路图 8
3.3.2 GPS接收机 9
3.3.3里程采集模块 10
3.4语音模块电路设计 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.5 PC机串口通信电路设计 12
第四章 系统软件设计 14
4.1 软件环境 14
4.1.1 嵌入式操作系统的选择 14
4.1.2开发平台 14
4.1.3嵌入式地理信息系统 14
4.2运行流程图 14
4.2.1 数据采集处理 14
4.2.2 系统显示流程图 15
4.2.3车速测量子程序 17
4.2.4微处理器中断处理函数 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
第一章 绪论
1.1 课题背景
由于城市化的进展和汽车的普及，交通阻塞问题日益严重，道路拥挤，交通事故频发，交通环境恶化，交通系统复杂的大系统，单从扩张道路，或者车的性能等考虑，从根本上解决问题是很难的[1]。交通系统、数码地球建设飞速发展，我们可以预见车辆自动导航系统的研究发展前景广大[2]。智能系统为车辆导航系统中的电子地图和其数据管理系统确立发展方向。
1.2 研究意义
由于汽车的高速发展，智能交通起到一个非常重要的作用。我们要达到以下目标：减少交通拥堵和保持交通畅通；提高交通网络能力、节能运输等，对提高现代人的生活质量具有非常积极的意义。加快整个交通运输业的经营效率，实现企业经营标准化和自动化控制，降低经营成本。
1.3设计方案和任务
1.3.1设计方案
车载定位导航终端硬件设计如图11所示，车载终端主要有ARM工控机主控模块、GSM通信模块和GPS模块的三部分。GPS接收模块主要提供汽车位置信息和状态信息；GSM通信模块主要用于实现车载单元和车辆监视中心的双向通信；部门的数据处理和控制模块。
GPS定位模块：由两部分组成（GPS天线部分和GPS接收数据处理部分），发送电文接收GPS卫星导航计算计算处理，解决当前GPS天线的位置，当前的车辆速度、方向和整个系统的标准时间。
GSM通信模块，负责车辆和监控中心的数据交换，接收GPS信息和监视车辆状态的信息，接收传输中心的控制指令和信息指令。通过GSM网络电子邮件的功能，实现远程监控功能。
ARM9工控机主控制模块：整体终端的工作控制中心，完成GPS信息与同步数据提取，数据的包装，控制GSM模块和车辆控制中心的通信响应反应；所有的报警响应车载单元和控制车辆。
图11 车载定位导航终端硬件设计
1.3.2设计任务与要求
（1）设计主要包括硬件和软件设计的2个部分。模块数据收集、显示和警报模块功能。
（2）键盘主要起到方便使用者的功能，使用者可以根据键盘的使用说明以及自己的需要来按下按键从而达到自己的目的，键盘的设计简洁大方，这样很好的实现人机交互。
（3）显示屏幕主要是显示使用者所按下的按键所对应的数字，让使用者能够更加直观的明白远程控制车辆在当前情况下所进行的工作。
（4）ARM是远程控制语音播放器的核心控制部件，ARM的可编程性以及便于操作的特性都决定了使用AT91SAM9260工控机的核心控制作用。
汽车在位置检测导航时，通过热电红外传感器检测时，设置的红外的辐射使得光谱信号变成了放大电路， 打开阀门的阈值TTL电平和AT91SAM9260工控机，通过工控机驱动操作处理后，报警电路发出警告的声音。如果有被盗的可能，会自动触发传感器，并通过定位模块自动定位，并短信发送给目标手机。
第二章 GPS技术以及卫星基本定位原理
2.1GPS概述
GPS的组成如图21所示，GPS是Global Positioning System（全球定位系统）的简称，是一种全方位，全时间段，高精度的定位系统，全球定位系统的出现，促进地球的信息化社会的形成，促进经济发展。GPS系统由空间部分，地面监视部分和用户设备部分3部分构成。
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图21 GPS的组成
2.2GPS技术特点
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究意义 1
1.3设计方案和任务 1
1.3.1设计方案 1
1.3.2设计任务与要求 2
第二章 GPS技术以及卫星基本定位原理 3
2.1GPS概述 3
2.2GPS技术特点 3
2.2.1高精度定位 3
2.2.2布点更灵活 3
2.2.3适应性很强 3
2.3GPS系统组成结构 4
2.3.1空间部分 4
2.3.2地面控制系统 4
2.3.3用户设备部分 4
2.4GPS 卫星基本定位原理 4
2.4.1静态GPS定位技术 4
2.4.2差分GPS定位技术 4
第三章 汽车定位导航系统的硬件设计 5
3.1嵌入式微处理器模块 5
3.2系统外围电路设计 5
3.2.1显示电路设计 5
3.2.2键盘电路设计 7
3.2.3同步动态随机存储器 7
3.2.4电源电路的设计 8
3.3GPS定位模块 8
3.3.1 GPS的电路图 8
3.3.2 GPS接收机 9
3.3.3里程采集模块 10
3.4语音模块电路设计 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.5 PC机串口通信电路设计 12
第四章 系统软件设计 14
4.1 软件环境 14
4.1.1 嵌入式操作系统的选择 14
4.1.2开发平台 14
4.1.3嵌入式地理信息系统 14
4.2运行流程图 14
4.2.1 数据采集处理 14
4.2.2 系统显示流程图 15
4.2.3车速测量子程序 17
4.2.4微处理器中断处理函数 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
第一章 绪论
1.1 课题背景
由于城市化的进展和汽车的普及，交通阻塞问题日益严重，道路拥挤，交通事故频发，交通环境恶化，交通系统复杂的大系统，单从扩张道路，或者车的性能等考虑，从根本上解决问题是很难的[1]。交通系统、数码地球建设飞速发展，我们可以预见车辆自动导航系统的研究发展前景广大[2]。智能系统为车辆导航系统中的电子地图和其数据管理系统确立发展方向。
1.2 研究意义
由于汽车的高速发展，智能交通起到一个非常重要的作用。我们要达到以下目标：减少交通拥堵和保持交通畅通；提高交通网络能力、节能运输等，对提高现代人的生活质量具有非常积极的意义。加快整个交通运输业的经营效率，实现企业经营标准化和自动化控制，降低经营成本。
1.3设计方案和任务
1.3.1设计方案
车载定位导航终端硬件设计如图11所示，车载终端主要有ARM工控机主控模块、GSM通信模块和GPS模块的三部分。GPS接收模块主要提供汽车位置信息和状态信息；GSM通信模块主要用于实现车载单元和车辆监视中心的双向通信；部门的数据处理和控制模块。
GPS定位模块：由两部分组成（GPS天线部分和GPS接收数据处理部分），发送电文接收GPS卫星导航计算计算处理，解决当前GPS天线的位置，当前的车辆速度、方向和整个系统的标准时间。
GSM通信模块，负责车辆和监控中心的数据交换，接收GPS信息和监视车辆状态的信息，接收传输中心的控制指令和信息指令。通过GSM网络电子邮件的功能，实现远程监控功能。
ARM9工控机主控制模块：整体终端的工作控制中心，完成GPS信息与同步数据提取，数据的包装，控制GSM模块和车辆控制中心的通信响应反应；所有的报警响应车载单元和控制车辆。
图11 车载定位导航终端硬件设计
1.3.2设计任务与要求
（1）设计主要包括硬件和软件设计的2个部分。模块数据收集、显示和警报模块功能。
（2）键盘主要起到方便使用者的功能，使用者可以根据键盘的使用说明以及自己的需要来按下按键从而达到自己的目的，键盘的设计简洁大方，这样很好的实现人机交互。
（3）显示屏幕主要是显示使用者所按下的按键所对应的数字，让使用者能够更加直观的明白远程控制车辆在当前情况下所进行的工作。
（4）ARM是远程控制语音播放器的核心控制部件，ARM的可编程性以及便于操作的特性都决定了使用AT91SAM9260工控机的核心控制作用。
汽车在位置检测导航时，通过热电红外传感器检测时，设置的红外的辐射使得光谱信号变成了放大电路， 打开阀门的阈值TTL电平和AT91SAM9260工控机，通过工控机驱动操作处理后，报警电路发出警告的声音。如果有被盗的可能，会自动触发传感器，并通过定位模块自动定位，并短信发送给目标手机。
第二章 GPS技术以及卫星基本定位原理
2.1GPS概述
GPS的组成如图21所示，GPS是Global Positioning System（全球定位系统）的简称，是一种全方位，全时间段，高精度的定位系统，全球定位系统的出现，促进地球的信息化社会的形成，促进经济发展。GPS系统由空间部分，地面监视部分和用户设备部分3部分构成。
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图21 GPS的组成
2.2GPS技术特点
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