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基于ARM的智能公交车载终端的设计与开发

作　者: 潘良
导　师: 刘宏立
学　校: 湖南大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 智能公交系统车载终端 GPS GPRS ARM控制器
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 513次
引　用: 9次
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内容摘要

智能公交系统是城市交通系统的一个重要组成部分,在城市交通公交优先的背景下,欲缓解城市交通拥堵的现象,就必须大力发展公交事业。智能公交系统的建设可以改善公交公司的企业管理方法,提高公交系统的运营效率与服务水平,是城市公交事业发展的重要一步。本文在研读大量文献、参考相关设计的基础上,结合先进的GPS、GPRS技术,提出了基于ARM的智能公交车载管理终端的设计与实现方法。GPS是由美国建立的新一代卫星导航与定位系统,具有全球性、全天候、陆海空全能等特点,特别适用于交通运输行业,配合中国移动稳定可靠、覆盖面广、数据传输速度极快的GPRS网络作为信息传输的媒介,以GPS、GPRS为主要技术的智能公交系统较以往利用射频、数传电台技术方式建造的公交系统具有更加稳定、实时性更高等特点,是当前智能公交系统设计的理想方案。基于ARM的智能公交车载终端是智能公交系统的重要组成部分,是整个系统的信息终端,负责信息的接收和发布,在系统中起着至关重要的作用。本文详细介绍了一款以ARM处理器为主控的智能车载终端的设计方法,包括终端总体方案设计、硬件电路设计、软件代码编写、整机调试等内容。文章在总体设计中提出了终端的功能要求,并针对功能要求提出了相应的设计方案;在硬件设计中给出了具体的硬件设计原理图,并就硬件选型、原理图设计中的关键问题进行了探讨;在软件设计中给出了终端主要软件设计的程序流程图,并对程序设计思路进行了细致的讲解;最后对终端硬件、软件的联合调试过程进行了介绍,并对最终通过调试的终端进行了展示。经过多次的测试和修改,该智能公交系统已经实现了正点考核、实时监控、短信报警、自动报站等多项功能,并在长沙市公交线路上投入试运行,社会反应良好。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-17
  1.1 引言  11-12
  1.2 智能公交系统在国内外的发展  12-14
  1.3 智能公交系统中的智能车载终端  14-15
  1.4 本课题研究背景及意义  15
  1.5 本论文的主要内容  15-17
第2章智能公交系统(APTS)及其关键技术  17-25
  2.1 APTS 系统组成  17
  2.2 APTS 系统中的 GPS 技术  17
  2.3 APTS 中的无线通讯方式  17-20
    2.3.1 GSM/SMS 通讯方式  17-18
    2.3.2 GPRS 通讯方式  18-19
    2.3.3 CDMA 通讯方式  19-20
  2.4 APTS 系统中的 GPRS 通讯技术  20-24
    2.4.1 GPRS 技术概述  20-21
    2.4.2 GPRS 四种组网方法介绍  21-22
    2.4.3 GPRS 网络中的 TCP/UDP 协议  22-24
  2.5 本章小结  24-25
第3章智能公交车载终端总体设计  25-32
  3.1 系统功能需求  25-26
  3.2 智能公交系统总体设计方案  26-27
  3.3 智能车载终端设计  27-31
    3.3.1 智能车载终端总体设计  27-28
    3.3.2 主要模块基本功能介绍  28-29
    3.3.3 主要芯片及模块选型  29-31
  3.4 本章小结  31-32
第4章智能公交车载终端硬件设计  32-48
  4.1 电源模块设计  32-34
  4.2 ARM 微控制器模块  34-39
    4.2.1 时钟及复位电路  35-37
    4.2.2 调试与测试接口  37
    4.2.3 ARM 控制器接口  37-39
  4.3 串口及其扩展电路设计  39-41
  4.4 GPS 模块电路设计  41-42
  4.5 GPRS 模块电路设计  42-44
  4.6 语音及功放电路设计  44-45
  4.7 键盘、LCD 显示屏及外围接口电路设计  45
  4.8 硬件电路设计中需要注意的问题  45-47
    4.8.1 去耦电容的合理配置  45-46
    4.8.2 PCB 板设计中需要注意的事项  46-47
  4.9 本章小结  47-48
第5章智能公交车载终端软件设计  48-65
  5.1 智能车载终端软件总体流程  48-49
  5.2 智能车载终端软件详细设计  49-59
    5.2.1 初始化  49-50
    5.2.2 动态按键扫描  50-51
    5.2.3 GPS 数据解析及处理  51-52
    5.2.4 站点经纬度数据编程  52-54
    5.2.5 经纬度数据比对  54-55
    5.2.6 语音报站  55-56
    5.2.7 GPRS 数据传输  56-58
    5.2.8 SMS 短消息发送  58-59
  5.3 软件的抗干扰设计  59-62
    5.3.1 嵌入式系统软件的基本要求  59-60
    5.3.2 本质可靠性程序设计  60-61
    5.3.3 软件执行过程中的抗干扰设计技术  61-62
  5.4 系统软件开发环境ADS 简介  62-64
    5.4.1 CodeWarrior 集成开发环境  63
    5.4.2 ADS 调试器  63-64
  5.5 本章小结  64-65
第6章智能公交车载终端整机调试  65-71
  6.1 系统硬件平台搭建及模块调试  65-69
    6.1.1 ARM 最小系统调试  65-66
    6.1.2 其它外围功能部件调试  66-69
  6.2 系统调试结果及成品展示  69-70
  6.3 本章小结  70-71
总结与展望  71-73
  1. 课题研究的主要成果  71
  2. 课题研究的局限性  71
  3. 课题展望  71-73
参考文献  73-76
致谢  76-77
附录 A（攻读学位期间所发表的学术论文）  77-78
附录 B（攻读学位期间所参与的科研项目）  78-79
附录 C（智能公交车载终端部分源代码）  79-83
附录 D（智能公交车载终端PCB 图）  83

基于ARM的智能公交车载终端的设计与开发

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