基于GPS+GIS+CDMA系统构架的物流车辆监控终端设计

2011-08-30 14:32:31来源: 互联网 关键字:物流车辆  监控终端

  本文对物流车辆监控终端进行研究,提出了基于GPS+GIS+CDMA的总体系统构架。系统将全球定位系统(Global Position-ing System,GPS)、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)以及CDMA(Code Division Multiple Access)无线通信技术融于一身。

  本文设计的物流运输车辆监控终端,通过GPS卫星定位获得车辆的经纬度等信息后,经过CDMA无线通信网络与监控中心进行通信,实时地将运输车辆的各种信息传输给监控中心,供监控中心对整体运输车队进行显示、查询、调度。

  1 系统总体设计

  基于GPS和CDMA的物流运输车辆监控系统由车辆监控终端、数据传输网络以及监控中心组成。其中数据传输网络由CDMA网络和Internet组成。

  通过GPS卫星网络,车辆终端能够对物流车辆和物流对象进行精确定位,经CDMA无线网络接入Internet链接到监控中心服务器,实时向监控中心传输物流车辆的经纬度、速度、航向、海拔、时间等GPS数据信息,监控中心可以在具有地理信息处理和查询功能的电子地图上显示、查询车辆的各种信息,实时监控车辆运行状态。

  另外监控中心还具有与车载终端通讯的功能,能够对物流运输车辆实时调度、对突发事故进行及时处理,适用于各种物流交通领域。

  2 终端硬件设计

  本文设计的物流车载终端硬件结构由S3C2440A、JTAG片上调试接口、视频接口、音频接口、复位电路、CDMA无线通信模块、GPS模块、电源电路、LCD触摸屏、键盘等组成,外接SDRAM、NAND FLASH、NOR FLASH作为外部存储器,其硬件结构如图1所示。

  

终端硬件设计硬件结构

 

  图1 终端硬件设计硬件结构

  2.1 CPU选型

  为了满足系统对实时性、大数据量处理、GPS信号接收、CDMA数据发送等各方面的要求,终端采用三星公司的S3C2440A 32位ARM芯片作为CPU。S3C2440A采用了先进的ARM920T内核,片上集成了3路UART串口,2路SPI口,8路10位ADC,具有日历功能的RTC,带PLL的片上时钟发生器,130个通用I/O口,24个外部中断源等丰富的资源,易于开发,是一款性价比非常高的芯片。

  2.2 CDMA模块接口设计

  终端采用了华为EM200 CDMA1X模块。该模块工作频段为800 MHz,最大发射功率为0.25 W,接收灵敏度小于-106 dBm,工作电压3.3~4.2 V,集成了UART,UIM卡,天线等丰富的资源接口。支持标准AT指令集。极限工作温度为-30℃~+75℃,工作温度范围广,适合各种物流运输环境。

  S3C2440A有3个UART串口,EM200模块与S3C2440A通过串口1相连,因为二者输入输出都是TTL电平,所以无需电平转换可直接相连,其中EM200的管脚是数据发出端,与S3C2440A的RXD端相连;EM200的管脚是数据接收端,与S3C2440A的TXD端相连,由此实现了两者之间的数据收发。华为EM200 CDMA1X模块与S3C2440A连接图如图2所示。

  

华为EM200 CDMA1X模块与S3C2440A连接图

 

  图2 华为EM200 CDMA1X模块与S3C2440A连接图

  其中S3C2440的TXD0、nRTS0、DTR脚,分别经过3个1 kΩ电阻与EM200的脚相连,目的是防止电流过大对芯片造成损害。

  2.3 GPS模块接口设计

  GPS模块是终端实现精确定位的关键,是终端设计的核心,所以本终端选取了Gstar公司的SIFEIII代GS-15B模块。

  GS-15B是一个高效能、低功耗的智能型卫星接收模块。它采用台湾联发科技股份有限公司所设计的MT3329F卫星定位接收芯片,是一个完整的卫星定位接收器。同时具备全方位功能,能满足专业定位的严格要求与工业级需求。内置GPS天线,采用MTK高灵敏度、低耗电量芯片MT3 329F。具备快速定位及追踪32颗卫星的能力。体积超小,芯片内建20万个.运算器,大幅提高搜寻及运算卫星讯号能力。支持NMEA-0183 v2.2版本规格输出。接收灵敏度为-157 dBm,工作温度为-40℃~85℃,TTL电平输出,工作电压3.3~5.0 V,冷启动定位时间仅为42 s,平均定位精度为10~15 m。既满足了终端对高性价比需求,也满足了终端的精确定位的需求。

  S3C2440A与GS-15B的接口连接图如图3所示。终端使用S3C2440A的串口2连接GPS模块,为了增强驱动能力,在 S3C2440A的TXD1和PXD1管脚上加了2个100 kΩ的上拉电阻。终端一般只接收GPS信息,不对GPS做写操作,所以为了保护芯片,在S3C2440A的RXD1与GS-15B之间加了1个100 Ω的电阻和1个型号为MCIA148的反向二极管,从而保证了终端运行时的稳定。

  

S3C2440A与GS-15B的接口连接图

 

  图3 S3C2440A与GS-15B的接口连接图

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关键字:物流车辆  监控终端

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0830/article_6510.html
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