基于GPS和GSM定位车辆短信追踪系统设计.docx

目 录１.引言ﻩ12．系统的总体设计ﻩ２2.1车辆监控系统中核心技术ﻩ22.２系统构造总体框架ﻩ２3.电路硬件设计ﻩ43.1 STＣ12Ｃ5Ａ60S２单片机 4３．２ GPS模块ﻩ4３．3 短消息模块 63.4硬件的总体电路设计ﻩ74.软件设计ﻩ74．１开发环境ﻩ７4.2系统软件的设计和实现ﻩ84．３系统各模块子程序的流程设计 95. 设计测试与分析 1１6．结语 １5参照文献ﻩ16基于GPＳ和GSM定位车辆短信追踪系统设计学生姓名:黄　玥　 指引教师：纪辛然 宋子晔摘要：GＰS定位系统起初的研究的应用领域为军事领域,但是在社会迅速发展和人们的生活水平得到了较大改观的状况下，使用汽车的人数在不断的增长并且,定位技术的迅速发展,在民用领域得到了很大发展，GPS定位技术逐渐的应用到交通管理和车辆监控就是一种可以实现精度高、高效的监控，以及存在着诸多的功能的系统,是一种现代化的高科技产品而除了可以辨认出诸多人的语音信息之外,在进行数据传播和进行短消息发送的业务中获得了较好的成效,有效地对信息进行控制和定位，为这种高科技产品的使用奠定了坚实的基本，在民用领域进行推广和使用提供了有效地保障因此，和等两种技术构成的产物,可以对移动的目的进行跟踪。

核心词:单片机　GPS模块 短消息模块1.引言 　 随着着国内的经济不断发展、都市化的进程极具加快、人们物质生活和汽车工业生产力的不断提高，作为国内国民经济基本的交通运送业得到了迅速的发展，汽车早已逐渐进入千家万户随着汽车保有量的数量急剧增多和交通事业的迅速发展，并且面临着很大的运送压力，交通的道路变得越来越拥挤，与此同步交通事故不断发生，十分严重的影响了人们的生活和出行在此期间，许多和汽车有关的行业就开始迅猛发展例如，公交车,出租车,医院急救车，旅游客运等行业中所辖车辆就在不断增长，这些车辆慢慢浮现了某些无法应对的问题此外，有不少的行业对于安全工作提出了新的规定,如运钞车,以及货车等以及夜间往偏远地方出行的出租车等等如何科学有效的管理并控制车辆,对车辆进行合理的安排，提高车辆运用率并保证车辆行驶安全，已成为大众和国家所关注的焦点问题　 　 基于以上的问题，车辆监控系统的研究与发展也就越来越受到人们的关注和注重车辆监控系统的研发会在车辆管理、交通运送和监控中起到很重要的作用近几年来,由于GＰＳ技术的发展，使车辆的实时定位变得简朴，期间无线通信技术也飞快进展,因此以全球定位技术为前提的交通监控和管理成为也许，依托其高效率、高精度的长处,已被非常多的人所关注和结识,随着GPＳ入网费用的减少,因此这一技术也越来越受到厂商的青睐，逐渐在各个领域之中得以应用。

　　　 本次毕业设计是运用GＰＳ定位模块、单片机解决和短消息发送模块,用GＰS网络作为传播途径,模拟并跟踪对车辆数据的传播和采集基本内容如下：此系统重要由空间—GPＳ卫星星座地面控制—ＧPＳ地面监控系统;顾客设备端—GPS信号接受模块三个模块构成GPS卫星及其星座由2１颗工作卫星与3颗备用卫星构成GPS卫星群,记作(2１+3)ＧPＳ星群监控处所使用的设备重要为:前端接入装置、监控装置、数据库、业务终端装置2.系统的总体设计本文阐明的基本硬件措施是通过系统模块、移动模块和的地理模块；软件方面是通过每个分支实现的不同功能模块，软件部分则是通过程序语句来沟通配合各个模块的不同功能并完毕整体功能　　 ２.1车辆监控系统中核心技术2.１.1　GPS定位技术该系统是随着现代高科技产品应运而生的的一种无误差、不间断和范畴广的电子追踪跟踪、定位的多功能系统GＰS网络大体由三部分构成,通过ＧPS卫星部分构成的太空整体、由大量陆地站构成的控制部件和接受器件为重要驱动的顾客设备,其重要可以实现如下的功能:空间方面：卫星星座重要存在着如下的参数,24个卫星，55度轨道的倾角，6个卫星轨道面,4颗卫星定位于每个轨道面上，的卫星的高度，卫星星座的运营周期为1１小时分,载波频率。

在任何的地区和方位,都可以观测到四棵卫星,并且定位的精度精确地面控制部分：重要功能是需要对全球定位系统进行监测，并测量每颗卫星的位置，并以电文的手段发送给卫星，然后由卫星把获得地信息发送给顾客,这就是卫星提供的信息从整个控制部分可以得出:主控站1个、监控站５个和注入站3个其中,主控站负责对监控站发出的信息进行收集，计算出多种轨道的参数,并把这些信息转发给卫星监控站中配有P码接受机和精密时钟等装置，对于来自于卫星地信息进行监测,并且在每过十五分钟把获得地信息发送给相应的监测部门2.1．2 ＧSM的移动通信技术该系统的制定是按照欧洲提出的通信原则化委员会的技术规范和有关的原则而设计的,是一种基于开放的构造而设计的一种全新的系统由于该系统是国家通过投资而建设的公众网络,是的运作最为稳定，覆盖范畴最大，并且是最有发展潜力的话音系统,可辨认身份和进行保密工作，以便减少不必要的障碍对比常规的通信网络,8００M集群无线通讯网的使用性能较好,并且通信范畴较广,并且其开发价格经济和实惠，可以在诸多的地方进行推广和使用,可以实现对于信息资源的共享，减少不必要地反复的建设和投资系统除了可以提供相应的语音服务以外，还可以进行数据解决,和短消息解决等。

在体系构造中，存在着通信管理层（)，的重要职能为：以顾客的需求为基本,在顾客保持联系之间,对有关信息和信号进行解决如短消息解决即为层的新功能系统的话音的传播,都是基于一定的管理规则进行的，而短消息是则明显提出不解决端对端的业务系统重要通信信道有:话音信道和控制信道，短消息则是运用后者转化而来的的短消息是由信令信道进行业务传播的,其为通信网所拥有可以在没有进行拨号的状况下，构建相应的连接，并把信息和地址传播于短消息中心，再通过它把最后获得的数据转到信宿短消息功能用于车辆监控的最大好处就是易于监控，且成本较低2.2系统构造总体框架2.2.1系统方案的设想系统的综合构造决定了最后系统的整体功能,本次设计的系统不仅要对汽车位置,状态进行历史数据储存同和也要实现实时监控功能,因此，系统的大体构造可觉得单片机模块、ＧPS、短信模块、A/D转块等几大部分通过单片机程序把单片机模块和ＧPS、短信模块整合起来同步实现车辆位置(经度、纬度）等数据的发送和接受2.2.2系统方案的框架相比较与世界上的某些发达国家,国内对GPS车辆监控的整体研究才刚刚开始，九十年代时大陆之后很少高校、研究所和某些公司在进行该方面的研究。

随着车辆位置实时监控技术的广泛推广,市场对本设计的需求也越来越大之后会有越来越多的公司来参与这学方面的研究,获得成功也是日益增多车辆监控系统的构成:车辆监控涉及卫星子系统、网络子系统、车载移动终端子系统与中心监控子系统　 　　(1)卫星 卫星始终不断地传送位置信息，通过子系统接受机对数据进行管理,并且生成位置数据例如具体地点和实时速度等 (2)通信网络 汽车中的移动发射端与监控大厅所传送的资讯，都是通过的短信息保存功能传送的,现实生活中短信息应当结合车载传送终端的作用，专门传送到监控部门 　 (３)车辆移动终端 车载发射端是由GPS接受、GPＳ采集模块构成、主控模块、串行通信的扩展分支，ＣPU核心控制分支和ＯLEＭ成型分支以及大量外围模块所构成的,每个模块交互通过串行通信口连接可以实时接受ＧPＳ星群发射位置信号，解码并对短消息进行简朴解决,向监控机构运用短消息,直接地传送被监控车辆的实时定位与时间资料,并能在控制中心显示实时位置与速度，并能通过短信接受监控中心的控制指令4)监控中心 监控终端通过总控计算机和GSM通讯模块构成，它们通过串行通信数据通信,大体功能是对车辆的跟踪、监控与定位、运营监测、监控管理、信息解决和外界数据接口;运用网络系统和车辆终端系统完毕即时通讯；实现对异样目的的实时跟踪功能,同步在电子地图中随时呈现相应数据；进行电子地图库的汇编;运用局域网与应用平台完毕最后的系统整体输出。

监控终端运用ＧSＭ通信模块以及配套的程序接入GSＭ网络模块的短信中心和在驾驶中的车辆执行即时定位传送和管控原则传送，最后实目前电子地图中精确显示定位本次毕业论文的重要设计工作与功能就是通过GPS定位模块完毕对车辆的跟踪并运用GSＭ的短信业务把采集信息传送到地面控制终端这其中涉及硬件之间的配合和软件的批准调度车载解决模块不与其她模块互相配合,为后来的改善留下无限也许控制模块负责综合控制数据;串行口通信扩展分支负责数据通道分派及传递；GＰS采集分支的作用是自动接受实时定位信息;短信分支进行定位信息的确认，其构造如图1所示监测中心GSM模块单片机（STC12C5628AD）串行扩展口（CD4052）GPS接受模块S 图1 总体构造图 3.电路硬件设计3．1 STＣ１2C5A60Ｓ２单片机结合系统需求与设计原则，控制中心单元需要和子系统、短信息子系统衔接,由于整个系统的中断非常多，因此应当选用中断级别比较多的结合上述因素，该软件最后运用控制中心单元，为宏晶的单片机，属于一款符合高性能仪器仪表原则的单片机ＳＴC１2C5A6０S2是中国广东宏晶科技有限集团制造的单时钟/机器周期（）的单片机，属于高转速/低能耗的一款新型单片机,其型号为,指令代码对老式单片机有着非常好的兼容性,然而速度却高出老式单片机的1０倍之多，内部集成专用复位电路。

4路，8路高速10位转换STC12C５A6０S２的功耗低，供电电压为3．５V~５.５Ｖ,通用I／O口，复位后为：准双向口/弱上拉，可设立成四种模式 　图3 单片机芯片简图图3是本次硬件设计单片机的芯片简图其中ＧND接地,VＣC接电源电压将P3．0和P3．1引脚与扩展串行口的引脚3和13连接,这样就可以实现串行口的扩展其他引脚与开发板上的其他芯片相连接,实现不同的功能3.2 ＧPS模块这次所选用的子系统属于深圳百年星科技电子集团制造的，全球定位功能接受器类型涉及二十多种频道，的频率属于码，敏捷度跟踪属于，冷启动和暖启动的时间分别为:秒和秒，热启动时间的持续时间为一秒;在动态环境下：海拔高度在六万英尺之内,速度低于米/秒;默认的的，波特率从到，控制温度在到之间,保存温度在到之间；功能阐明：高敏捷度芯片组，高属性接受机轨道的能量损耗小,且有二十个卫星，再次获得信息的时间仅为零点一秒,并且是使用了多途径减缓设备该模块图为如下：图4 电路图子系统接通电源之后，子系统随时都在获取卫星信号，并运用子系统的引脚自动传送由输送过来的定位数据,该定位数据时时刻刻都在传送由卫星发送过来的定位数据,该定位数据每１秒输送为1帧，信号的波特率一般状况下采用,在定位数据中，等同步存在。

子系统与引脚和扩展串行口的2与12引脚对接，接下来与单片机进行衔接,完毕数据的传送与保存子系统的外接电路仅仅和等引脚衔接即可,有关子系统的引脚性能简介如表1所示在实行子系统调试过程中,为了操作简便,没有运用扩展串行口，直接把ＧＰS模块和单片机相连接，GPS的引脚TXA和RXＡ分别连接单片机RXD和TXD引脚，引脚VCC接电源,引脚GＮD接地,单片机通过USB数据线与电脑相连接由于子系统始终在获取卫星的信号，然后运用系统的引脚自动发送由卫星传送定位数据到单片机Pin引脚名字功能阐明1VCC_5V＋3.0～5.5V电源输入2ＴXA串口数据输出Ａ3RXA串口数据输入A4ＮCNC５GND接地表１ 　GPS模块功能引脚阐明3．3 短消息模块通信子系。