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作者：洛阳理工学院计算机与工程信息系 刘勇 张明凯 蒲振龙
指导教师：李京秀 张焕龙

　　作品简介　　

 　　GPS模块接收定位信息，基于GPRS通信网络实现信息的无线传输和查询，GPRS模块具有的无线串口与网络的配合实现了监控终端的远程监管与控制。

　　3.功能
　　(1)实时定位
　　车载终端通过GPRS无线通信及时上传车辆的位置信息(包括经度、纬度、航向、速度等信息)到上位机软件(控制中心)，实现实时监控。

　　(2)实时查询
　　乘客可通过手机发送短信查询码，到所乘车辆的查询号，即可获得车辆的定位信息，然后通过网络查询详细信息。

　　(3)紧急求救
　　当发生意外又无法打电话求救时(例如:交通事故、遭遇抢劫等时)可以按紧急求救键发送报警短信求救,从而获得及时的救援。

　　(4)远程控制
　　在一台连接到网络的电脑上，通过无线串口发送AT指令即可控制GPRS与单片机的通信，从而实现远程控制。

　　4.使用说明
　　“移动精灵”作品如图2所示，它由GPS定位、GPRS通信、LCD显示和手动控制四大模块组成。GPS接收模块将接受到的定位信息通过串口2发送给单片机，经程序处理后将经纬度、时间、航速等信息显示在12864LCD上。同时由GPRS通过无线串口将定位信息发送到上位机定位软件上，实现全程监控。用户完成相关配置后也可通过无线串口对GPRS进行远程控制。为方便用户使用系统增加了手动控制模块，通过三个按键实现包括重启、翻页、紧急求救三个功能，当发生意外时只需按下紧急求救键，即可发送求救短信，极大地保障了用户的安全。
　　“移动精灵”是对公司车辆进行有效监控和管理的得力助手，也是方便乘客乘车的贴心宝贝，更是保障安全的安全卫士。　　

 　　平台选型说明

　　开发平台选用的是大赛组委会指定的以STC15F2K61S2芯片为控制核心的单片机开发板，它是增强型的8051MCU,具有的双串口可分别用于GPS模块与GPRS模块的通信，LCD12864接口和可选择独立按键分别用于实现显示模块和手动输入模块的功能，满足作品开发需求。

　　设计说明

　　1.设计原理
　　该作品由GPS定位、GPRS通信、LCD显示和手动控制四大模块组成，系统总体结构如图3所示。　　

 　　(1)GPS定位模块：系统上电后采用EC-916(TTL)型号的GPS RF接收模块接收定位信息，计算出当前的经度、纬度、速度、时间等信息。
　　(2)GPRS通信模块：由WG-8010-232DTU型号的GPRS，通过GPRS模块带有的comway无线串口把定位信息发到服务器端，在comway定位软件中显示具体的定位地点。同时利用GPRS收发短信的功能提供用户通过手机查询的服务。
　　(3)LCD显示模块：通过12864LCD显示客车当前的经纬度、速度、时间和调度中心的指令等信息。
　　(4)手动输入模块：由三个按键实现包括重启、翻页、紧急求救三个功能，方便用户的控制。当发生意外又无法打电话求救时(例如交通事故、遭遇抢劫等)可以按紧急求救键发送报警短信求救。
　　主控制器采用STC15F2K61S2芯片，它是增强型的8051MCU，具有两个串口，可分别用来与GPS和GPRS模块通信。

　　2.原理图　　

 　　3.设计方案
　　3.1软件结构设计
　　(1)本软件系统采用模块化的设计方法，每个模块实现一个功能，各功能模块以子函数形式出现，便于修改与移植，软件功能模块如图5所示。　　

 　　(2)上位机软件(监控中心)comway定位软件由GPRS模块商家提供，设置GPRS通信协议为comway协议，按设置的时间间隔将GPS信息以二进制方式发送到上位机，在comway定位软件中显示GPS信息如图6所示。　　

 　　(3)远程控制通过comway无线串口软件控制GPRS DTU，实现与用户计算机之间的无线通信。用户完成配置后只要连接网络就可以远程控制GPRS。

　　3.2模块介绍
　　(1)GPS接收模　　

　　GPS接收模块采用EC-916型号的GPS RF接收模块，如图7所示。它是一个完整的卫星定位接收器，具备全方位功能，定位精度：﹤10m，输出数据波特率9600bps，与单片机的串口2连接。GPS接收模块通过串口发送出来的数据并不是全部需要，需要对数据进行处理，数据接收处理程序流程图如图8所示。　　

 　　(2)GPRS通信模块
　　GPRS通信模块选用WG-8010 GPRS DTU，如图9所示。DTU内置工业级GPRS模块，提供标准RS232数据接口，可以方便的连接MCU，仅需一次性完成初始化配置，用户就可以与服务器端通过GPRS无线网络和Internet网络建立连接，实现数据的透明传输;另外，用户设备(手机等)也可以利用DTU直接收发短信以及作为GSM MODEN连接上网。

　　1)发短信功能
　　WG-8010 GPRS RTU 支持标准GSM07.07AT 指令集和扩展的COMWAY 扩展AT指令。DTU发短信是通过AT指令执行的，单片机通过串口给DTU发送AT指令，进而控制DTU工作，MCU将GPS读来的数据储存在缓存区，当客户进行查询时发短信查询码， DTU检测到查询码信号时，向单片机回送一个激活命令，单片机被激活后将GPS信息以AT指令的形式传给DTU进而发给客户，这样便完成了短信查询。

　　2)远程控制功能
　　选用WG-8010 GPRS DTU还可以与Comway 无线串口软件配合使用，帮助用户建立远端串口设备和用户计算机之间的无线通信信道，向广大中小型客户提供电信级无线数据通信服务。MCU的RS-232的串行通信接口可以和 COMWAY DTU经GSM/GPRS网络与一台连接到Intnet的PC实现无线数据通信。在连网的计算机上上网时，只要打开无线串口，并给有唯一编号的DTU发送AT指令就能实现AT指令进行远程控制，在无线串口发送带有AT指令的密码，就能通过DTU控制单片机，单片机将GPS传来的数据同样发回给PC机，这样便完成了网络查询。

　　(3)LCD显示模块
　　显示模块采用带常用汉字字库的12864LCD，用于显示经纬度，时间，速度及监控中心发布的提示、命令等信息。当无法接到收信号时，显示警告和提示语句，提醒用户检查设备是否出现故障。　　

 　　(4)按键输入控制模块
　　该模块使用三个按键实现包括重启、翻页、紧急求救三个功能，方便用户的控制。当发生意外又无法打电话求救时可以按紧急求救键发送报警短信求救。

　　作品特色

　　1.先进性
　　(1)提高客运公司的服务水平，使运行管理更加规范，增强公司的监管力度。
　　(2)为运营者提供丰富和完善的实时掌握车辆运行状况的技术手段，提高调度管理的灵活性，处理紧急情况的有效性和及时性。
　　(3)先进的管理思想和技术完美结合，使管理者及时、准确地掌握车辆信息，减少监管人员的投入，可达到经济，高效目的。

　　2.创新性
　　(1)具有的远程监管、控制功能可以对车辆的运行进行远程监督，通过对车辆发布信息，可以实现远程控制。
　　(2)具有的手机短信查询功能可以使乘客方便地查询到到自己想要乘坐车辆的地点信息，就近乘车省去等车时间。
　　(3)利用无线串口可以使GPRS脱离系统独立工作。

　　3.实用性
　　(1)有效的监管功能——管理者可以方便地对车辆进行有效的监管，根据车辆状态信息对车辆进行科协合理的调度。
　　(2)乘客省钱、省力、省心——为乘客提供实时查询服务，方便乘客选择就近路线乘车。
　　(3)应用范围广泛——不仅可以运用于对车辆的监控，还可以运用于防盗，防抢劫报警，紧急医疗求救，娱乐等多种服务。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2325