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作者：金陵科技学院 陈锐峰 缪伟 张磊
指导教师：姚健东

　　作品简介　　

　　开发背景：
　　在现代的生产及运输过程中，离不开对物流车的实时监控与管理，监控中心常常要求掌握物流车当前的运行状态、地理位置以及车舱内的环境等信息。针对这种需求，基于STC15F2K61S2和百度地图，实现了车载GPS导航定位系统。

　　结构，功能说明：
　　由系统框图(图1)可知本系统可分为信息采集与处理、信息传输以及Android终端监控3个主要的部分：
　　(1)信息采集与处理部分主要利用了GPS对车辆的地理
　　位置信息进行采集，并由单片机对数据进行处理(提取、转换等)。
　　(2)信息传输部分由GPRS将经单片机处理后的数据通过GPRS网络、GPRS-Internet网关以及Internet传输给Android终端。
　　(3)Android终端监控部分通过编写的基于百度地图的软件接收回来的数据存在SQL数据库，再以百度地图的形式呈献给监控人员。　　

　　使用说明：
　　1. 打开Android终端上的监控软件。
　　2. 打开下位机的电源模块，稍等片刻即可实现定位功能。
　　3. 移动GPS的位置即可观察到Android终端上的位置变化。

　　平台选型说明

　　本作品采用宏晶公司最新STC15系列IAP15F2K61S2芯片。增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，速度比普通8051快8-12倍。ISP/IAP，在系统可编程/在应用可编程，无需编程器，无需仿真器。可当仿真器使用。两组高速异步串行通信端口(可同时使用)一根优质USB线实现系统供电、程序下载、通信功能使用十分方便。两个串口分别用来连接GPRS模块和GPS模块。P0口用来作为1602液晶屏数据口。

　　设计说明

　　1.GPS模块：
　　GPS使用了uBlox公司的ublox6 高精度GPS模块，ublox6 是一个专用的车载GPS导航定位模块(具有定位准确、更新快、低功耗等特点)，上电启动后，会通过高增益天线和无线网络自动搜索卫星进行定位，然后通过串口的通信方式将所测得的经纬度(同时还包括时间日期)送到单片机进行分离与提取。GPS与单片机的连接如图2。　　

　　2.GPRS模块
　　车辆信息的传输，信息的传输主要利用GPRS。GPRS使用了瓦尔通信的NL8886N无线模块，NL8886N无线模块是一款两频段GSM/GPRS无线模块，而且GPRS数据业务内嵌TCP/IP协议(支持多链接，提供ACK应答，提供大容量缓存)，通过串口的通信方式与单片机进行通信，是高速数据传输等各种应用的理想选择。
　　在GPRS模块上插入一张已开通SIM 卡并接通电源后，由微控制器单片机向其发送AT指令，将单片机处理好的GPS数据发送给GPRS,从而实现了GPRS通过GPRS网络、GPRS-Internet网关、Internet与Android终端建立连接，进而实现了GPRS与监控中心的Android终端通信，并以此来传输数据。原理图与图2类似。

　　3.1602显示模块
　　液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。本系统中用此来作为GPS数据的显示，让人可以形象直观的看到位置信息。模块原理图见图3.　　

　　4.电源模块
　　电源模块负责给上述模块以及单片机开发板供电。本系统采用12v锂电池供电。通过降压模块得到5v电压个单片机，GPS模块供电。由于GPRS模块采用4,.2供电，因此采用降压模块将5v电压转化成4.2v。

　　5.软件设计
　　百度地图提供了丰富的公交换乘、驾车导航的查询功能，为您提供最适合的路线规划。不仅知道要找的地点在哪，还可以知道如何前往。同时，百度地图还为您提供了完备的地图功能(如搜索提示、视野内检索、全屏、测距等)，便于更好的的使用地图，便捷的找到所求。
　　通过下图(图4)我们可以清晰地看到每一条街道与树木，实现了以一个清晰、直观的方式将车辆当前所处的地理位置呈献给监控中心，同时将接收到的车辆的各项信息存入Android终端机的数据库，通过对数据库中数据的访问实现了对车辆历史路线的查询与定位，从而真正做到了车辆科学、规范地管理。大大提高了车辆运作的效率。　　

　　作品特色

　　(1)信息采集模块在实现功能的前提下，很好地控制了其体积，使其便于内置在车体内。
　　(2)对比市场的现状，此系统在准确地保证功能的同时，有效地降低了成本，真正做到了高性价比。
　　(3)系统不仅仅实现了车辆的实时定位，为行车的安全提供了有力的保障。
　　(4)数据的传输过程延迟十分微小，真正做到了数据地实时传输。

系统演示视频：