一种基于ARM的嵌入式汽车导航与防盗系统技术方案

本发明专利技术属于通讯技术领域，涉及到一种基于ARM的嵌入式智能系统，更确切的说是基于ARM的嵌入式汽车导航与防盗系统。本发明专利技术通过对嵌入式系统的软件和硬件电路的整体完整设计，实现了整套汽车导航及防盗的智能化方案。从对系统的整体框架构成开始分析，我们实现了支持系统所需的硬件电路，然后完成了以ARM芯片为核心的系统电路设计。然后，在这个硬件结构的基础上，我们完成了嵌入式系统的移植。最后，我们在嵌入式系统上完成了针对GPS和GPRS位置定位及信息通讯数据的接收处理程序，从而实现了汽车导航与防盗功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通讯
，涉及到一种基于ARM的嵌入式智能系统，更确切的说是基于ARM的嵌入式汽车导航与防盗系统。
技术介绍
随着我国经济的高速发展以及人民生活水平的提高，我国的汽车保有量在未来很长一段时间内将持续上涨。交通运输行业作为国家重点扶持的基础产业得到了快速高效的发展，遍布全国的高等级公路网络的建设，方便快捷的城市公共交通体系的建成，都显现出一番蓬勃的繁荣景象。与此同时，城市建设规模日益扩大，高速公路网络不断延伸，城市的车辆，驾驶员及交通流量大幅度增长，这对公安交通管理部门和交通运输部门的管理提出了更新、更高的要求。另外，对于各种车辆的行驶安全以及公路交通的畅通等问题，也逐渐成为当前所面临的急需解决的重要课题。对于上述等问题，必须找到一个行之有效的解决方案。由此，我们发现，只要知道汽车在某一时刻的有效位置，就可以找到解决相关问题的方法。车载智能终端是嵌入式技术、GPS技术、GIS技术和GPRS通讯技术相结合的产物，能够实现定位、监控和导航等功能，对智能交通的研究和发展具有重要意义，能有效地解决以上所提到的问题。随着计算机技术和卫星导航技术的飞速发展，汽车嵌入式导航系统已经成为汽车工业发展的焦点。随着网络技术的发展和智能交通系统的完善，车辆导航定位系统与无线网络技术的结合将空间信息和网络资源有机联合起来，使得车辆导航定位系统具有更加广阔的发展空间。近几年随着我国汽车消费热度日益加温，同时，汽车偷盗案件也居高不下，造成了巨大经济损失。由于社会治安状况的现实性，车辆被盗、被抢事件时有发生。据统计，全球每年被盗汽车数量多达近百万辆，但是能够追回的仅占20％，虽然大部分的车辆都购买了保险，但车辆一旦被盗、被抢，都不可避免的给车主造成财产损失，同时也可能对司机和乘员造成人身伤害。现今网络防盗系统应用最广泛的是GPS卫星监控系统，可以对车辆进行24小时不间断、高精度的监控。可是车主要享受网络防盗系统服务必须支付近万元的设备购买费和每月不菲的系统服务费，而且在某种程度上容易暴露个人去向的隐私，因此，开发一种廉价且能实现远程监控，基于非公共基站的无线汽车防盗系统是汽车防盗系统有潜力的发展方向。现有的导航系统中，有基于平台的导航与防盗系统，有基于ARM7平台的汽车导航定位系统，有基于DSP处理器、GSM短信息的GPS汽车定位与防盗系统，这些系统都较好的实现了其功能。本专利技术与现有的同类系统相比采用了性能较优的ARM9处理器，以满足现代高速度大数据的要求，并且把汽车定位和防盗功能结合起来，设计了一种基于GPRS通讯平台和GPS卫星定位的汽车防盗系统，实现汽车定位与防盗功能的结合。基于该系统我们就能够随时随地了解汽车的状况，不管离车多远都可以立即知道汽车的情况和汽车的位置，汽车一旦发生什么情况用户都能够立即接到警示。该系统运用于私家车可以进行位置跟踪、防盗、反劫，保障人车生命财产安全，经济效益显著，具有很强的市场竞争力，投资实施该项目具有实际的社会意义和经济意义。
技术实现思路
嵌入式车载导航和防盗系统是集GPS全球定位技术、嵌入式技术和GPRS移动通信等技术为一体的综合性系统。因此，根据车载定位系统的要求，根据现在市场上出现的电子整机产品，参考相关的功能、性能、价格和实现难易程度等因素，对本系统从硬件、软件两方面进行设计。硬件设计上主要根据系统要完成的功能以及处理器的性能来选择器件和搭建电路，软件设计上主要阐述软件的实现过程，
技术实现思路
主要有以下几个内容。(1)硬件系统设计以ARM9处理器为核心构建硬件平台，并根据系统的功能需求加入专用模块，如GPS数据采集模块，无线通信模块MC35i等。这些专用模块通过RS232串口与ARM9处理器相连接，以实现硬件系统的搭建。(2)软件系统设计本专利技术选择嵌入式Linux作为软件运行的平台。嵌入式Linux是将Linux内核移植到S3C2410平台上的版本，它支持多任务，具有完备的TCP/IP协议栈，在嵌入式领域内具有广泛的应用。嵌入式Linux操作系统不仅可使软件的开发更加灵活，也能使整个系统的可靠性得到提高。根据系统中所具有的各个功能模块的运行情况和具体设计的定位和防盗两种系统工作模式，开发了相应的软件来驱动系统稳定运行。附图说明图1为系统硬件结构图。图2为接收机系统框架图。图3为串口电路原理图。图4为软件总体结构如图。图5为程序模块关系图。图6为驾驶系统程序模块图。图7为GPS模块软件设计图。图8为GPS定位信息的提取流程图。图9为显示程序模块设计图。图10为防盗主模块程序设计图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述。整个系统包括两大部分一是数据终端部分，二是车载控制部分。数据终端部分用来接收短信，监视控制汽车状态，可以用手机来实现。车载控制部分主要由ARM9处理器、GPS数据采集模块、GPRS通信模块、LCD显示器等组成。ARM9处理器是关键控制部分，处理和协同各个模块之间的通信，各个模块通过串口同处理器相连，GPS模块负责接收GPS卫星信号，GPRS模块实现报警短信的发送，LCD显示器显示GPS定位信息。硬件结构图1如图所示。主要硬件结构下文详细解释。(1)主控模块选用，主控模块为整个硬件系统的核心。本文采用华恒科技HHARM9-EDU开发板，在对该开发板研究分析以后，按设计功能需求围绕该开发板进行了硬件系统设计，使开发板通过RS232串行口与GPRS模块、GPS模块等器件相连接构成整个硬件系统。(2)接收机组成结构，一台典型的接收机由信号接收、信号变频、信号相关处理及数据存储等几大模块组成，如图2所示。①信号接收单元。主要功能是接收来自卫星的导航信号，这一单元主要由天线和低噪声放大器组成。天线的作用是将GPS卫星信号极微弱的电磁波能转化为相应的电流，而前置放大器则是将GPS卫星信号电流予以放大，有时还兼有变频作用。②射频前端，即信号变频模块。其中的基准频率振荡源为GPS接收机提供时间和频率基准，它是GPS接收机的一个关键模块。它的输出通往频率合成器，产生本振频率和系统时钟信号。然后一个或多个本振频率信号与射频信号进行混频，完成射频信号(RF)到中频信号(IF)的变换，同时将中频信号放大和进行模数转换，并通过抽样频率对该中频信号进行抽样，以便后续数字化处理。③信号通道，是GPS接收机的核心部分。不同类型的GPS接收机所具有的通道数目从1至12个不等。目前，主要有相关性、平方律和码相位等三种类型的信号通道。其中，相关性通道被广泛地应用于现代的GPS接收机。相关性通道主要由载波跟踪环路和伪噪声码跟踪环路组成。④导航或应用处理模块，就是处理器单元。它对信号通道进行控制，完成对信号通道数据的读取、判断、运算，对它本身的工作参数设定等工作。⑤存储及接口。GPS接收机为用户提供定位、导航或其他服务，这些服务需要通过相关的应用程序处理导航数据后才能实现。因此，在GPS接收机内需要有一定容量的存储器，存储相关的数据和运行程序而接口单元则提供GPS接收机与外界进行交互的接口。(3)LCD模块选用本专利技术采用的LCD显示屏是华恒公司的HHARM_LCD_R3，这是一块TFT液晶屏，分辨率为240×320，在硬件电路设计的时候采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM的嵌入式汽车导航与防盗系统，核心结构包括以ARM芯片为核心的硬件电路，基于GPS的软件设计，以及基于GPRS的处理应用程序。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的嵌入式汽车导航与防盗系统，核心结构包括以ARM芯片为核心的硬件电路，基于GPS的软件设计，以及基于GPRS的处理应用程序。2.以ARM芯片为核心的硬件电路包括：ARM9处理器、GPS数据采集模块、GPRS通信模块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎哲，
申请(专利权)人：阎哲，
类型：发明
国别省市：四川;51