出租車(chē)GPS定位系統的設計
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
摘要：本文根據出租車(chē)公司對車(chē)輛定位功能的要求，以單片機MSP430F147為核心，集成GPS模塊、GPRS模塊，詳細論述了出租車(chē)GPS定位系統的設計，其中包括硬件方案和軟件方案的設計。該系統可以實(shí)時(shí)采集運行出租車(chē)車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置信息，并且可以將采集到的信息通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到出租車(chē)運營(yíng)公司，為出租車(chē)公司對車(chē)輛的監控調度提供了方便。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C；GPS模塊；GPRS模塊
引言
隨著(zhù)現代社會(huì )的快速發(fā)展，出租車(chē)作為城市公共交通的一部分，已經(jīng)成為廣大市民出行必不可少的交通工具。但是隨之而來(lái)的出租車(chē)監控調度、安全管理卻成了每個(gè)出租車(chē)公司的一大問(wèn)題。如何簡(jiǎn)單快捷的對出租車(chē)進(jìn)行合理的調度管理，同時(shí)可以實(shí)時(shí)監控每輛出租車(chē)的安全狀況，針對這一問(wèn)題我們開(kāi)發(fā)了出租車(chē)GPS定位系統，此系統大大方便了出租車(chē)公司對出租車(chē)的調度管理，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)監控出租車(chē)的位置以及安全狀況。
出租車(chē)GPS定位系統的功能
出租車(chē)GPS定位系統是出租車(chē)監控調度系統的一個(gè)組成部分，可以向出租車(chē)監控調度中心提供出租車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息，保證出租車(chē)運行安全，以便對出租車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，出租GPS定位系統的功能如下：
1）信息采集功能
GPS定位系統可以準確無(wú)誤的采集車(chē)輛的實(shí)時(shí)信息（如經(jīng)度、維度、速度、方向等）。
2）數據存儲功能
可以存儲車(chē)輛ID號、停車(chē)前5分鐘的速度信息以及連續行車(chē)時(shí)間等信息。
3）數據傳輸功能
可以將采集到的出租車(chē)實(shí)時(shí)信息通過(guò)GPRS發(fā)送到監控調度中心，便于監控調度中心實(shí)時(shí)監控出租車(chē)輛的位置以及安全狀況。
系統硬件設計
系統以單片機MSP430F147為核心控制器，集成GPS模塊、GPRS模塊、串行存儲器模塊和電源管理模塊。系統框圖見(jiàn)圖1。
圖1 系統框圖
Fig.1 System diagram
2.1 單片機單元
系統采用TI公司的MSP430F147單片機作為核心控制器[1]，此款單片機具有16位的CPU集成寄存器和常數發(fā)生器，可使單片機實(shí)現最大化的代碼效率；集成JTAG，支持在線(xiàn)編程；兩個(gè)通用全雙工串行同步/異步通信接口；6個(gè)8位I/O口；外部中斷輸入接口。單片機串口0負責接收GPS模塊輸出的數據信息，分析并且提取接收到的有效信息數據，一方面對數據進(jìn)行存儲，另一方面將信息通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到出租車(chē)監控調度中心。
2.2 GPS模塊
2.2.1 GPS概述
GPS（Global Positioning System）是美國研制的新一代衛星導航定位系統，可向全球用戶(hù)提供連續、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。它是目前世界上精度高的一種導航系統，已被廣泛用于軍事、經(jīng)濟、地理信息測控及其他領(lǐng)域。GPS定位系統由三個(gè)部分組成：GPS衛星星座（空間部分）、地面監控系統（地面控制部分）以及GPS信號接收機（用戶(hù)設備部分）。
2.2.2 GPS模塊介紹
GPS采用GS-87模塊[2]，它是一個(gè)高效能、低功耗的智能型衛星接收模塊或稱(chēng)作衛星接收引擎，它采用美國瑟孚SiRF star III公司所設計的第三代衛星定位接收芯片，是一個(gè)完整的衛星定位接收器具備全方位功能。其系統結構如圖2，GPS Antenna（GPS天線(xiàn)）接收衛星信號，將微弱的電磁波能轉化為相應電流。電流經(jīng)過(guò)LNA（低噪音放大器）被放大，在通過(guò)filter 濾波器將其變頻處理，送入SIRF StarIII(由GRF3W和GSP3組成)進(jìn)行處理，將處理后的信號通過(guò)串口與單片機進(jìn)行連接。用戶(hù)通過(guò)對單片機的軟件編程控制，將GPS接收到的信息進(jìn)行處理，提取出對用戶(hù)有用的信息。
圖2 系統結構圖
Fig.2 System diagram
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