基于GPS和GSM定位車輛短信追蹤系統(tǒng)設計(1)

1、基于GPS和GSM定位車輛短信追蹤系統(tǒng)設計目 錄1.引言12.系統(tǒng)的總體設計22.1車輛監(jiān)控系統(tǒng)中關鍵技術22.2系統(tǒng)結構總體框架23.電路硬件設計43.1 STC12C5A60S2單片機43.2 GPS模塊43.3 短消息模塊63.4硬件的總體電路設計74.軟件設計74.1開發(fā)環(huán)境74.2系統(tǒng)軟件的設計和實現84.3系統(tǒng)各模塊子程序的流程設計95. 設計測試與分析116.結語13參考文獻14基于GPS和GSM定位車輛短信追蹤系統(tǒng)設計學生姓名:黃 玥 指導教師：紀辛然 宋子曄摘要：GPS定位系統(tǒng)起初的研究主要是應用于軍事，但隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車的數量也隨之增多。與此同時，G

2、PS技術的完善和SA政策的取消，GPS在民用領域得到了很大發(fā)展，GPS定位技術逐步的應用到交通管理和車輛監(jiān)控GPS就是這樣一種能實現高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、價格可接受的高科技定位產品。而GSM除了能夠提供人們熟悉的語音信息以外，它還能在GPS和使用者之間，通過數據業(yè)務和短消息業(yè)務，很好的傳遞控制和定位信息，為GPS這種高科技定位產品，在民間廉價的應用奠定堅實的基礎。因此，GPS和GSM這兩個當今熱門技術結合的產物，將最大程度的滿足人們對移動目標的跟蹤需求。關鍵詞：單片機 GPS模塊 短消息模塊1.引言 伴隨著我國的經濟不斷發(fā)展、城市化的進程極具加快、人們物質生活和汽車工業(yè)生產

3、力的不斷提高，作為我國國民經濟基礎的交通運輸業(yè)得到了快速的發(fā)展，汽車早已逐步進入千家萬戶。隨著汽車保有量的數量急劇增多和交通事業(yè)的不斷發(fā)展，交通運輸的壓力不斷加大，交通堵塞和擁擠的現象也越來越多，與此同時交通事故不斷發(fā)生，十分嚴重的影響了人們的生活和出行。在此期間，許多和汽車有關的行業(yè)就開始迅猛發(fā)展。例如，公交車，出租車，醫(yī)院急救車，旅游客運等行業(yè)中所轄車輛就在不斷增加，這些車輛慢慢出現了一些難以管理的問題，此外，有的行業(yè)對于安全性的要求也是十分嚴格，例如運鈔車，運送重要貨物的貨車以及夜間往偏遠地方出行的出租車等等。怎樣科學有效的管理并控制車輛，對車輛進行合理的安排，提高車輛利用率并保證車輛行

4、駛安全，已成為大眾和國家所關注的焦點問題。 基于以上的問題，車輛監(jiān)控系統(tǒng)的研究與發(fā)展也就越來越受到人們的關注和重視。車輛監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)會在車輛管理、交通運輸和監(jiān)控中起到很重要的作用。近幾年來，由于GPS技術的發(fā)展，使車輛的實時定位變得簡單，期間無線通信技術也飛快進展，因此以全球定位技術為前提的交通監(jiān)控和管理成為可能，依靠其高效率、高精度的優(yōu)點，已被非常多的人所關注和認識，隨著GPS入網費用的降低，因此這一技術也越來越受到廠商的青睞，逐漸在各個領域之中得以應用。 此次畢業(yè)設計是利用GPS定位模塊、單片機處理和短消息發(fā)送模塊，用GPS網絡作為傳輸途徑，模擬并跟蹤對車輛數據的傳輸和采集。基本內容如下

5、：此系統(tǒng)主要由空間GPS衛(wèi)星星座。地面控制GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備端GPS信號接收模塊三個模塊組成。GPS衛(wèi)星及其星座由21顆工作衛(wèi)星與3顆備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星群，記作（21+3）GPS星群。監(jiān)控中心的設備包括：數據庫、監(jiān)控終端、前端接入設備、業(yè)務處理終端。12.系統(tǒng)的總體設計本文說明的基本硬件方法是通過GPS系統(tǒng)模塊、GSM移動模塊和GPS的地理模塊；軟件方面是通過每個分支實現的不同功能模塊，軟件部分則是通過程序語句來溝通配合各個模塊的不同功能并完成整體功能。 2.1車輛監(jiān)控系統(tǒng)中關鍵技術2.1.1 GPS定位技術全球定位系統(tǒng)（GPS）是伴隨現代高科技產品應運而生的的一個無誤差、不間斷

6、和范圍廣的電子追蹤跟蹤、定位的多功能系統(tǒng)。GPS網絡大體由三部分構成，通過GPS衛(wèi)星部分構成的太空整體、由大量陸地站構成的控制整體和由接收器件為主體的用戶設備，應用功能如下：空間部分：GPS衛(wèi)星星座的基本參數，衛(wèi)星數為24個，衛(wèi)星軌道面為6個，軌道的傾角為55度，每個軌道面上有4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星的高度約為20200km，衛(wèi)星星座的運行周期為11小時58分，載波頻率1575.42MHz。在地球表面的任何時刻，都可以觀測到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好的定位解算精度。地面控制部分：控制部分負責監(jiān)控GPS系統(tǒng)的工作，測量和計算每顆衛(wèi)星的星歷，編輯成電文發(fā)送給衛(wèi)星，然后由衛(wèi)星實時地發(fā)送給用戶，這就是衛(wèi)星提供

7、的廣播星歷?？刂撇糠职?個主控站、5個監(jiān)控站和3個注入站。主控站負責收集各監(jiān)控站送來的跟蹤數據，計算衛(wèi)星的軌道和鐘差參數并發(fā)送至各注入站轉發(fā)至各衛(wèi)星。監(jiān)控站共有5個，裝配有P碼接收機和精密時鐘，對所接受的衛(wèi)星進行連續(xù)的P碼偽距跟蹤測量，并將間隔為1.5秒的觀測結果采用平滑的方法，每隔15分鐘將獲得的結果數據傳送至主控站。2.1.2 GSM的移動通信技術GSM數字蜂窩移動通信系統(tǒng)是依據歐洲通信標準化委員會制定的技術規(guī)范設計研究的，是作為一種開放結構和面向未來設計的系統(tǒng)。GSM移動通訊系統(tǒng)是國家投資建設的公眾網絡，是目前國內覆蓋范圍最廣、系統(tǒng)可靠性最高、話音清晰度最高的移動蜂窩通訊系統(tǒng)。它具有強

8、大的保密功能，用戶身份鑒別可保護網絡避免無權使用。與常規(guī)VHF/UHF無線通訊網，800M集群無線通訊網比較，它不但通訊范圍廣、系統(tǒng)運行可靠，而且經濟適用、投資少、易普及，減少各專用通訊網基站的重復投資建設，各地監(jiān)控中心易于聯網。GSM系統(tǒng)除了提供語音業(yè)務服務，還提供數據業(yè)務、短消息業(yè)務等多項功能。在GSM體系結構中，有一個通信管理層(CM)，CM的功能是：應用戶的要求，在用戶之間建立連接，并能維持和釋放這些呼叫。短消息就是屬于CM層地附加功能。GSM系統(tǒng)的話音或數據傳送，都是按照一定的規(guī)程建立、釋放和管理的，而短消息是GSM中唯一不要求建立“端對端”業(yè)務路徑的業(yè)務。GSM系統(tǒng)的通訊信道分為話

9、音信道和控制信道，短消息是通過控制信道來實現的。GSM的短消息業(yè)務就是通過信令信道傳輸信息，其為GSM通信網所特有。它不用撥號建立連接，可直接把要發(fā)的信息加上信宿地址先發(fā)到短消息服務中心，再有短消息服務中心把要傳輸的數據發(fā)到最終的信宿。短消息業(yè)務用于GPS車輛監(jiān)控最大的優(yōu)點在于其建立連接簡單、服務費用低。2.2系統(tǒng)結構總體框架2.2.1系統(tǒng)方案的構想系統(tǒng)的綜合結構決定了最后系統(tǒng)的整體功能，本次設計的系統(tǒng)不僅要對汽車位置，狀態(tài)進行歷史數據儲存同和也要實現實時監(jiān)控功能，因此，系統(tǒng)的大體結構可以為單片機模塊、GPS、短3信模塊、A/D轉塊等幾大部分。通過單片機程序把單片機模塊和GPS、短信模塊整合起

10、來同時實現車輛位置（經度、緯度）等數據的發(fā)送和接收。2.2.2系統(tǒng)方案的框架相比較與世界上的一些發(fā)達國家，我國對GPS車輛監(jiān)控的整體研究才剛剛開始，九十年代時大陸之后很少高校、研究所和一些公司在進行該方面的研究。隨著車輛位置實時監(jiān)控技術的廣泛推廣，市場對本設計的需求也越來越大。之后會有越來越多的公司來參與這學方面的研究，取得成功也是日益增多。車輛監(jiān)控系統(tǒng)的組成:車輛監(jiān)控主要由GPS衛(wèi)星模塊、GSM網絡模塊、車載移動終端模塊和中心監(jiān)控模塊構成。 (1)GPS衛(wèi)星 GPS衛(wèi)星一直不間斷的發(fā)送位置信號，由GPS模塊接收機進行數據處理，并且生成位置數據。例如具體地點和實時速度等。 (2)GSM通信網絡

11、 汽車上的移動發(fā)射端和監(jiān)控大廳所發(fā)的短消息，都是經過GSM的短消息存儲功能發(fā)送的，實際生活中短消息應根據車載發(fā)送終端的數目，專門發(fā)送至監(jiān)控中心。 (3)車輛移動終端 車載發(fā)射端是由GPS接收、GPS采集模塊組成、主控模塊、串行通信的擴展分支，CPU核心控制分支和OLEM成型分支以及大量外圍模塊所組成的，每個模塊交互通過串行通信口連接。能夠實時接受GPS星群發(fā)射位置信號，解碼并簡單處理后向監(jiān)控中心通過短信發(fā)送被監(jiān)控車輛的實時定位信息、時間數據，并能在控制中心顯示實時位置與速度，并能通過短信接受監(jiān)控中心的控制指令。(4)監(jiān)控中心 監(jiān)控終端通過總控計算機和GSM通訊模塊組成，它們通過串行通信數據通信

12、，大體功能是對車輛的跟蹤、監(jiān)控與定位功能和運行檢測、監(jiān)控控制、信息管理以及外部數據接口；通過GSM網絡模塊與車輛終端模塊實現實時通訊；完成對異樣目標的自由跟蹤功能，并且在電子地圖上實時表達相關信息；進行電子地圖庫的制作和編輯；通過局域網、應用系統(tǒng)完成最后的系統(tǒng)整體輸出。 監(jiān)控終端利用GSM通信模塊以及配套的程序接入GSM網絡模塊的短信中心與在行駛中的車輛進行實時定位傳輸和控制要求傳輸，最終完成對車輛綜合控制的功能，最終也能夠在電子地圖上準確的顯示定位。此次畢業(yè)論文的主要設計工作與功能就是通過GPS定位模塊完成對車輛的跟蹤并利用GSM的短信業(yè)務把采集信息傳送到地面控制終端。這其中包括硬件之間的配

13、合和軟件的同意調度。車載處理模塊不與其他模塊相互配合，為日后的改進留下無限可能?？刂颇K負責綜合控制數據；串行口通信擴展分支負責數據通道分配及傳遞；GPS采集分支的作用是自動接受實時定位信息；短信分支進行定位信息的確認，其結構如圖1所示。圖1 總體結構圖 3 3.電路硬件設計3.1 STC12C5A60S2單片機根據系統(tǒng)的要求和設計的需要，控制核心單元MCU需要與GPS模塊和短消息模塊連接，并且考慮到整個系統(tǒng)的中斷比較多，所以應選擇中斷級別比較多的MCU。根據以上原因，本系統(tǒng)最終采用的控制核心單元MCU是宏晶的STC12C5A60S2單片機，這是一款可滿足復雜高性能儀器儀表要求的單片機。STC

14、12C5A60S2是中國廣東宏晶科技有限公司生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快812倍，內部集成MAX810專用復位電路。4路PWM，8路高速10位A/D轉換，針對電機控制，強干擾場合。STC12C5A60S2的功耗低，供電電壓為3.5V5.5V，通用I/O口，復位后為：準雙向口/弱上拉，可設置成四種模式圖3 單片機芯片簡圖 圖3是本次硬件設計單片機的芯片簡圖。其中GND接地，VCC接電源電壓。將P3.0和P3.1引腳與擴展串行口的引腳3和13連接，這樣就可以實現串行口的擴展。其它引腳與開發(fā)板上的其它

15、芯片相連接，實現不同的功能。3.2 GPS模塊此次選擇的GPS模塊為深圳百年星科技有限公司生產的ET387，全球定位系統(tǒng)接收器類型20個頻道，L1的頻率為1575.42MHz，C/A碼，靈敏度跟蹤 159dbm，冷啟動平均42秒，暖啟動平均38秒，熱啟動平均1秒；動態(tài)條件：海拔高度小于1.8萬米（60000英尺），速度小于515米、秒（1000海里）；：默認的NMEA gga，GSA的，gsv（GLL,VTG，and ZDA optional），波特率 480057600，操作溫度范圍零下30度到85度，儲存溫度零下40度到85度；性能描述：高靈敏度SIRF芯片組，高性能接收機軌道多達20顆衛(wèi)

16、星，低功率消耗，重新獲得信息時間是0.1秒，多路徑減緩硬件。其GPS模塊的連接圖如圖4所示。5圖4 GPS電路圖GPS模塊通電后（即接上VCC和GND后），GPS模塊時刻接受衛(wèi)星的數據，并通過模塊的TXD引腳自動輸出從衛(wèi)星傳送來的定位信息，該定位信號每秒都輸出從衛(wèi)星傳送來的定位信號，該定位信號每秒鐘輸出一幀，信號的波特率通常選用4800bps，在定位信號中，GPGGAGPRMC等多種數據格式。GPS模塊TXD和RXD引腳與擴展串行口的2和12引腳相連接，然后連接到單片機，實現數據的傳輸和存儲。GPS模塊的外連接電路非常簡單只需要連接VCC、GND、TXA和RXA引腳，對模塊的引腳功能說明如表1

17、所示。在進行GPS模塊調試時，為了操作簡便，沒有利用擴展串行口，直接把GPS模塊和單片機相連接，GPS的引腳TXA和RXA分別連接單片機RXD和TXD引腳，引腳VCC接電源，引腳GND接地，單片機通過USB數據線與電腦相連接。由于GPS模塊時刻接受衛(wèi)星的數據，并通過模塊的TXD引腳自動輸出從衛(wèi)星傳送定位信息到單片機。Pin引腳名字功能說明1VCC_5V+3.05.5V電源輸入2TXA串口數據輸出A3RXA串口數據輸入A4NCNC5GND接地表1 GPS模塊功能引腳說明53.3 短消息模塊通信模塊是車載端的一個重要的組成部分，它負責車載端與監(jiān)測中心之間的通信，車載端通過通信模塊把GPS模塊所接收

18、到的位置信息傳送到監(jiān)測中心，通信模塊是通過與一定通信網絡連接來完成通信功能的，因此不同的通信網絡所用的通信模塊也不同。GSM的短消息業(yè)務就是通過信令信道傳輸信息，它不需要撥號建立連接，可直接把要發(fā)的信息加上信宿地址先發(fā)送到短消息服務中心然后在發(fā)送到監(jiān)測中心或需求者。短消息業(yè)務用于GPS車輛監(jiān)控最大的優(yōu)點在于其建立連接簡單、服務費用低。因此對于此次畢業(yè)設計采用GSM移動通信模塊，GSM模塊選用的是SIMCOM公司的SIM600，該模塊內備有TCP/IP協(xié)議，使用方便，而且集成了完整的射頻電路和GSM的基帶處理器，如移動電話、無線數據傳輸業(yè)務、遠程測量等。SIM600結構小巧，幾乎可滿足所有對產品

19、尺寸有要求的工業(yè)應用。模塊與移動應用設備通過一個60引腳的板板連接器相連，它還提供了除了RF天線接口的其它所有模塊與開發(fā)板的硬件接口。SIM600具有低功耗設計。短消息存儲于SIM卡中；支持CSD和GPRS模式的短消息發(fā)送，用戶可以根據自己需要選擇傳輸模式；外部有天線進行數據的發(fā)送和接收；并通過AT指令來控制信息的發(fā)送。如圖5所示是SIM600的芯片簡圖，表2所示為芯片引腳功能說明。SIM300與單片機的連接非常簡單，它只需要引出四根線即可。表2所示為芯片引腳功能說明引腳名稱I/O說明RXDIReceive Data 接收數據TXDOTransmit Data 發(fā)送數據VCC接電源GND接地

20、圖5 SIM600芯片簡圖73.4硬件的總體電路設計此次畢業(yè)設計需要利用單片機、GPS模塊和短消息模塊的，畢業(yè)設計的重點是把GPS模塊和短消息模塊的原理弄明白，并畫出它們的電路圖然后利用擴展串行口把單片機和GPS模塊、短消息模塊三個模塊連接起來。需要利用的總體電路圖如圖6所示，GPS模塊的電路圖如圖4所示，短消息的模塊的電路圖如圖5所示。引腳VEE為模擬信號接地端，引腳VSS為數字信號接地端，引腳INH為禁止端，當INH輸入端=“1”時，所有通道截止。如何實現短消息模塊和GPS模塊的通信需要利用軟件程序進行控制，來實現引腳1、11通信還是引腳2、12通信，芯片CD4052的引腳9和10為地址控

21、制端，引腳9和10的工作方式都為00、01、10、11，當輸出為00時引腳1和11通信，短消息模塊工作，當輸出為01時引腳2和12通信，GPS模塊工作。由圖6電路圖的連接來實現硬件功能，此次畢業(yè)設計的信息采集和傳輸的功能。 圖6 總體電路圖 4.軟件設計 4.1開發(fā)環(huán)境 STC12C5A60S2單片機軟件開發(fā)平臺為Keil uvision4 C52，仿真環(huán)境為Protues，下載軟件為STC_ISP。 Keil C52是美國Keil Software公司出品的52系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包

22、括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。 Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代7碼

23、調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8052、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯。STC-ISP 是一款單片機下載編程燒錄軟件，是針對STC系列單片機而設計的，可下載STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC單片機

24、，使用簡便，現已被廣泛使用。4.2系統(tǒng)軟件的設計和實現車輛監(jiān)控系統(tǒng)的功能是在程序控制下實現的。該系統(tǒng)的軟件設計方法與硬件設計相對應，采用模塊化的設計思想，按整體功能分成多個不同的程序模塊，分別進行設計、編程和調試，最后通過主程序將各程序模塊連接起來。這樣有利于程序修改和調試，增強了程序的可移植性。車輛監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分主要分為：GPS信息的采集，短消息模塊中信息的發(fā)送。系統(tǒng)的主程序設計主要完成系統(tǒng)初始化、中斷優(yōu)先級設定以及判斷調用各模塊程序，即主要實現各程序模塊的連接。系統(tǒng)初始化主要包括單片機中寄存器、存儲單元的配置、單片機的I/O口設置、GPS模塊和短消息模塊的初始化。根據系統(tǒng)的硬件設計和電

25、路原理，按照硬件連接和各個模塊芯片的特性以及功能實現，初始化包括GPS模塊輸入口、單片機的端口輸入輸出設置、串行口的輸入輸出和短消息模塊的輸入端口。主程序的流程是通過GPS模塊接收GPS信息（車輛的具體位置包括經度、緯度、速度和時間），然后傳送到單片機進行A/D轉換。并把經過A/D轉換的數據存儲在緩沖區(qū)進行存儲，如果有訪問指令把緩沖區(qū)的數據經過變換以短消息的方式發(fā)送到地面監(jiān)控中心或地面需求者。數據接收和發(fā)送的總流程圖如圖7所示。 圖7 車輛信息的采集和發(fā)送的總流程圖94.3系統(tǒng)各模塊子程序的流程設計4.3.1 GPS模塊定位數據的采集GPS只要處于工作狀態(tài)就會不斷地接收車輛位置的數據并計算出定

26、位信息，通過串行口傳送到計算機，并將其放置于緩存中，在沒有處理之前，緩存中是一長串字節(jié)流，這些字節(jié)流在沒有經過分類提取之前是無法加以利用的。因此，我們必須通過程序將各個字段的信息從緩存字節(jié)流中提取出來，并將其轉化成有實際意義的，可供高層決策使用的定位信息數據。同其它通訊協(xié)議類似，對GPS進行信息提取必須首先明確其幀結構，然后才能根據其結構完成對各定位信息的提取。對于本次畢設所使用的天線板，其發(fā)送到計算機的數據主要有幀頭、幀內數據和幀尾組成，根據數據幀的不同，幀頭也不同，主要由“$GPGGA”，“$GPGSV”等，通常情況下，我們關心的定位數據如經度、緯度和時間等均可從“$GPGGA”幀中獲得，

27、而航向和速度等均可從“$GPRMC”幀中獲得。GPS模塊從GPS衛(wèi)星上接收當前車輛定位信息，其中包括車輛當前位置的經度、緯度和速度等信息，而每次收回的這些重要信息都是集成在一個字符串中，本部分的工作就是如何按照NMFA0183協(xié)議的規(guī)則把該字符串分解、提取出所需要的信息13，實現該部分功能的流程圖如圖8所示。圖8 GPS信息的采集和提取流程圖9 4.3.2 短消息模塊的軟件設計短消息通信模塊主要包括初始化、發(fā)消息，工作狀態(tài)的監(jiān)控三大功能。此模塊的軟件設計是要實現數據以短消息的方式發(fā)送，利用C+和動態(tài)連接技術編程，編寫一個用于短信的工程界面，使用AT指令進行數據的交互，并通過編碼和解碼的數據緩沖

28、區(qū)來實現短消息的發(fā)送。發(fā)送短消息的流程圖如圖9所示。硬件上STC12C5628AD是通過CD4052接口與短消息模塊進行通信，而在軟件上則通過國際標準AT指令歲短消息模塊進行控制，達到我們要實現的功能。AT指令集是從TE（Terminal Equipment）或DTE（Data Terminal Equipment）向TA（Terminal Adapter）或DCE（Data Circuit Terminating Equipment）發(fā)送的。通過TA，TE發(fā)送AT命令來控制MS（Mobile Station）的功能，與GSM網絡進行交互。用戶通過AT命令進行短信的控制。圖9 發(fā)送流程圖程序中

29、對GSM模塊的操作使用到的AT指令主要有以下一些：（1）AT+CMGF選擇消息格式；消息格式為TEXT或PDU格式。程序中如果需要將當前值設置為TEXT方式，則向短消息模塊發(fā)送命令即可：AT+CMGF=1；11如果需要將當前值設置為PDU方式，則向短消息模塊發(fā)出如下命令即可：AT+CMGF=0。（2）AT+CSCA=設置短消息中心地址上面的是移動在秦皇島的短消息中心地址號碼。需要注意的是，短消息中心一般不會改動，如果短消息中心號碼改動，在使用“AT+CSCA”語句時，短消息模塊必須要重新啟動，否則短消息模塊不能正常工作。所以程序在執(zhí)行該命令后有延時處理。（3）AT+C

30、NMI新消息提示命令格式：AT+CNMI=3,1,0,0,1系統(tǒng)在進行了上述設置后，收到短消息時串口有提示字符+CMTI:“SM”，1.（4）AT+CMGC發(fā)送短消息這個值從0開始，每發(fā)送一次短消息遞增1，在0255之間循環(huán)。（5）AT+IPR為串行口控制命令，為改變DTE波特率如AT+IPR=4800就是設置串行口波特率為4800。自動波特率適配提供從4800到19200的波特率，如果設置成自動波特率適配且沒有收到任何AT指令，短消息模塊以4800bps速率來發(fā)送主動提供的結果碼。5. 設計測試與分析關于GPS模塊的測試。GPS模塊的測試主要是對射頻屬性的測試。GGA：時間、位置、定位類型G

31、LL：經度、緯度、 UTC 時間GSA：GPS 接收機操作模式，定位使用癿衛(wèi)星，DOP 值GSV：可見 GPS 衛(wèi)星信息、仰角、方位角、信噪比（SNR）RMC：時間、日期、位置、速度11VTG：地面速度信息MSS：信號強度等通過解析改地點的定位正確。關于GSM模塊的測試。GSM模塊是短信的首發(fā)模塊。不能獨立工作在之后整體測試中，會直接顯示該模塊調試結果。詳情見圖11-13.在對所有的系統(tǒng)進行組裝完成之后對系統(tǒng)進行了測試。系統(tǒng)組裝圖如圖10所示。圖10 系統(tǒng)組裝圖11基于GPS和GSM定位車輛短信追蹤系統(tǒng)設計首先先設定該系統(tǒng)的系統(tǒng)綁定號碼如圖11所示圖11 系統(tǒng)綁定號碼測試圖在號碼綁定好之后分不

32、同情況進行測試。在沒有信號的情況下測試。如圖12所示圖12 信號弱時測試圖13在有信號的情況下進行測試。系統(tǒng)會實時返回當前的經緯度值。如圖13所示。圖13 信號強時測試圖在以上幾種情況測試了設計所做系統(tǒng)。證明該系統(tǒng)可以是現實設計原有功能 。表3測試緯度和百度地圖對比在確定功能可用之后在不同的地點進行了經緯度的讀取測試。地點分別為上海，昆山，太原。在讀取好經緯之后。在百度地圖查詢到相關地址的準確經緯度，進行比對。比對結果見表3。測試地點系統(tǒng)測試經緯百度地圖經緯度昆山緯度30.89 經度 110.8緯度31.39 經度 120.95上海緯度31.87 經度 111.9緯度31.22 經度 121.

33、48太原緯度36.78 經度 102.63緯度37.87 經度 112.53在經過測試之后發(fā)現，對緯度的測量基本可以很貼近實際緯度值。但是，經過多次測量發(fā)現經度的測量有規(guī)律的總是會發(fā)生10的誤差，這個現象引起了我的注意。經過在網上查詢資料和對老師咨詢發(fā)現。是我在單片機主程序的換算中系數發(fā)生錯誤。我找到問題之后，我及時對程序進行了修改。最終，在之后的幾次測試中經緯度可以符合要求。對比結果見圖4.表4修改后測試緯度和百度地圖對比測試地點系統(tǒng)測試經緯百度地圖經緯度昆山緯度30.89 經度 120.8緯度31.39 經度 120.95上海緯度31.87 經度 121.9緯度31.22 經度 121.4

34、8太原緯度36.78 經度 112.63緯度37.87 經度 112.5315 基于GPS和GSM定位車輛短信追蹤系統(tǒng)設計在測試發(fā)現該設計現在實現的功能有更加大的拓展空間，現在的實時跟蹤還需要短信的觸發(fā)才能實現功能。在今后的設計中可以拓展出能加的完善的功能。比如當汽車停止時，能自動發(fā)送信息，在手機端可是不間斷的發(fā)送短信等等。這些拓展的功能也為我之后的學習留下了更多空間。6.結語隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，車輛的數量也隨之提高，同時隨之而來的問題也日漸突出，例如堵車、交通事故、被盜和車輛調度等問題，本次畢業(yè)設計就是基于此問題而提出和設計的。隨著GPS的應用越來越廣泛，GPS設備普及速

35、度也將大大加快，在我們國內GPS產業(yè)才剛剛起步，GPS產業(yè)的興起勢必也將大大的推進GPS在民間的應用。GPS已在各個領域發(fā)揮了重要的作用，為促進人類發(fā)展作出了不可估量的貢獻。不過由于專業(yè)GPS設備價格昂貴，普通消費者難以承受，所以也限制了GPS在民間的大量應用，現在各個GPS廠商的當務之急便是降低GPS的制造成本，削減一些普通消費者平時用不到的專業(yè)功能，保留一些基本的實用功能，以加快GPS在民間普及的速度。這次我的課程設計的基本設計思想原意在此，通過這次設計制作GPS最小系統(tǒng)，也驗證了這種低成本設計的可行性，也達到了基本滿意的使用效果。由于時間和技術的原因，此系統(tǒng)設計還存在很多不足之處，程序設

36、計上缺乏靈活性，并沒有完全實現GPS的所有功能，今后將進一步拓展該系統(tǒng)的其他功能，例如高度顯示、BJT時間轉換、衛(wèi)星信號情況等等以增強系統(tǒng)的實用性。基于短消息和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計，是通過現有的GPS網絡來進行車輛具體位置（經度、緯度和速度）的實時采集和傳輸，包括地面監(jiān)控終端、車輛移動終端和GPS衛(wèi)星三部分，由STC12C5A60S2單片機、GPS模塊和短消息模塊組成。此外，系統(tǒng)是通過GPS接收衛(wèi)星數據，傳輸到單片機，然后在傳輸到短消息模塊，并通過短消息模塊以短消息的方式發(fā)送出去。目前，GPS衛(wèi)星網絡在大規(guī)模的監(jiān)控工程中有著廣泛的應用，在工業(yè)、軍事、商業(yè)等各領域均得到了廣泛應用。本文完成

37、的主要工作包括以下幾方面：(1)設計了單片機、短消息模塊和GPS模塊三者串行口的擴展連接電路，并完成了單片機、短消息模塊和GPS模塊三者的硬件連接。(2)繪制了車輛監(jiān)控系統(tǒng)數據信息采集到發(fā)送消息的總流程圖，繪制了GPS模塊采集信息數據和提取數據的流程圖和短消息模塊發(fā)送的流程圖。(3)完成了GPS模塊的調試，在上位機上顯示經度、緯度等數據。系統(tǒng)硬件電路連接已完成，軟件完成小部分，系統(tǒng)功能的部分實現，如GPS接受車輛位置數據（經度、緯度、速度），實際上還應開發(fā)PC機和短消息模塊相連接的監(jiān)控中心來實現以短消息方式發(fā)送信息，但由于能力有限沒有完成全部軟件設計，只有部分構想和設計。15基于GPS和GSM

38、定位車輛短信追蹤系統(tǒng)設計參考文獻 1曹沖.我國GPS車輛應用系統(tǒng)的產業(yè)化前景分析和市場展望.衛(wèi)星與網絡，2004.9 2劉大杰，施一民，過靜君等.全球定位系統(tǒng)（GPS）的原理與數據處理.上海：同濟大學出版社，2003.7 3王利欣.基于GPS/GSM的車輛定位跟蹤系統(tǒng)設計與實現D.沈陽：沈陽工業(yè)大學，2013 4GLoganathan.GPS and GIS Technology Trends.IEEE,2002:292 2945Hassan A.Karimi,Prashant Krishnamurthy.Real-Time Routing in Mobile Nextworks Using GPS and GIS Techniques.IEEE,2001:1 11 6周學泳，石丹短消息（SMS）與WAP的開發(fā)及應用，第1版電子工