基于SIM300通訊模塊城市智能交通系統(tǒng)的設計

1、 基于基于 SIM300SIM300 通訊模塊城市智能交通系統(tǒng)的設計通訊模塊城市智能交通系統(tǒng)的設計作者：LZ摘摘 要要 為了提高公交系統(tǒng)運行效率,實現(xiàn)城市智能化公交,本設計提出了基于 SIM300 通信模塊與 GPRS 的智能公交系統(tǒng)。由 STC12C5A60S2 單片機作為主控芯片,成功設計 GPS 收集信息算法,通過采集數(shù)據(jù),GPRS 定位,確定站點的等車人數(shù)提供給公交司機,再將公交車信息反饋給站點乘客從而實現(xiàn)城市公交智能化。本設計提高了公交車的運行效率，實現(xiàn)了乘客與公車間的信息互通。關鍵詞關鍵詞：SIM300 模塊,GPS,智能化,智能交通系統(tǒng)注：本設計（論文）題目來源于教師的國家級（或

2、部級、省級、廳級、市級、校級、企業(yè)）科研項目，項目編號為： 。Abstract In order to improve the efficiency of public transport system and achieve the urban intelligent transportation, the design of the intelligent transportation system, which was based on SIM300 communication module and GPRS, was proposed.Using STC12C5A60S2 microc

3、ontroller as the main control chip, the GPS information gathering algorithm was successfully designedthrough collecting datapositioning GPRS, deterring the number of people who were waiting for the bus at the site and providing the data to the bus driver, and then feedback the bus information to the

4、 passengers so as to realize the city public transport intelligent. This design improves the efficiency of bus, realize the communication between the passengers and the bus.Key words：SIM300 module,GPS, Intelligent,Intelligent transportation system目目 錄錄第 1 章 緒論.1 1.1 課題背景 .11.2 選題意義和依據(jù) .21.3 本章小結 .2第

5、 2 章 GPS 全球定位系統(tǒng)介紹及 UBLOX-4T 接受模塊介紹 .32.1 GPS 的歷史和發(fā)展.32.2 GPS 定位的基本原理.32.3 GPS 接收機的定位流程.32.4 GPS 定位算法.42.4.1 觀測方程的線性化.42.4.2 用戶接收機初始位置計算.52.4.3 定位解算.62.5 UBLOX-4T 接收模塊介紹.92.5.1 GPS 接收機數(shù)據(jù)格式.92.5.2 UBLOX-4T 模塊硬件介紹.102.6 本章總結 .11第 3 章 STC12C5A60S2 單片機介紹 .123.1 STC12C5A60S2 單片機內部結構和引腳芯片圖.123.1.1 主要功能特性及芯

6、片圖 .123.1.2 引腳功能說明 .133.2 本章總結 .14第 4 章 系統(tǒng)硬件設計介紹.154.1 STC12C5A60S2 單片機控制電路 .154.2 SIM300 通信主控部分.154.3 串口通信電路.164.4 模塊供電穩(wěn)壓電路 .164.5 工作原理說明 .174.5 硬件總系統(tǒng)結構圖 .174.6 智能交通系統(tǒng)實物圖 .184.7 本章總結 .18第 5 章 系統(tǒng)軟件設計介紹及調試.195.1 STC12C5A60S2 單片機串口介紹.195.1.1 串口 1 例程展示 .195.1.2 串口 2 例程展示 .205.2 單片機主控程序流程圖 .215.3 軟件數(shù)據(jù)分析

7、 .225.4 系統(tǒng)實際操作展示 .235.5 本章總結 .24結論.25參 考 文 獻.26 附錄 A 程序源代碼 .27 0第第 1 1 章章 緒論緒論1.11.1 課題背景課題背景1978 年 2 月 22 日第一顆 GPS 人造衛(wèi)星進入軌道測試運行，開啟了無線電導航定位的新時代。發(fā)送的 GPS 衛(wèi)星導航信號是可供無數(shù)用戶是可用的共享空間信息資源。大部分陸地，海洋和空間的廣大用戶，只要持有一種能夠接收，跟蹤和測量 GPS 信號的接收機，就可以全天時，全天候和全球性地測量運動載體的三維狀態(tài)參數(shù)和七維參數(shù)12。用途的廣泛，巨大的影響力，是任何其它無線接收設備所不能比擬的。此外，GPS 衛(wèi)星的

8、軌道運行，還為大地測量學，地球動力學，地球物理學，天體力學，載人空間科學，海洋世界和全球氣象提供高精度，全天時，全天候的測量新技術?？v觀目前的情況來看，GPS 技術具有以下用途3。1.GPS 技術的陸地應用各種車輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控;旅游景點路線指南;應急車輛（如警車，救護車等）的快速導航;高精度時間比對和頻率控制;大氣物理觀測;地球物理資源勘探;工程建設的施工放樣測量;陸地和海洋大地測量基準的測定;板內運動狀態(tài)和地殼形變測量;引導盲人行走;平整路面的實時監(jiān)控，精準農業(yè)的實時監(jiān)控。2.GPS 技術的海洋應用遠洋船的最佳路線測定;遠洋航行船隊的實時調度和監(jiān)控;內河船舶的實時調度和自主導航測量;海上搜

9、救點測量;遠洋漁船的結隊航行和海洋捕撈作業(yè)調度;海洋油氣平臺的就位和復位測定;準確的檢測沉船位置;海底管道鋪設測量;沿海地球物理勘測;水文測量;海底大地控制網的布測;海底地形地貌精細測量;海運貨物被盜報警;凈化海洋（如海上漏油的跟蹤報告）;海洋糾紛或海洋事故的定點測定;海洋災害的檢測。3.GPS 技術的航空應用民用飛機的自主導航;飛機的精確著陸;飛機飛行在空中進行加油的定位控制操作;飛機編隊飛行在空中時受到的安全保護;航空搜救點測量;航空地球物理的勘查運用;飛機探測和測量受災地區(qū)的大小校準;攝影和遙感飛機的三維姿態(tài)參數(shù)和七維狀態(tài)參數(shù)測量。 14GPS 技術的航天應用低軌道通訊衛(wèi)星群體的軌道實時

10、測量;衛(wèi)星進入軌道和廢棄人造衛(wèi)星回收的實時點位測量;載入航天飛行器的在軌道防護的探測;大氣參數(shù)測量;對地觀測衛(wèi)星的三維姿態(tài)參數(shù)和七維狀態(tài)參數(shù)測量4。1.21.2 選題意義和依據(jù)選題意義和依據(jù)全球定位系統(tǒng)(GPS)是由美國國防部開發(fā)的一種先進的無線電導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠全天候、全方位的為海陸空用戶提供連續(xù)的、高精度的三維坐標、三維速度和時間等信息。它所具有的諸多優(yōu)點是其他導航設備所無法比擬地。現(xiàn)在，GPS 接收機作為一種先進的導航和定位儀器，已在軍事及民用領域得到廣泛的應用。本設計主要是基于 SIM300 通信模塊與 GPRS 的智能公交系統(tǒng)。由 STC12C5A60S2 單片機作為主控芯片,成

11、功設計 GPS 收集信息算法,通過采集數(shù)據(jù),GPRS 定位,確定站點的等車人數(shù)提供給公交司機,再將公交車信息反饋給站點乘客從而實現(xiàn)城市公交智能化。由于 STC12C5A60S2 單片機有 2 個串口可以使用，這樣就滿足了一個串口接收 GPS 信號，另一個串口把經過單片機處理后的信號發(fā)送給公交車的要求。這個題目是對我大學所學的大部分的知識點一個總結和考驗。1.31.3 本章小結本章小結本章主要介紹了全球定位系統(tǒng)（GPS）發(fā)展過程及在各個領域的應用情況。 2第第 2 2 章章 GPSGPS 全球定位系統(tǒng)介紹及全球定位系統(tǒng)介紹及 UBLOX-4TUBLOX-4T 接受模塊介紹接受模塊介紹2.12.1

12、 GPSGPS 的歷史和發(fā)展的歷史和發(fā)展 全球定位系統(tǒng)(GPS)是 20 世紀 70 年代由美國陸?？杖娐?lián)合研發(fā)的一種空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，是美國在全球實現(xiàn)霸權主義的重要組成計劃。經過 20 多年的研究實驗，耗資 300 億美元，到 1994 年 3月，美國就已經完成了 24 顆 GPS 衛(wèi)星星座的布設并且對全球的覆蓋率高達 98%。1978年 2 月 22 日，第一顆 GPS 試驗衛(wèi)星的發(fā)射成功，標志著工程研制階段的開始。1989年 2 月 14 日，第一顆 GPS 工作衛(wèi)

13、星的發(fā)射成功，宣告 GPS 系統(tǒng)進入了生產作業(yè)階段。GPS 系統(tǒng)經過 16 年來的發(fā)射試驗衛(wèi)星，到開發(fā) GPS 信號應用，進而發(fā)射工作衛(wèi)星，終于在 1994 年 3 月建成了信號覆蓋律達到了 98的 GPS 工作星座它由 9 顆 Block2 衛(wèi)星和 15 顆 Block2A 衛(wèi)星組成。1985 年 11 月以前發(fā)射的 11 顆 Block1 GPS 試驗衛(wèi)星已經完成了它們的歷史使命，于 1993 年 12 月 31 日全部停止了工作7。全球定位系統(tǒng)的主要特點：(1)全天候；(2) 全球覆蓋；(3)三維定速定時高精度；(4)快速省時高效率：(5)應用廣泛多功能16。2.22.2 GPSGPS

14、定位的基本原理定位的基本原理 GPS 定位技術的基本原理是采用測量學中通用的測距交會方法。GPS 接收機在某一時刻接收到 4 顆以上的 GPS 衛(wèi)星信號導航電文, 通過變頻、放大、 濾波等一系列處理過程,實現(xiàn)對 GPS 衛(wèi)星號的跟蹤、鎖定、測量,從而產生計算位置的數(shù)據(jù)信息(包括:緯度、經度、高度、速度、日期、時間、航向、衛(wèi)星狀況等),經由 I/O 口輸出串行數(shù)據(jù)7。2.32.3 GPSGPS 接收機的定位流程接收機的定位流程 1搜索可用衛(wèi)星，接收衛(wèi)星信號，與衛(wèi)星信號同步，提取導航電文信息；2從導航電文中獲取計算位置所需的信息，這些信息應該包括時鐘信息和星歷等數(shù)據(jù)6；3計算衛(wèi)星的準確位置，這包括

15、計算衛(wèi)星的高度和方位角，從而進行必要的對流層校正； 34計算偽距，并進行電離層校正等；5重復上述過程，對所有可用衛(wèi)星進行相應的計算；6進行其他必要的校正，例如根據(jù)衛(wèi)星信號到達 GPS 接收機的時間，校正地球旋轉所造成的衛(wèi)星位置的偏差；7根據(jù)定位原理，計算出 GPS 接收機的初始位置，并將其轉換成所需的坐標格式進行顯示或輸出；8加入閏秒和 UTC（標準世界時）時間補償計算當前精確的時間；9分析可用衛(wèi)星的信息，計算最好的 DOP(Dilution of Precision)，進行選星，并計算和修正 GPS 接收機的位置，給出 GPS 接收機的三維坐標和準確的時間信息5。2.42.4 GPSGPS

16、定位算法定位算法GPS 定位方程是非線性的，一般的處理方法是按泰勒級數(shù)展開取至一項進行線性化，再利用最小二乘法原理求解，如果所取的觀測站坐標的初始值較大的偏差，略去二次微小量的模型誤差，對解算結果將產生不能忽略的影響。本節(jié)主要是研究分析了 GPS測碼偽距絕對定位的傳統(tǒng)算法，并給出了初始位置的幾種求解的方法11。2.4.1 觀測方程的線性化根據(jù)偽距基本方程式，考慮所有的各種誤差和觀測隨機誤差，可組成觀測方程jkv （2-1）222 1/2()()() jjjjjjjjkKkkkknkpkXXYYZZbc tv在實際定位解算中，根據(jù)待定點的概略坐標，用，000(,)kkkXYZ0kkkXXX，帶入

17、上式中去，并用泰勒級數(shù)將其展開，將觀測方程線性0kkkYYY0kkkZZZ化得 （2-3）jjjjjjjjjkkkkkkkkkkknkpvlXmYnZbRc t式中待定點 K 至衛(wèi)星 Sj 的觀測矢量的方向余弦( ,)jjjkkklmnjk （2-4）000()()(),jjjjjjkkkkkkjjjkkkXXYYZZlmnRRR 4K 至衛(wèi)星 Sj 的距離的近似值jkRjkR （2-5）020202 1/2()()() )jjjjkkkkRXXYYZZ2.4.2 用戶接收機初始位置計算合理設置 GPS 接收機的初始位置，可以大大加快 GPS 接收機初始),(0000zyxuuuu 定位的速度

18、。可以基于 GPS 跟蹤到的可視衛(wèi)星的位置信息，來估算出 GPS 接收機初始位置。有兩種方法來確定這樣的位置，下面做一一的介紹。（1）重心法由式（1a）可以確定可視衛(wèi)星 i 的單位矢量： （2-6）iiziyixiziyixssssss222/,i ir r設可視衛(wèi)星數(shù)為 N,則 GPS 接收機的初始值為： （2-7）rRNi1i i0 0r ru u （2-8）|1Niri ir r式 2-7 中，R 為地球半徑，式中包含在可視衛(wèi)星構成的，頂點為地球中心的錐0 0u u體內部，并且在地球的表面上。實質上就是可視衛(wèi)星與地球中心構成的錐體的重心在地球表面的投影。利用式子來估算 GPS 接收機初始

19、位置的方法與其實際初始位置雖然存在較大偏差，但是與毫無先驗信息的確定初始位置的方法相比，可以降低計算公式的迭代次數(shù)，從而加快 GPS 接收機的初始定位速度。（2）粗略定位解算法假設根據(jù)星歷參數(shù)計算出的 4 顆衛(wèi)星在 WGS-84 坐標系中的坐標為，111( ,)x y z，；接收機在 WGS-84 坐標系中的概略坐標為，222(,)xyz333(,)xy z444(,)xyz( , , )x y z鐘差；偽矩觀測值分別為，且已進行了各項誤差修正，由于接收rt(1,2,3,4)jjj機時鐘與導航系統(tǒng)基準時鐘最大誤差在175ns 左右，即使達到了175ns，由于衛(wèi)星 5軌道高度為 20200km，

20、所以計算接收機概略坐標時可以不考慮接收機鐘差產生的偽距誤差，因此，接收機的概略坐標滿足下列觀測方程 （2-9）222()()() )(1,2,3,4)jjjjxxyyzzj該方程組的個數(shù)多于未知數(shù)的個數(shù)，將各方程兩邊平方后三個方程依次減去第一個方程，得到關于概略坐標的線性方程組 （2-10）2222222221212112222111222222223131311333311122222222414141144441111()()()()21()()()()21()()()()2xx xyy yzz zxyzxyzxx xyy yzz zxyzxyzxx xyy yzz zxyzxyz寫成矩陣

21、形式 （2-11）AXL式中 （2-12）212121313131414141xxyyzzAxxyyzzxxyyzz （2-13）( , , )TXx y z （2-14）2222222212222111222222221333311122222222144441111()21()21()2xyzxyzLxyzxyzxyzxyz由以上計算得概略坐標解為 （2-15）1XA L2.4.3 定位解算將觀測方程中的已知項用表示，即得jkL 6 （2-16）jjjjjkkkkkkkkkvlXmYnZbL式中：觀測誤差方程的常數(shù)項jkL （2-17）jjjjjjkkkknkpLRc t將上式寫成矩陣形式

22、，為 （2-18）VAXL式中：X待定參數(shù)矢量 （2-19）TkkkkXXYZbA未知參數(shù)的系數(shù)矩陣 （2-20）111222111kkkkkknnnkkklmnlmnAlmnL常數(shù)項矢量 （2-21）11nkkkLLLLV改正數(shù)（殘差）矢量 （2-22）12nkkkVvvv目前市場上的接收機一般可以接收到 4-12 顆衛(wèi)星，因此根據(jù)用戶接收機觀測衛(wèi)星個數(shù)，定位解算有兩種情況：（1）當只觀測到 4 顆衛(wèi)星時，即 n=4此時只能忽略觀測隨機誤差，求得代數(shù)解。即 （2-23）0AXL所以其代數(shù)解為 7 （2-24）1XA L（2）當觀測到的衛(wèi)星數(shù)目在 4 顆以上時，即 n4此時需要考慮隨機誤差，用

23、最小二乘法求解，即組成法方程 （2-25）TTA AXA L解法方程，求得未知參數(shù)矢量 X （2-26）1()TTXA AA L通過以上的求解，就可以獲得了。接下來按下式來計算TkkkkXXYZb出接收機的位置坐標值。 （2-27）000kkkkkkkkkXXXYYYZZZ由于進行定位的過程中，初始位置的確定比較粗略，因此第一次算出的坐標誤差比較大，故需要進行若干次迭代解算，直到第（n+1）次解算的 X（t）n+1 等于第 n 次解算 X（t）n?；蛘吒鶕?jù)用戶的定位精度要求，規(guī)定達到某一個額定值，1( )( ) nnX tX t此時所解算的便作為解算結果。1( )nX t上面已經算出了用戶接收

24、機在 WGS-84 坐標系中的三維坐標，這樣在定位中既不直觀，也不方便，因此用通常要轉換成大地坐標系，即大地經度，緯度，高(,)kkkL B H度。當由空間直角坐標轉換為大地坐標時，通常可采用下式： （2-28）212222sin(11sinkkkaeBZBarctgXYZeB （2-29）YLarctgX （2-30）22cosXYHNB 8式中：N；221sinaNeBa地球橢球長半徑e地球橢球偏心率在進行大地緯度計算的時候，需要采用迭代法，但由于 e 遠小于 1，因此收斂很快，所以實用上仍普遍采用。2.52.5 UBLOX-4TUBLOX-4T 接收模塊介紹接收模塊介紹 2.5.1 GP

25、S 接收機數(shù)據(jù)格式 GPS 接收機只要處于工作狀態(tài)就會源源不斷地把接收并計算出的GPS 導航定位信息通過串口傳送到計算機中。前面的代碼只負責從串口接收數(shù)據(jù)并將其放置于緩存，在沒有進一步處理之前緩存中是一長串字節(jié)流2，這些信息在沒有經過分類提取之前是無法加以利用的。因此，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，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(shù)據(jù)。同其他通訊協(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(jù)其結構完成對各定位信息的提取。對于本文所使用的UBLOX-4T接收模塊，其發(fā)送到計算機的數(shù)據(jù)主要由幀頭、幀尾和幀內數(shù)據(jù)組成，根據(jù)數(shù)據(jù)幀的不同，幀頭

26、也不相同，主要有“$GPGGA” 、“$GPGSA” 、 “$GPGSV”以及“$GPRMC”等1。這些幀頭標識了后續(xù)幀內數(shù)據(jù)的組成結構，各幀均以回車符和換行符作為幀尾標識一幀的結束。對于通常的情況，我們所關心的定位數(shù)據(jù)如經緯度、速度、時間等均可以從“$GPGSA”幀中獲取得到，該幀的結構及各字段釋義如下：$GPGSA,*hh 當前位置的格林尼治時間，格式為hhmmss 狀態(tài)，A 為有效位置，V 為非有效接收警告，即當前天線視野上方的衛(wèi)星個數(shù)少于3 顆 緯度，格式為ddmm.mmmm 標明南北半球,N 為北半球、S 為南半球 經度，格式為dddmm.mmmm 標明東西半球，E 為東半球、W 為

27、西半球 9 地面上的速度，范圍為0.0 到999.9 方位角，范圍為000.0 到359.9 度 日期，格式為ddmmyy 地磁變化，從000.0 到180.0 度 地磁變化方向，為E或W至于其他幾種幀格式，除了特殊用途外，平時并不常用，雖然接收機也在源源不斷地向主機發(fā)送各種數(shù)據(jù)幀，但在處理時一般先通過對幀頭的判斷而只對“$GPGSA”幀進行數(shù)據(jù)的提取處理。如果情況特殊，需要從其他幀獲取數(shù)據(jù)，處理方法與之也是完全類2.5.2 UBLOX-4T 模塊硬件介紹 圖2.1 UBLOX-4T芯片實物圖圖2.2 原理圖中封裝圖及引腳標注 10圖2.3 UBLOX-4T主芯片尺寸及引腳所有UBLOX-4T

28、產品上運行相同的GPS引擎。接收不同類型的主要區(qū)別在于靈活性和用戶的特定功能。UBLOX-4T產品主要有以下幾個特點。耗電量UBLOX-4T的優(yōu)化性能可以在連續(xù)供電模式下運行。對于應用定義了時間和非常低的功耗應用，F(xiàn)ixNOW可以啟用。天線UBLOX-4T接收機支持不同的技術和形狀的主動和被動天線。標準的UBLOX-4T具有天線短路檢測功能。采集允許用戶訂做不同的感光度設置。啟動快。2.62.6 本章總結本章總結 本章主要對全球定位系統(tǒng)進行了簡單的介紹，其次對當前GPS定位算法的分析以及介紹了GPS接受模塊UBLOX-4T硬件方面這幾個內容。 11 第第 3 3 章章 STC12C5A60S2

29、STC12C5A60S2 單片機介紹單片機介紹3.13.1 STC12C5A60S2STC12C5A60S2 單片機內部結構和引腳芯片圖單片機內部結構和引腳芯片圖 3.1.1 主要功能特性及芯片圖 STC12C5A60S2是STC生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機9，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，但是速度快8-12倍。內部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉換8，適用于電機控制，強干擾場合,主要有以下特性:1) 高速：1 個時鐘/ 機器周期，增強型8051 內核，速度比普通8051 快812 倍2) 寬電壓：5.

30、53.3V，2.23.6V（STC12LE5A60S2 系列）3) 增加第二復位功能腳（高可靠復位，可調整復位門檻電壓，頻率=512)pIn =0;5.1.2 串口 2 例程展示 COM2 串口用到的主要程序void Uart2Init()/COM2 初始化 9600S2CON = 0 x50;/方式 1BRT =0 xb8;/ 256-(11059200/16/9600)AUXR=0 x1c;IE2 =0 x01; EA = 1; void Uart2SendByte(unsigned char i) /COM2 發(fā)數(shù)據(jù)unsigned char temp = 0;IE2 =0 x00; S

31、2CON=S2CON & 0 xFD; S2BUF = i; do 21temp = S2CON;temp = temp & 0 x02;while(temp=0); S2CON=S2CON & 0 xFD; IE2 =0 x01;5.25.2 單片機主控程序流程圖單片機主控程序流程圖圖 5.1 系統(tǒng)流程圖開始初始化讀取是否接受信息分析信息是否A區(qū)是否B區(qū)是否C區(qū)A區(qū)人數(shù)增加B區(qū)人數(shù)增加C區(qū)人數(shù)增加回復信息和站點位置判斷是否到站到站后人數(shù)清零NYYNNYYYNN 225.35.3 軟件數(shù)據(jù)分析軟件數(shù)據(jù)分析對于SIM300模塊的控制是利用AT指令的，在實際的運用中我們用到

32、的AT指令為:（AT+CMGF=n;AT+CMGR=n;AT+CMGD=n;）其中在調試的過程中我們可以利用AT+CMGR=n是獲取第n條短信內容，AT+CMGD是刪除第n條短信。分析短信部分：當我們向模塊發(fā)送AT+CMGR=1的時候就會相應讀取第一條信息如下：AT+CMGF=0；這條指令是直接設置短信的格式為TEXT.AT+CMGR=1OK+CMGR:RECREAD,+8618998406355,13/06/19,08:24:06+32456我們就可以根據(jù)返回來的例子來寫協(xié)議分析短信內容提取有用的信息.返回短信部分：我們利用的AT指令是（AT+CMGF=0；AT+CSCS=UCS2；AT+C

33、MGS=n；）AT+CMGF=0：信息的格式是中文模式的格式.AT+CSCS=UCS2：信息使用的碼是UCS2.AT+CMGS=n：是設置短信代碼的長度.n的值取決于你短信的長度.如果想控制SIM300發(fā)送一條中文的短信就需要向模塊發(fā)送如下代碼AT+CMGF=0 設置中文格式AT+CSCS=UCS2AT+CMGS=23 0011000D91688199486053F5000801086D4B8BD56210529F 最后還要發(fā)一個結束字符 0 x1a這樣就可以向指定號碼發(fā)送一條中文信息.刪除信息部分：我們直接可以用AT+CMGD=n來對第n條信息進行刪除.返回OK就是正常刪除. 23GPS軟件

34、調試：圖5.2 GPS軟件調試通過調試軟件我們可以得到如下信息$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,A*54這一條.GPRMC數(shù)據(jù)詳解：$GPRMC,*hh其中我們只需要分析前六位數(shù)據(jù) UTC時間，hhmmss(時分秒)格式 定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸) 緯度半球N(北半球)或S(南半球) 經度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸) 經度半球E(東經)或W(西經) 這樣我們就可以參照來寫協(xié)議過濾不要的信息提取定位的信息.5

35、.45.4 系統(tǒng)實際操作展示系統(tǒng)實際操作展示下面以實際操作展示本設計實現(xiàn)的功能。當基于SIM300通訊模塊城市智能交通系統(tǒng)啟動后，會自動進行初始化，操作以三個站點為例,初始化后顯示的三 24個站點A區(qū)、B區(qū)、區(qū),分別顯示0人。當區(qū)有人發(fā)送短信“1”給智能公交通系統(tǒng)后，車載智能公交系統(tǒng)會更改A區(qū)人數(shù)。同時，智能交通系統(tǒng)會回復公交車所在位置。到站后按按鈕，該站點人數(shù)清0，重新統(tǒng)計。圖5.3 操作展示5.55.5 本章總結本章總結本章主要重點介紹了智能交通系統(tǒng)的主控芯片 STC12C5A60S2 通過編程進行數(shù)據(jù)處理及調試和智能交通系統(tǒng)實際操作的一個展示。步驟 1(模塊初始化)步驟 2(乘客發(fā)送短信

36、給公交系統(tǒng), 1為有人候車)步驟3(公交系統(tǒng)接受信息并在A 區(qū)人數(shù)加1)步驟 4(公交系統(tǒng)反饋告知公交車所在的地理位置) 25結論結論本畢業(yè)設計的硬件部分是通過市場上可以購買集成好的模塊來使用的，這樣提高了實驗成功率，節(jié)約了研發(fā)時間和成本。本設計通過 GPS 接收模塊（UBLOX-4T） ，接收 GPS 衛(wèi)星信號，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給主控端，經過單片機內部進行數(shù)據(jù)處理后，在通過單片機串口 1，發(fā)送給 NOKIA5110 顯示器,將站點的乘客人數(shù)呈現(xiàn)給公交車司機。整個系統(tǒng)的硬件部分以低功耗、構架簡單為理念而設計,具有較高的實際價值。本文詳細的介紹了智能交通系統(tǒng)的硬件和軟件設計，并且通過實驗可以正確的

37、顯示出站臺等車乘客人數(shù)。通過本次課程設計，加深了全球定位系統(tǒng)（GPS）的認識，更加深入的了解了 GPS 接收機的工作原理。同時也加深了對單片機的認識，也豐富了單片機電路設計和軟件設計的經驗，同時也發(fā)現(xiàn)了自己還有很多的不足地方需要學習，這些對我今后的工作都有很大的幫助。 26參參 考考 文文 獻獻1 1000 mW 工業(yè)級無線串口通信模塊 FT55 使用手冊2 UBLOX-4T 手冊3 GPS 輔助定位技術研究現(xiàn)狀及分析全球定位系統(tǒng)2009 年 4 寇艷紅 GPS 原理與應用(第二版)M北京電子工業(yè)出版社,2007.5 譚述森.衛(wèi)星導航定位工程M.北京:國防工業(yè)出版社,2007.6 王廣運，陳增

38、強等. GPS 精密測地系統(tǒng)原理. 北京: 測繪出版社，7 邱致和，王萬義. GPS 原理與應用. 北京: 電子工業(yè)出版社，20028 高鋒. 單片微型計算機原理與接口技術. 北京: 科學出版社9 李廣第. 單片機基礎. 北京: 北京航空航天大學出版社，1999 10Wolf W, 孫玉芳等譯. 嵌入式計算系統(tǒng)設計原理. 北京: 機械工業(yè)出版社,2002 11Blackwell, W.J.,Bishop, R.,Cahoy, K. et al.Radiometer Calibration Using Colocated GPS Radio Occultation MeasurementsJ.I

39、EEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2014,52(10):6423-6433. 12洪大永. GPS 全球定位系統(tǒng)技術及應用. 廈門：廈門大學出版社13李朝青. 單片機原理及接口技術. 北京：北京航空航天大學出版社, 200614劉瑞華. MCS-51 單片機與 GPS-OEM 板的串行通信. 電子通訊技術，2004， （5）：93-9515洪大永. GPS 全球定位系統(tǒng)技術及應用. 福建: 廈門大學出版社,199816Blackwell, W.J.,Bishop, R.,Cahoy, K. et al.Radiometer C

40、alibration Using Colocated GPS Radio Occultation MeasurementsJ.IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2014,52(10):6423-6433. 27附錄附錄 A 程序源代碼程序源代碼#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int /uchar code test224=0 x10,0 x94,0 x53,0 x32,0 x1E,0 x32,0 x52,0 x10,0 x00

41、,0 x7E,0 x42,0 x42,0 x42,0 x7E,0 x00,0 x00,0 x08,0 xCC,0 x4A,0 x49,0 x48,0 x4A,0 xCC,0 x18,0 x00,0 x7F,0 x88,0 x88,0 x84,0 x82,0 xE0,0 x00,0 x00,0 x80,0 x40,0 x20,0 x18,0 x06,0 x80,0 x00,0 x07,0 x18,0 x20,0 x40,0 x80,0 x00,0 x00,0 x00,0 x08,0 x08,0 x88,0 x68,0 x08,0 x08,0 x09,0 x0E,0 x08,0 x08,0 x88

42、,0 x28,0 x48,0 x88,0 x08,0 x00,0 x00,0 xC8,0 x08,0 x09,0 x0E,0 xE8,0 x08,0 x00,0 x00,0 x00,0 xFF,0 x10,0 x10,0 x10,0 x10,0 x00,/0 x00,0 x00,0 x00,0 xFF,0 x49,0 x49,0 x49,0 x49,0 x49,0 x49,0 x49,0 xFF,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xFF,0 x12,0 x12,0 x52,0 x92,0 x7F,0 x00,0 x00,0 x7E,0 x88,0 x88,0 x8

43、4,0 x82,0 xE0,0 x00,0 x01,0 x00,0 x20,0 x70,0 x28,0 x26,0 x21,0 x20,0 x20,0 x24,0 x38,0 x60,0 x00,0 x01,0 x01,0 x00,0 x80,0 x81,0 x40,0 x40,0 x21,0 x22,0 x14,0 x08,0 x14,0 x22,0 x41,0 x40,0 x80,0 x81,0 x80,0 x00,0 x10,0 x30,0 x17,0 x10,0 x0E,0 x09,0 x08,0 xFF,0 x41,0 x41,0 x41,0 x41,0 x41,0 xFF,0 x0

44、0,0 x00,/0 x00,0 x00,0 x22,0 x32,0 x2A,0 xA6,0 xA2,0 x62,0 x21,0 x11,0 x09,0 x81,0 x01,0 x00,0 x00,0 x00,0 x20,0 x30,0 xAC,0 x63,0 x30,0 x00,0 x88,0 xC8,0 xA8,0 x99,0 x8E,0 x88,0 xA8,0 xC8,0 x88,0 x00,0 x00,0 x42,0 x22,0 x13,0 x0B,0 x42,0 x82,0 x7E,0 x02,0 x02,0 x0A,0 x12,0 x23,0 x46,0 x00,0 x00,0 x

45、22,0 x67,0 x22,0 x12,0 x12,0 x80,0 x40,0 x30,0 x0F,0 x00,0 x00,0 x3F,0 x40,0 x40,0 x71,0 x00; /智能公交系統(tǒng)uchar code testa32=0 x00,0 x00,0 xC0,0 x38,0 xE0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00, 280 x20,0 x3C,0 x23,0 x02,0 x02,0 x27,0 x38,0 x20,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x

46、00,0 x00,0 x00,;/Auchar code testb32=0 x08,0 xF8,0 x88,0 x88,0 x88,0 x70,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x20,0 x3F,0 x20,0 x20,0 x20,0 x11,0 x0E,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,;/Buchar code testc32=0 xC0,0 x30,0 x08,0 x08,0 x08,0 x08,0 x38,0 x00,0

47、 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x07,0 x18,0 x20,0 x20,0 x20,0 x10,0 x08,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,;/Cuchar code testqu32=0 x00,0 xFE,0 x02,0 x02,0 x02,0 x12,0 x22,0 x42,0 x82,0 x42,0 x22,0 x1A,0 x02,0 x02,0 x00,0 x00,0 x00,0 x7F,0 x40,0 x40,0 x48,0 x44,0

48、x42,0 x41,0 x40,0 x41,0 x42,0 x4C,0 x40,0 x40,0 x40,0 x00,;/區(qū)uchar code testren32=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xC0,0 x3F,0 xC0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x80,0 x40,0 x20,0 x10,0 x0C,0 x03,0 x00,0 x00,0 x00,0 x03,0 x0C,0 x10,0 x20,0 x40,0 x80,0 x00,;/人 uchar code test032=0 x

49、00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xE0,0 x10,0 x08,0 x08,0 x10,0 xE0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0F,0 x10,0 x20,0 x20,0 x10,0 x0F,0 x00,;/0uchar code test132=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x10,0 x10,0 xF8,0 x00,0 x00,0 x00

50、,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x20,0 x20,0 x3F,0 x20,0 x20,0 x00,0 x00,;/1uchar code test232=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x70,0 x08,0 x08,0 x08,0 x88,0 x70,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x30,0 x28,0 x24,0 x22,0

51、 x21,0 29x30,0 x00,; /2uchar code test332=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x30,0 x08,0 x88,0 x88,0 x48,0 x30,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x18,0 x20,0 x20,0 x20,0 x11,0 x0E,0 x00,; /3uchar code test432=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0

52、 x00,0 x00,0 x00,0 xC0,0 x20,0 x10,0 xF8,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x07,0 x04,0 x24,0 x24,0 x3F,0 x24,0 x00,; /4uchar code test532=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xF8,0 x08,0 x88,0 x88,0 x08,0 x08,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0

53、x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x19,0 x21,0 x20,0 x20,0 x11,0 x0E,0 x00,; /5uchar code test632=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xE0,0 x10,0 x88,0 x88,0 x18,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0F,0 x11,0 x20,0 x20,0 x11,0 x0E,0 x00,; /6uchar code test73

54、2=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x38,0 x08,0 x08,0 xC8,0 x38,0 x08,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x3F,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,; /7uchar code test832=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x70,0 x88,0 x08,0 x08,0 x88

55、,0 x70,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x1C,0 x22,0 x21,0 x21,0 x22,0 x1C,0 x00,; /8uchar code test932= 0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 xE0,0 x10,0 x08,0 x08,0 x10,0 xE0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x31,0 x22

56、,0 x22,0 x11,0 x0F,0 x00, 30; /9uchar code *number10= test0,test1,test2,test3,test4,test5,test6,test7,test8,test9;/uchar code GSM_com14=AT+CMGD=;uchar code GSM_com13=0 x1a;uchar code GSM_com12=43533A;uchar code GSM_com11=42533A;uchar code GSM_com10=41533A;uchar code GSM_com9=000801086211572800;uchar

57、 code GSM_com8=0011000D91; uchar code GSM_com7=AT+CMGS=23;uchar code GSM_com6=AT+CSCS=UCS2;uchar code GSM_com5=AT+CMGF=0;uchar code GSM_com4=AT+CSCS=GSM;uchar code GSM_com3=0123456789;uchar code GSM_com2=AT+CMGR=;uchar code GSM_com1=AT+CMGF=1;uchar code GSM_com = rn;/定義命令 uchar GSM_dat20,GSM_dat11,G

58、SM_phone14;uchar *huanchun=GSM_dat,GSM_num=0,GSM_num1,GSM_ge,GSM_shi,people_a,people_b,people_c,flag,flag1,flag2,flag3,flag4,flag5,GSM_ok,wait_ok;/uint xdata dat_wei_du,dat_wei_fen,dat_wei_miao,dat_jing_du,dat_jing_fen,dat_jing_miao;uchar GPS_dat15;uchar *p=GPS_dat;uchar xdata GPS_num=0,GPS_fenxi=0,

59、GPS_keep=0,GPS_start=0,GPS_da,GPS_Y,GPS_X,GPS_ok=0;float xdata dat_wei,dat_jing;/sbit SCLK = P43;/ pin 2 header5sbit SDIN = P41;/ pin 3 header4sbit LCD_DC = P20;/ pin 4 header3sbit LCD_CE = P22;/ pin 5 header2sbit LCD_RST = P21; / pin 9 header1/void LCD_delay_1us(void) /1us 延時函數(shù) unsigned int i; 31 f

60、or(i=0;i1000;i+);void LCD_write(uchar dat,uchar com) /給 LCD 寫命令或數(shù)據(jù)uchar n;LCD_CE=0;if(com=1)LCD_DC=1; else LCD_DC=0;for(n=0;n8;n+)if(dat&0 x80)SDIN=1;elseSDIN=0; SCLK=0; dat=dat1; SCLK=1; LCD_CE=1;void LCD_clear() /清屏uint i; LCD_write(0 x0c,0); LCD_write(0 x80,0); for(i=0;i504;i+) LCD_write(0 x0,1); 32void LCD_in