基于車聯(lián)網(wǎng)的智能數(shù)據(jù)采集終端的研制
本文關(guān)鍵詞:基于車聯(lián)網(wǎng)的智能數(shù)據(jù)采集終端的研制
更多相關(guān)文章: 數(shù)據(jù)采集終端 電動車 北斗/GPS GPRS STM32
【摘要】:車聯(lián)網(wǎng)主要是指將車輛的自身狀況與網(wǎng)絡(luò)進行連接,通過遠程對車輛的運行狀況進行綜合分析,來讓用戶能夠獲得更好的駕駛體驗。隨著新能源車輛行業(yè)的發(fā)展,車輛駕駛正在向智能化方向邁進。據(jù)此,擬自主研發(fā)一款基于車聯(lián)網(wǎng)的智能數(shù)據(jù)采集終端。終端的設(shè)計主要包括硬件電路和嵌入式軟件兩部分。硬件電路包括電源電路、數(shù)字電路、射頻模擬電路。其中,電源電路主要包括DC-DC降壓電路、DC-DC升壓電路、鋰電池充電管理電路;數(shù)字電路主要包括:以Cortex-M3單片機STM32F103為核心的CPU及其外圍電路、GPRS模塊電路、北斗/GPS模塊電路、震動傳感器模塊電路、陀螺儀傳感器模塊電路、驅(qū)動電路、通信傳輸電路;射頻模擬電路主要包括GSM射頻匹配網(wǎng)絡(luò)電路、北斗/GPS射頻匹配網(wǎng)絡(luò)電路。系統(tǒng)工作過程為:CPU采集北斗/GPS模塊的定位數(shù)據(jù)、震動傳感器的數(shù)據(jù)、陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)、GPRS模塊的基站數(shù)據(jù)、通信傳輸電路采集到的車輛發(fā)動機及控制器數(shù)據(jù),然后對采集的數(shù)據(jù)進行運算處理,通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送到遠程服務(wù)器中心;同時CPU偵聽服務(wù)器的下行命令,檢測到合法命令后立即通過驅(qū)動電路執(zhí)行相關(guān)命令。嵌入式軟件使用C語言在Keil平臺上開發(fā),實現(xiàn)的功能包括:對系統(tǒng)參數(shù)的初始化配置;按協(xié)議格式提取從傳感器、GPS模塊、GPRS模塊以及通信傳輸電路發(fā)送過來的數(shù)據(jù);對采集到的數(shù)據(jù)進行濾波、運算處理;對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行本地化永久存儲;將數(shù)據(jù)按定制的通信協(xié)議進行打包并且通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送給服務(wù)器;提取服務(wù)器和手機APP端發(fā)送的下行命令;偵聽、提取短信發(fā)送過來的命令,并且通過PDU編碼格式,給用戶發(fā)送短信提醒。本設(shè)計通過遠程服務(wù)器和手機APP進行通信,實現(xiàn)了遠程控制車輛、故障監(jiān)測、定位追蹤、震動報警、斷電報警、異常移動報警、電量查詢、騎行速度查詢、車身實時狀態(tài)信息采集等功能。實驗表明,所設(shè)計的電路和軟件滿足功能需求,經(jīng)過幾個月長時間測試后,系統(tǒng)軟硬件運行穩(wěn)定可靠,達到量產(chǎn)標準。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)據(jù)采集終端 電動車 北斗/GPS GPRS STM32
【學(xué)位授予單位】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U495
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 引言10-13
- 1.1 選題背景與研究性質(zhì)10
- 1.2 研究目的與意義10-11
- 1.3 研究內(nèi)容11-13
- 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計13-15
- 第3章 硬件電路設(shè)計15-50
- 3.1 硬件整體設(shè)計15
- 3.2 數(shù)字電路部分15-38
- 3.2.1 CPU及其外圍電路16-28
- 3.2.1.1 STM32簡介16
- 3.2.1.2 CPU外圍總體設(shè)計16-18
- 3.2.1.3 232通信電路18-19
- 3.2.1.4 CAN總線通信電路19-20
- 3.2.1.5 UART單總線轉(zhuǎn)換電路20-23
- 3.2.1.6 MOS管驅(qū)動控制電路23-24
- 3.2.1.7 電壓采樣電路24-25
- 3.2.1.8 BOOT模式選擇及JTAG電路25-26
- 3.2.1.9 斷電報警識別電路26-28
- 3.2.2 震動傳感器模塊電路28-29
- 3.2.3 陀螺儀傳感器模塊電路29-31
- 3.2.4 GPRS模塊電路31-36
- 3.2.4.1 SIM900A簡介及總體設(shè)計31-32
- 3.2.4.2 供電部分設(shè)計32-33
- 3.2.4.3 模塊開機部分設(shè)計33-34
- 3.2.4.4 模塊串口部分設(shè)計34-35
- 3.2.4.5 SIM卡電路部分設(shè)計35-36
- 3.2.5 北斗/GPS模塊電路36-38
- 3.3 射頻模擬電路部分38-43
- 3.3.1 北斗/GPS射頻匹配電路38-41
- 3.3.2 GPRS射頻匹配電路41-43
- 3.4 電源電路部分43-50
- 3.4.1 DC-DC降壓電路44-46
- 3.4.2 鋰電池充電管理電路46-47
- 3.4.3 3.3V穩(wěn)壓電路47-48
- 3.4.4 DC-DC升壓電路48-50
- 第4章 嵌入式軟件設(shè)計50-67
- 4.1 遠程數(shù)據(jù)傳輸原理概述50-51
- 4.2 主函數(shù)整體設(shè)計51-52
- 4.3 主要程序模塊設(shè)計52-67
- 4.3.1 初始化52-53
- 4.3.2 鑒權(quán)53-58
- 4.3.3 注冊網(wǎng)絡(luò)58-59
- 4.3.4 北斗/GPS數(shù)據(jù)提取59-60
- 4.3.5 控制器數(shù)據(jù)提取60-61
- 4.3.6 基站數(shù)據(jù)提取61-63
- 4.3.7 數(shù)據(jù)濾波算法63-64
- 4.3.8 異常移動判定算法64
- 4.3.9 基本數(shù)據(jù)發(fā)送64-67
- 第5章 系統(tǒng)功能測試67-71
- 5.1 主要實現(xiàn)功能67-68
- 5.1.1 用戶權(quán)限功能67
- 5.1.2 管理員權(quán)限功能67-68
- 5.2 與手機APP聯(lián)調(diào)68-71
- 5.2.1 下行發(fā)送指令68-69
- 5.2.2 上行顯示數(shù)據(jù)69-71
- 第6章 結(jié)論71-72
- 致謝72-73
- 參考文獻73-74
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