基于STM32的GPS_GPRS车载终端设计.docx

基于STM32的GPS/GPRS车载终端设计DesignofGPS/GPRSvehicleterminalbasedonSTM32秦健，魏春光QINJian，WEIChun-guang（烟台南山学院，烟台265713）摘要：随着物联网技术的发展，对物流企业车辆管理的要求越来越高。设计一种以STM32为控制核心的GPS/GPRS车载终端,用来实现对物流车辆的智能管理。关键词：STM32；GPS；GPRS；车载终端中图分类号：TN929文献标识码：B文章编号：1009-0134(2014)08(下)-0126-03Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.08(下).340引言随着经济的高速发展，物流在现代社会的作产的STM32F101V6芯片,该芯片特性如下：该处理器是一个32位处理器内核，内部的数据路径、寄存器、存储器接口的数据宽度均为32位。CM3采用了哈佛结构，程序存储器与数据存储器相互独立，采用独立的指令总线和数据总线，可以让取指与数据访问并行不悖。这样一来数据访问不再占用指令总线，从而提升了性能。为实现这个特性，CM3内部含有好几条总线接口，每条都为自己的应用场合优化过，并且它们可以并行工作。但是另一方面，指令总线和数据总线共享同一个存储器空间（一个统一的存储器系统）。比较复杂的应用可能需要更多的存储系统功能，为此CM3提供一个可选的MPU，而且在需要的情况下也可以使用外部的cache。另外在CM3中，Both小端模式和大端模式都是支持的[1]。CM3内部还附赠了好多调试组件，用于在硬件水平上支持调试操作，如指令断点，数据观察点等。另外，为支持更高级的调试，还有其他可选组件，包括指令跟踪和多种类型的调试接口[1]。1.2无线通信模块SIM300CZGPRS模块采用SIMCOM公司的SIM300CZ模块，该模块性能稳定，体积小，是即插即用模块组中完善的四频GSM/GPRS解决方案，采用短信通信及GPRS无线数据通信进行用户-终端-服务器的数据交互，同时，SIM300CZ内部集成TCP/IP协议，可以大大降低CPU负荷，让无线通信更加简单化。处理器与SIM300CZ连接电路设计如图2所示，为处理方便，电路的连接采用标号形式。用越来越重要，物流车辆的智能化管理显得尤为迫切，开发的GPS/GPRS车载智能终端，可以实现对物流车辆进行智能化管理。监测管理人员可以通过平台或手机对终端设备进行时时定位，了解设备运行状态，可以启动电子栅栏功能，限制安装有本终端的物流车辆在限定范围内行驶；通过油量传感器检测的信号，可以实时的监控物流车辆油量的不正常变化；运用GPS、GPRS网络随时随地地获取物流车辆的经纬度以及实现车辆的里程统计、超速报警等功能。1硬件设计部分系统硬件主要由中央处理器、GPS模块、GPRS模块、人机交互界面、电源部分、各种传感器构成，通过手机发送信号，GPS模块接收卫星信号，通过串行通信数据进入中央处理器，解析后再通过GPRS模块把信号传回手机或平台，实时监控车辆的行驶情况。系统结构如图1所示。??%?CPS%?$$?㏎?S￥M3€CPRS%??????$??t??图1系统结构框图1.1中央处理器部分中央处理器采用CORTEX-3内核下ST公司生收稿日期：2014-03-31作者简介：秦健（1977-），男，吉林九台人，讲师，硕士，研究方向为自动检测与自动化装置。【126】第36卷第8期2014-08(下)油量传感器采用油浮子滑动电阻接油表方式，原理如图4所示。图4油量传感器原理图输出到油表的电压是供电电压经过滑动电阻的分压即：V2=V1×R2/(R1+R2)上式中R2/（R1+R2）是滑动电阻的比值，代表了油浮子在油箱中的位置，其实它就是我们希望知道的实际油量占油箱容积的百分比（油量比），遗憾的是为了将这一结果通过电表指示出来就必须给电阻供电，也就不得不引入一个新的因子供电电压。即：油表电压（V2）=供电电压（V1）×R2/(R1+R2)一般滑动电阻直接由电瓶供电，由于电瓶电压存在波动且范围较大，因此油表电压也随着波动，假定油量比为50%，即R2/(R1+R2)=0.5，按12V电压标定的油表电压为6V，若电瓶电压升高到14V则油表电压变成了7V，相应的油量检测结果就变成了7/12=58.3%，相对误差为（7-6）/6=16.7%，实际中电瓶电压的波动范围为10-15V，瞬时达到6-17V，误差范围近300%，24V电瓶车辆电压波动范围更大，测量失去意义。本设计采用同时传输两路电压的方式较好的解决测量误差问题，其原理就是同时测量传输油表电压和供电电压，二者的比值R2/(R1+R2)，就是实际的油量比。实际上，基准电压、A/D变换器等变换环节一般都是多路共用的，采用比例方式还可以将这部分公用电路