车载导航系统设计
摘要:随着汽车产业的迅速发展,GPS车载导航系统得到了越来越广泛的应用,已成为汽车
上的重要配置,为用户提供便利。另一方面随着计算机技术、通信技术的迅猛发展,微型化和专业化成为发展的新趋势,嵌入式系统已经成为信息产业的热点。而Linux操作系统以其性能稳定可靠、源码公开免费、可裁剪、易移植等优点成为嵌入式系统的首选操作系统,具有巨大的市场价值和潜力。
在此基础上,本文提出了将GPS导航定位技术和嵌入式Linux系统相结合,设计基于嵌入式Linux的GPS车裁定位导航定位系统。在ARM9平台上移植嵌入式Linux操作系统,然后基于此平台实现GPS车载定位导航系统。与此同时,要求系统平台具备一个完整的车载多媒体终端的潜力,包括GPS导航定位、语音导航、防盗以及MP3/MP4播放等功能。该系统设计中,硬件系统是基础,嵌入式Linux操作系统是软件的运行平台,它们在GPS车载导航系统中具有重要的地位。
关键词:嵌入式系统;车载导航:GP5;Linux;ARM9
1.引言
1.1目的
●对需求的进一步明确,提出系统的解决方案,划分模块,初步确定数据结构,可作为
编写详细设计说明书的参考,也可作为了解整个系统的的参考资料使用;
●面向的读者:程序员、测试人员、详细设计说明书编写人员,其他读者;
1.2项目背景
●现在,随着GPS技术、多媒体应用、LCD显示技术的日趋成熟,汽车导航、防盗系统
在高端汽车中已经是现实,而在普通汽车中实现,也是指日可待了。车载导航系统中
包含了很多前卫、实用的技术,如:GPS应用技术、GPRS应用技术、GUI开发技术、
多媒体功能应用技术、传感器技术、嵌入式操作系统应用开发技术、系统构建技术、
驱动编写技术、数据库技术等等。通过项目的完成,对于巩固理论知识、拓展实用的
项目经验都有很大的帮助。[2][3][4]
1.3术语及缩略语定义
1.3.1术语定义[2][3][4]
●GPS:全球定位系统。
●GPRS:通用分组无线服务。
●GUI:图形化用户界面。
●sql:结构化查询语言。
1.3.2缩略语定义[2][3][4]
GPS:Global Position System
GPRS:通用分组无线服务。
GUI:Graphic User Interface
sql:Struct Query Language
●
2.系统概述
2.l需求规定
●系统目标
设计开发出一个GPS导航系统,并实现短信防盗报警和简单的娱乐功能。
●功能需求
系统应实现以下功能[15]:
1.定位功能
GPS通过接收卫星信号,可以准确地定出其所在的位置,位置误差小于10米。利用GPS,在地图上实时显示车辆当前位置。
2.地图导航功能
输入目标地点后,自动在地图上显示出行车路线;假如用户因为不小心错过路口,没有走车载GPS导航系统推荐的最佳线路,新为用户设计一条回到主航线路线,或是为用户设计一条从新位置到终点的最佳线路。
3.语音导航功能
输入目标地点后,车辆只要遇到前方路口或者转弯,车载GPS语音系统提示用户转向等语音提示。
4.防盗功能
通过发送GPRS短信[7],可以返回车辆当前位置。
5.娱乐功能
播放U盘、SD卡中的MP3、MP4文件。
6.增加兴趣点功能
由于我国大部分城市都处于建设阶段,随时随地都有可能冒出新的建筑物,由此,电子地图的更新也成为众多消费者关心的问题。因此遇到一些电子地图上没有的目标点,只要你感兴趣或者认为有必要,可将该点或者新路线增加到地图上。
2.2系统结构图
系统基于ARM9的硬件平台,采用了嵌入式linux的软件架构,通过扬声器完成语音提示及音乐播放;液晶是进行人机交互的接口;。。。。。。。
2.3软/硬件要求
3.系统硬件平台设计
3.1 ARM核心系统设计
1.ARM处理器[9]
ARM(Advanced KISC Machines)公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商。ARM公司通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器,外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特的芯片。ARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。Intel、Motorola、Samsung、Atmel、Ti等公司都有采用ARM核生产ARM处理器。
3.2 液晶设计
……
3.3 扬声器设计
……
导航页源码3.4 重力加速度模块设计
………
3.5 存储模块设计
………….
3.6 通信模块设计
1.GPS模块选择
GPS市场经过多年的发展已经非常成熟,而GPS设备随着技术的发展,体积、功耗和成本都得到极大改善,因此其选择余地非常大。国际上的各大知名芯片公司都有做GPS:包括SiRF、u.blox、Ti、Analog Devices、索尼、意法半导体、Atmel、SiGe、u-Nav等等。现在GPS设备大体上可以分为4类
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