基于lpc2214的车载导航服务终端的系统设计.pdfVIP

基于LPC2214 的车载导航服务终端的系统设计 引 言 GPS 在中国已经有十几年的发展历程，但在民用领域却一直投有大的突破。最近几年，GPS 民用的前景已经越来越清晰，用户需求正在上升。目前有两种应用被看好：一个是民用导航终端， 特别是车载系统；男一个是基于手机的移动定位服务。 导航是 LBS(Location Based Services)应用在汽车上的主要方式。目前我国已经有汽车导 航的实际应用，一种是 “GPS 接收机+简化版的 GIS 引擎+地图数据”的模式，通过 GPS 接收机获 取定位信息，然后调用本机存储的地图，将定位信息映射到电子地图上实现导航功能。这种模式 虽然比较方便快捷，但也有其自身的局限性，例如成本较高、地图资源不能共享、无法做到动态 的地图更新。还有一种是 “GPS 接收机+GSM 模块十短信业务”的模式，通过 GPS 接收机获取定位 信息，以短信的方式将定位信息发送至控制中心，再通过 GSM 模块拨打中心电话，以语音方式得 到导航信息。这种模式成本较低，信息准确，但短信一般有延时；实验表明在网络延时不大的情 况下单向传输一条 140 字节的短信，传输延时为 6s 的累计概率为 92．86％，而且打电话获取导 航信息的速度太慢，操作也不方便。而这些问题通过与运营商已有的通用分组无线业务 GPRS 结 合可以得到较好的解决。GPRS 允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利 用电路交换模式的网络资源，从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务，特别适用于间 断的、突发性的和频繁、少量的数据传输，也适用于个别的大数据量传输。因此，车载终端选用 高性能的处理器，通过 GPRS 与信息中心通信，完全可以实现远程地图下载与自主导航。 本文介绍了一种基于 ARM 处理器、支持 GPRS、低成本的车载导航终端，并对其中所涉及的 硬件设计方案给出了详细的描述。 1 LBS 系统模型与车载导航服务终端介绍 1．1 LBS 系统模型 LBS 系统主要由全球定位系统、移动终端、无线通信网络和信息服务中心组成，如图 1 所示。 图中GPS 卫星提供定位信息，是整个 LBS 系统得以实现的关键；移动终端主要用来获取位置信息， 发出位置服务申请以及解读导航信息；G3SM 通信网络用于实现移动终端和信息服务中心的通信； 信息服务中心是定位服务系统的核心，负责与移动终端的信息交互和各个分中心的网络互连，完 成各种信息的分类、记录和转发以及分中心之间业务信息的流动，并对整个网络进行监控。 1.2 终端功能 本终端采用车用电源供电，接通电源后，各模块自动启动。该终端具有以下功能：GPS 定位 功能；远程电予地图实时下载；定位信息和地罔数据的实时显示；主控芯片可以进入掉电模式， 降低功耗，按下相应功能键能够立即唤醒主控芯片。 1．3 终端主要模块 GPS 模块采用瑞士 u-blox 公司的 TIM-LH。该 GPS 接收器可以在天空视野有限的区域内提供 动态条件下的精确导航，定位精度半径可达 2．5m；有 2 个全双工串口，支持 NMEA、RBX 和 RTC M 串口协议。集成度很高，大小是 25．4 mm×25．4mm，高度只有 3mm。 GPRS 模块选用法国 Wavecom 公司推出的 Q2406A。该模块支持 900 ／1800MHz 两种频带，所在 频段功率分别为 2W(900MHz)和 1W(1800MHz)，支持 WAP(Wireless Application Protocol)、IrD A 1．2A 协议和 GPRS；有 AT 数据集接口，支持数据、语音、短信、传真服务等，其数据下载速 率可达 53．6 khps，上传速率可达 26．8 kbps。 本终端使用 ARM 微处理器作为主控芯片，结合 GPRS，实现实时地图下载与快速处理。LPC22 14 是 Philips 公司推出的基于 ARM7TIDMI(Thumb)内核的 16 ／32 位微处理器，128 位的存储器接 口和独特的加速结构使32 位代码能够在最大速率时钟下运行；其高速计算能力为地图数据的快 速处理提供了保障，性价比远高于普通单片机。LPC2214 具有 8 ／16 ／32 位的外部存储器接口， 可对 4 个外部存储器进行配置，每个存