水泥混凝土車輛運輸管理論文范文

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1硬件系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)中心模塊：系統(tǒng)中心模塊主要分為3個部分：MCU最小系統(tǒng)、藍牙模塊、SIM908模塊。系統(tǒng)中心模塊框圖如圖2所示：

1.1STC15FK60S2處理器在系統(tǒng)中心模塊中，STC15F60S2處理器起著很重要的作用，STC15F60S2是STC公司生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/高可靠/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，其性能遠高于傳統(tǒng)的8051，其最高運行頻率可達到35MHZ，外圍接口資源豐富。選擇STC15FK60S2處理器，通過串行接口USART0與藍牙模塊進行數(shù)據(jù)通信，構(gòu)建系統(tǒng)中心模塊與智能手機AndriodApp進行數(shù)據(jù)交互功能。同樣通過串行接口USART1與SIM908模塊進行數(shù)據(jù)通信，完成數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送。其具體完成的功能為：負責接受SIM908模塊接收到的GPS數(shù)據(jù)進行解析和處理并進一步地將這些處理好的數(shù)據(jù)通過SIM908模塊的GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠程中心服務(wù)器；負責將藍牙模塊接收到的數(shù)據(jù)保存到MCU的EEPROM，并讀取MCU保存EEPROM的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到智能手機中，起到存儲、中轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)處理等功能。

1.2SIM908模塊SIM908是一款包含了GPS導航技術(shù)的四頻GSM/GPRS模塊的芯片。細小緊湊的模塊尺度將GPRS和GPS整合在一個單獨的SMT封裝中，為客戶實現(xiàn)內(nèi)嵌GPS和GPRS的應用節(jié)省了大量的費用和開發(fā)時間。因此通過SIM908模塊的GPS來獲取運輸車輛的經(jīng)緯度等信息，并利用它集成的GSM功能將這些信息傳輸?shù)竭h程中心服務(wù)器；所以有GPS和GSM信號覆蓋的任何地方無論何時都能實現(xiàn)不同資源的無縫追蹤和共享。SIM908模塊與遠程中心服務(wù)器通信是通過處理器STC15F2K60S2單片機應用底層軟件進行相關(guān)串口編程，其中就涉及重要的AT指令，在建立TCP/IP連接前，建議先依次執(zhí)行多條AT指令。比如AT+CSTT=“cmnet”設(shè)置前，請先確GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)附著，否則會返回error提示；AT+CIICR激活移動場景這里需要說明一下，模塊開機后會自動附著GPRS網(wǎng)絡(luò)，只要SIM卡有GPRS業(yè)務(wù)，真正應用必需要激活移動場景（PPP撥號過程中得PDP上下文激活），獲得本地IP才可以應用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；AT+CIPSTART建立TCP（UDP）/IP連接；因為SIM908模塊的串口電平不能直接連接5V的單片機STC15F2K60S2，因此必須通過三極管或者電平轉(zhuǎn)換芯片進行兼容才能進行串口通信，如SIM908模塊與MCU串口連接圖3所示：

1.3藍牙模塊藍牙模塊由BRF6100、DSP、液晶、音頻AD/DA、Flash組成，其中主要核心控制單元是DSP；音頻（AD）的作用是將采集的模擬語音信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字語音信號，音頻（DA）將數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)換成模擬語音信號，輸出到音箱或者耳機。音頻DA和AD的后端和前端都會放大或濾波電路，一般而言，音頻DA和AD集成在一塊芯片上，本系統(tǒng)使用的是TI公司的TLV320AIC10，采樣設(shè)置的頻率為8kHz，鍵盤的作用是控制和輸入，液晶顯示器的作用是顯示各種信息；DSP所需要的程序是用Flash進行保存的，供DSP在上電時進行調(diào)用；DSP的仿真接口是JTAG，HPI口是DSP來提供，計算機連接到該接口，可以下載計算機服務(wù)器中的文件并由DA來進行播放，同時也能將數(shù)字語音信號傳送到計算機中進行保存和處理。ARM主要用來控制外圍設(shè)備，DSP用來對數(shù)據(jù)進行處理；模塊DSP中采用的是OMAP5910，嵌入式DSP是由TI公司的DSP提供的，具有兩個處理器的結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成了DSP和ARM處理器。OMAP5910中的DSP是基于TMS320C55X核的處理器，提供一兩個成累加單元，一個16位的算術(shù)邏輯單元和一個40位的算術(shù)邏輯單元，DSP采用的是雙ALU結(jié)構(gòu)，大部分指令可以同時運行，其功耗更低，并且工作頻率達到了150MHz。ARM和DSP可以相互協(xié)同工作，通過片中的MMU控制，內(nèi)存和外圍設(shè)備可以得到共享，OMAP5910可以用在圖像處理、視頻、和移動通信，圖像加速器、數(shù)據(jù)處理和音頻處理、圖形。系統(tǒng)中使用的OMAP5910，目前是用于個人移動通信。ARM在OMAP5910中是基于ARM9核的TI925T處理器，包括一個協(xié)處理器，指令的長度是32位或16位。一般而言多字節(jié)參數(shù)數(shù)據(jù)最右邊的字節(jié)是最先傳送的，各數(shù)據(jù)的分組是通過Endian格式進行傳輸。HCI的傳輸層中可以傳送四種分組：ACL、SCO數(shù)據(jù)、event以及數(shù)據(jù)命令（command）。各分組的區(qū)別是分組指示符（PacketIndicator）。ROK101008模塊中的HCI傳輸層的事件分組格式、命令、與藍牙標準所描述的是完全一致的。值得注意的是：HCIACL數(shù)據(jù)分組里傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式必須是L2CAP，例如ACL數(shù)據(jù)分組020120050002000000CC：表示HCIACL數(shù)據(jù)分組的是HCI分組符；當前所用到連接的句柄是“01”；PB、BC標志以和句柄高位為“20”；HCI數(shù)據(jù)長度即真實長度為0005用“0500”來表示；L2CAP報頭是“01000000”，我們實際所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（數(shù)據(jù)長度和信道ID）是“AA”。ACL數(shù)據(jù)傳輸過程是由完整的主、從單片機通過藍牙模塊進行的。建立邏輯連接是在傳送數(shù)據(jù)之前，先發(fā)出HCI命令的是主、從機，等主、從的藍牙模塊準備好了以后，發(fā)起查詢的是主機模塊，響應的是從機模塊，通過它們就能建立一個用于異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿嬫溌贰Ｏ鄳拿顮顟B(tài)事件的返回是每條命令正確執(zhí)行后都有的。MCU單片機發(fā)出命令后，判斷該命令是否完成是在通過接收返回事件的基礎(chǔ)上進行的。首先主機發(fā)出HCIInquiry查詢命令，會收到該模組的響應從機數(shù)事件包、從機模塊的地址號包以及命令狀態(tài)事件包。藍牙設(shè)備地址被讀取后，兩機開始相互建立連接。該模塊的底層傳輸協(xié)議完成從機藍牙模塊中的地址號響應，這個響應是不需要單片機的參與來完成的。主機發(fā)出建立HCICreateConnection連接命令之后將收到從模塊發(fā)來的ConnectionComplete連接完成事件包和本模塊返回的命令狀態(tài)事件包。從模塊也會收到主模塊發(fā)來的ConnectionComplete連接完成事件。主從機之間可以按前述數(shù)據(jù)包格式發(fā)送數(shù)據(jù)，因為此時主、從之間已成功建立了一條ACL傳輸鏈路。

2遠程中心監(jiān)控程序設(shè)計

主要利用2003開發(fā)軟件編寫遠程中心監(jiān)控程序。首先開放服務(wù)端口允許客戶端訪問該端口，接著使用相應的通信協(xié)議與客戶端進行遠程通信。遠程中心監(jiān)控程序主要進行系統(tǒng)中心模塊的設(shè)置，數(shù)據(jù)接收，命令發(fā)送和歷史數(shù)據(jù)查詢等。其程序結(jié)構(gòu)如圖4所示。監(jiān)控程序通過發(fā)送命令獲取運輸車輛出站時間、到站時間、車牌號、運輸軌跡等信息，并將這些信息及時存儲到數(shù)據(jù)庫。

3結(jié)語

基于藍牙技術(shù)和SIM908模塊的水泥混凝土車輛運輸管理系統(tǒng)，經(jīng)實驗驗證，水泥混凝土車輛運輸管理效率大大提升，設(shè)計運行穩(wěn)定可靠。遠程中心監(jiān)控軟件合理展現(xiàn)運輸車輛軌跡、進站時間、到站時間等信息，便于掌握運輸車輛動態(tài)信息。

作者：譚林逸涂治軍廖幸單位：湖南省交通科學研究院