基于MEGA128微处理器与μC/OS-Ⅱ实时操作系统的汽车导航定位与防盗系统研究

摘要

在汽车业高度发达的今天,汽车的导航定位与防盗技术变得越来越重要;这方面的研究也紧随新的电子技术的发展而进行.今天,GPS和GSM技术都已经发展的很成熟了,将这些技术融入汽车的导航定位与防盗已经成为研究发展的方向.该文介绍了这个系统的硬件构成,包括系统的微处理器ATMEGA128、GSM无线接收模块TC35T、GPS接收模块以及外围电路;系统的操作系统,源代码开放的实时嵌入式操作系统μ C/OS-Ⅱ;详细分析了系统数据信息处理中用到的通信协议GSM短消息协议(SMS 07.05)和国际航海电子协会标准导航协议NMEA0813协议.该设计采用了爱特美尔公司的高档AVR高速单片机ATMEGA128作为系统的微处理器;同时在软件设计上采用了源代码开放的实时嵌入式多任务操作系统μ C/OS-Ⅱ,将μ C/OS-Ⅱ操作系统移植到单片机上,将系统所要实现的功能分成多个任务分别设计任务程序,在操作系统的调度管理下进行系统的运行.具体的工作还涉及到对短消息通信协议和NMEA0813协议的详细分析,根据ICC AVR编译器与ATMEGA128单片机进行操作系统的移植,以及多任务之间优先级分配与多任务之间数据通信方式等工作;软件用C语言来编写.该研究涉及到单片机、无线通讯、GPS定位、源代码开放的实时嵌入式多任务操作系统μ C/OS-Ⅱ等多个方面的知识,这对基于GSM网的远程遥控系统、GPS定位导航系统、以及操作系统在嵌入式系统的应用都有一定的参考价值.

目录

文摘

第一章绪论

1.1本课题国的研究背景及意义

1.1.1汽车导航与防盗系统的现状与发展前境

1.1.2本课题研究的内容和意义

1.2论文的组织结构

第二章系统的总体结构

2.1系统结构和相关功能介绍

2.2硬件构成

2.2.1西门子无线通讯模块TC35T

2.2.2 AVR高速单片机ATMEGA128

2.2.3 UPATCH02全球定位系统(GPS)接收器

2.3软件结构

第三章ATMEGA128微处理器介绍

3.1 ATMEGA128单片机的结构和主要性能

3.2 ATMEGA128与无线模块TC35T、GPS接收模块的硬件连接

3.2.1 ATMEGA128与无线通信模块TC35T的硬件连接

3.2.2 ATMEGA128与GPS接收模块UPATCH02,LCD的硬件连接

3.3小结

第四章无线模块TC35T介绍及短消息协议分析

4.1无线GSM通信模块TC35T结构及功能特点

4.1.1 TC35T的硬件结构

4.1.2 TC35T的性能指标与功能特点

4.2软件接口-AT指令集介绍与应用分析

4.2.1 AT指令的主要语法

4.2.2设计中用到的AT指令

4.3 TC35T功能测试及AT指令协议分析

4.3.1 TEXT短信息接收模式

4.3.2 PDU短消息收发模式

4.4小结

第五章GPS工作原理及GPS接收模块介绍和导航协议分析

5.1电子导航发展的历史和技术现状

5.1.1全球定位系统GPS

5.1.2全球导航卫星系统(GLONASS)

5.1.3北斗星系统和伽利略系统

5.2 GPS定位原理

5.3 GPS接收机模块UPATCH02

5.3.1 UPATCH02的特点及主要技术指标

5.4 GPS接收机通用格式标准协议：NMEA-0813

5.4.1 NMEA-0183的语法格式

5.5小结

第六章UC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统介绍和系统的软件设计

6.1源代码开放的嵌入式操作系统UC/OS-Ⅱ

6.1.1 UC/OS-Ⅱ的特点

6.2 UC/OS-Ⅱ在ATMEGA128上的移植

6.2.1 UC/OS-Ⅱ在ATMEGA128上的移植步骤

6.3系统的软件结构

6.4小结

结论

本文的贡献

研究展望

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

独创性声明

参考文献

附录

系统硬件原理图