基于ARM和Linux的智能车辆助理系统的设计

摘要

智能车辆助理系统为车主提供了温度检测、车载语音电话、防盗报警、可视倒车、多媒体文件播放和游戏等多种服务，极大地提升了汽车性能，使车主的汽车更加安全，不开车时有更多的休闲娱乐活动。现在各种高性能、高集成度、低价格、低功耗的嵌入式处理器代表了当今主流电子应用技术的方向。它们集成了丰富的控制接口，有效的降低了成本和系统设计难度，为智能车辆助理系统提供了一个可行又实用的解决方案。
　　本系统在硬件方面采用了三星公司的ARM处理器S3C2440，该芯片处理速度快、片上资源丰富，应用广泛，能够满足本系统的设计要求。为了实现丰富的功能，本系统扩展了几个功能模块。其中温度检测模块的传感器采用最常用的DS18B20，简单实用，而且适合本系统的设计;车载语音电话模块和短信报警模块采用中兴的ME3000GSM/GPRS无线模块和科大讯飞的语音合成芯片XF-S3011，XF-S3011是一款高性价比的中文语音合成芯片，它将语音合成系统集成到单一的处理器内部，通过串口接收并合成任意文本;可视倒车模块利用USB摄像头来实现可视倒车功能。
　　在软件方面，本系统以嵌入式Linux作为操作系统，以嵌入式Qt图形用户界面库作为应用程序界面开发工具来编写图形用户界面。本系统的软件部分分为系统软件和应用软件开发两个方面，系统软件包括Bootloader、Linux内核、根文件系统的移植、交叉编译环境的建立和驱动程序的开发，应用软件开发包括温度检测程序、车载语音电话程序、可视倒车程序等等以及相关的界面程序。
　　智能车辆助理系统使得车主有了一个更加舒适和安全的驾车环境，本课题的研究在汽车电子产品领域有着重要的意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景与现状

1．2 汽车电子技术的发展趋势

1．3 论文课题提出

1．4 研究任务与主要工作

第2章 智能车辆助理系统的总体设计概述

2．1 嵌入式系统概述

2．2 智能车辆助理系统的功能介绍

2．3 智能车辆助理系统的总体设计流程

第3章 智能车辆助理系统的硬件设计

3．1 智能车辆助理系统的微处理器选型

3．2 系统电源电路设计

3．3 USB接口电路设计

3．4 UART接口电路设计

3．5 温度检测模块电路设计

3．5．1 数字温度传感器DS181320介绍

3．5．2 DS18820与处理器的连接

3．6 GSM／GPRS无线模块电路设计

3．6．1 SIM／UM卡接口

3．6．2 音频接口

3．6．3 GSM／GPRS模块与处理器的通信及构成

3．7 语音合成模块电路设计

3．7．2 语音合成模块与处理器的通讯及构成

第4章 智能车辆助理系统的嵌入式系统软件开发

4．1 嵌入式操作系统概述

4．2 嵌入式开发环境的建立

4．2．1 交叉编译环境的建立

4．2．2 Make工程管理器

4．3 BootLoader移植

4．4 Linux内核向ARM平台的移植

4．5 嵌入式文件系统的构建

4．5．1 嵌入式文件系统概述

4．5．2 根文件系统

4．6 嵌入式Linux下GUI开发环境的搭建

4．6．1 Qt／Embedded和Qtopia的介绍

4．6．2 Qt／Embedded开发环境建立和应用程序开发过程

第5章 智能车辆助理系统的应用软件设计

5．1 温度检测模块

5．1．1 DS18820的测温驱动程序设计

5．1．2 DS18820的测温测试程序设计

5．2 可视倒车模块

5．3 车载语音电话模块

5．3．1 串口通信程序设计

5．3．2 GSM／GPRS无线模块程序设计

5．3．3 语音合成模块程序设计

5．4 短信防盗报警

5．4．1 按键驱动程序设计

5．4．2 短信防盗报警程序设计

第6章 系统测试

6．1 温度检测模块测试

6．2 可视倒车模块测试

6．3 车载语音电话模块测试

6．3 短信防盗报警功能测试

第7章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢