基于ARM9的智能车载终端硬件设计研究

摘要

近几年来，城市道路交通拥堵问题一直是让公民和政府头疼的话题。而公共交通以其方便、快捷、经济的特点，几乎成了解决这一难题的唯一途径。随着政府投入的增加，公共交通建设日益发展壮大，同时，传统的运营调度等体系也面临新的挑战。为方便调度管理，提高运营效率，改善乘坐环境，发展优化智能公交系统便成为一种趋势。
　　智能车载终端是智能公交系统的前端，也是其整个系统的组成部分之一。智能公交系统通过智能车载终端对公交车辆进行远程调度和远程监控，要实现这一需求，目前可行又经济的方案是，通过使用全球卫星定位技术（GPS）对公交车辆进行定位，通过使用GPRS/3G公众网对定位信息进行信息传输，实现远程监控；同样，调度信息也可以通过GPRS/3G公众网传输到智能车载终端，由它将调度信息传递给驾驶员知晓，实现远程调度；当智能车载终端将全球卫星的定位信息发送给自己时，它就可以读取公交线路站点信息，如果达到站点，就会触发智能车载终端进行自动报站；当公交车辆的定位信息通过系统传输到电子站牌的信息终端时，就会在站牌上显示公交车辆的位置信息，从而实现车辆与站台的联动，方便乘客；智能车载终端通过CAN总线，采集车辆本身的运行信息，然后通过GPRS/3G公众网传输到调度中心，实现对车辆本身状况的远程监控；通过DSRC短通讯功能，可以与道路路口架设的交通灯控制系统终端进行信息交互，一定范围内控制交通灯亮灭，实现公交优先，提高公交优先级。
　　本文的目的是按照智能公交系统的要求，设计一款基于 ARM9和Linux的智能车载终端。利用全球卫星定位技术、现代通信技术、CAN总线通讯技术和DSRC短通讯等技术，实现车辆信息的采集和传输，为公交系统的智能化搭建平台。鉴于ARM的强大功能及其在系统控制方面的出色表现，以ARM为核心的嵌入式系统得到迅速的发展和广泛的应用。

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Contents

1 绪 论

1.1 研究智能化公交系统的意义

1.2 智能公交系统简介

1.3 智能车载终端的发展以及与其他车载设备的比较

2 智能车载终端硬件设计概括

3 电 源

3.1 ISO7637国际标准简介

3.2 电源的硬件设计

4 功能载板应用原理和硬件系统设计

4.1 GPS系统设计

4.2 GPRS/3G通讯系统设计

4.3 CAN总线车辆信息采集系统设计

4.4 DSRC短通信系统设计

5 主板硬件电路设计

5.1 USB接口电路设计

5.2 储能电路设计

5.3 存储电路设计

5.4 看门狗电路设计

5.5 语音功放电路设计

5.6 串行接口电路

5.7 开关量、脉冲量电路设计

5.8 以太网接口电路设计

6 智能车载终端功能测试和标准实验

6.1 电源标准测试

6.2 GPS模块设计测试

6.3 GPRS/3G模块设计测试

7 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的主要成果