城市垃圾回收嵌入式车载系统设计

摘要

现代城市中，由于生活节奏的加快和行业种类的增加，每天会产生很多种类的垃圾，这些垃圾若不及时清理，不但危害到周围的生态环境，更对人们的健康造成威胁，因此垃圾的回收与处理具有重要的社会意义，已经受到相关环境部门的高度重视[1][2]。
　　 城市垃圾回收主要包含垃圾收集、垃圾分类和垃圾再利用3个部分[3]，而垃圾收集则是整个体系的源头，决定垃圾分类和再利用能否顺利完成。
　　 本文介绍的城市垃圾回收嵌入式车载系统，主要为在无需人工干预的情况下，实现对城市垃圾回收过程相关参量的自动采集与通讯传输。车载系统配置的RFID射频识别模块、GPRS无线传输模块、GPS定位模块、智能称重模块以及电瓶电量监测模块，使系统能够智能判别垃圾车的运行状态，并在工作人员将垃圾装入车内时通过智能称重方法精确计算垃圾的承载质量，并将其类别、重量、位置以及车辆电瓶电量数据打包，通过运营商网络传输至监控平台以供管理员查看和存储。
　　 本文根据垃圾回收车自身条件，有针对性地设计了嵌入式系统的软件、硬件及相关驱动，配合智能车载称重方法，设计出一套城市垃圾回收车载系统，通过监控平台，实现垃圾的自动化回收，不仅降低成本、提高工作效率，也大幅提高环境部门监管力度。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1．物联网的发展及现状分析

1．2．射频识别(RFID)技术概述及应用

1．3．GPRS无线通讯技术及车载GPS定位技术概述及应用

1．4．汽车称重方式的分析与探究

1．5．城市垃圾回收概况

1．6．课题研究意义及主要内容

1．6．1．课题研究意义

1．6．2．主要内容

1．7．车载系统特点及创新点

第二章 基础环境搭建及系统硬件设计及实现

2．1．车载系统总体结构设计

2．2．车载系统外围设备概述

2．2．1．称重传感器工作特性

2．2．2．超高频RFID读写器工作特性

2．2．3．车载式GPS模块及无线GPRS模块的工作特性

2．3 嵌入式基础环境搭建

2．4 嵌入式车载系统硬件设计及功能实现

2．4．1．电源供电模块电路设计及功能实现

2．4．2．串行通讯模块电路设计及功能实现

2．4．3．数据采集及信号变送电路设计及功能实现

2．4．4．网络通讯模块电路设计及功能实现

2．4．5．板载电池模块电路设计及功能实现

2．4．6．车辆电瓶电量监测模块电路设计及功能实现

2．4．7．低功耗模块电路设计及功能实现

2．4．8．触摸屏电路设计及功能实现

2．5．硬件驱动设计

2．5．1．数据采集模块驱动编写

2．5．2．低功耗模块控制芯片AQV101A驱动编写

2．5．3．电池电量监测电路驱动模块编写

第三章 嵌入式车载系统及监控平台软件实现

3．1．RFID读写器软件功能实现

3．2．GPS定位模块软件功能实现

3．3．车载系统无线通讯模块软件功能实现及帧格式

3．4．数据采集模块软件功能实现

3．5 系统动态链接库的编译和调用

3．6．监控平台软件设计

3．7．数据库存储及数据暂存、定时转发软件功能实现

第四章 智能称重方法及实现

4．1．车载系统状态自动识别方法

4．2．智能称重方法

第五章 称重方法对比实验及整车运行评估

5．1．称重方法实验及结果比对

5．1．1．传统称重方式实验及数据统计

5．1．2．探索通过线性／非线性拟合方式提高传统称重方法精度

5．1．3．探索通过构建支持向量回归机模型提高称重精度

5．2．车载系统整车运行实验

第六章 结论和展望

6．1．结论

6．2．展望

参考文献

致谢

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