基于嵌入式Linux系統(tǒng)的車載導(dǎo)航終端
摘要： 本文研究的是嵌入式系統(tǒng)在車載導(dǎo)航終端中的應(yīng)用,以Intel PXA255處理器為核心處理器,以嵌入式Linux系統(tǒng)為操作系統(tǒng),結(jié)合USB攝像頭,GPS接收機(jī),CDMA無線傳輸模塊等外設(shè)構(gòu)建了基于嵌入式系統(tǒng)的多功能車載導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計要求,具有一定實用價值。
關(guān)鍵詞： ARM;嵌入式系統(tǒng);Linux;車載導(dǎo)航
車載導(dǎo)航系統(tǒng)是ITS系統(tǒng)(智能交通系統(tǒng))的重要組成部分,它將衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS),地理信息系統(tǒng)(GIS)以及現(xiàn)代通信技術(shù)融于一身。主要功能是將裝有GPS接收機(jī)的移動載體的動態(tài)位置、時間、狀態(tài)等信息實時的通過無線網(wǎng)絡(luò)鏈接到指揮控制中心,而后在具有強(qiáng)大地理信息處理和查詢功能的電子地圖上進(jìn)行載體運動軌跡的顯示,并能對載體的準(zhǔn)確位置、速度、運動方向、車輛狀態(tài)等基本信息進(jìn)行監(jiān)控和查詢。
總體設(shè)計方案
系統(tǒng)采用Intel公司Xscal架構(gòu)的PXA255處理器為核心處理器,操作系統(tǒng)選用嵌入式Linux系統(tǒng)。本系統(tǒng)所包含的功能如下：視頻取證功能、衛(wèi)星防盜功能、無線追蹤功能、輔助倒車功能等。
本系統(tǒng)整體功能見圖1。其中多功能車載GPS終端分布在各移動的車輛上,負(fù)責(zé)接收GPS衛(wèi)星定位信息,通過GPS接收機(jī)中的處理器解算出車輛所處的位置坐標(biāo)。坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)處理后可以顯示在本機(jī)上,由 CDMA模塊,以短信的形式將車輛的位置、狀態(tài)等信息發(fā)送至公網(wǎng),公網(wǎng)將接收到的車輛定位信息傳送至監(jiān)控中心,在監(jiān)控中心經(jīng)過計算機(jī)系統(tǒng)的處理后與計算機(jī)系統(tǒng)上的GIS電子地圖進(jìn)行匹配,并在地圖上動態(tài)顯示坐標(biāo)的正確位置。同時,系統(tǒng)可以通過連接在終端上的視頻采集設(shè)備(USB攝像頭)對當(dāng)前的圖像以一定的速率采集并保存成視頻信息以供日后事故鑒定之用,也可選擇視頻實時顯示模式,作為輔助倒車之用。此外,截取的關(guān)鍵視頻圖片還可以通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心,實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線圖像監(jiān)控。
圖1系統(tǒng)整體功能模塊構(gòu)成示意圖
各主要功能模塊設(shè)計
本系統(tǒng)車載終端硬件部分主要包括X-Hyper Xscale PXA255B開發(fā)板,液晶屏,GPS接收板,USB攝像頭、CDMA通信模塊等。軟件模塊主要包括GPS接收模塊、語音留言模塊、視頻取證與輔助倒車模塊、無線監(jiān)控模塊,并設(shè)計有統(tǒng)一的圖形用戶界面。
GPS定位模塊
GPS接收機(jī)采用u-Blox RCB-LC,接收數(shù)據(jù)采用NMEA0183格式,波特率設(shè)為9.6Kbps。GPS模塊的工作流程圖如圖2所示,對GPS數(shù)據(jù)的讀取需要通過對串口的操作來實現(xiàn)。在Linux下,所有的硬件設(shè)備都被看成是普通文件,可以通過和普通文件相同的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)調(diào)用來完成打開、關(guān)閉、讀取和寫入設(shè)備等操作。系統(tǒng)中每一個設(shè)備都用一種特殊的設(shè)備相關(guān)文件來表示,存放在/dev/目錄下。在Linux中,對每一個設(shè)備的描述是通過主設(shè)備號和次設(shè)備號來實現(xiàn)的。由同一個設(shè)備驅(qū)動控制的所有設(shè)備具有相同的主設(shè)備號,主設(shè)備號描述控制這個設(shè)備的驅(qū)動程序,即驅(qū)動程序與主設(shè)備號是一一對應(yīng)的;次設(shè)備號用來區(qū)分同一個驅(qū)動程序控制的不同設(shè)備。
