基于GPS/GPRS技術(shù)的CAN總線工程車輛遠程監(jiān)測系統(tǒng)
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1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
本文提出的CAN總線工程車輛遠程監(jiān)測系統(tǒng)，通過車載電子控制裝置ECU的CAN總線獲取車輛運行信息，并利用GPRS無線網(wǎng)絡通信手段對車輛進行遠程監(jiān)控及調(diào)度管理。
工程車輛遠程監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要由控制中心和車載移動終端組成。車載終端設備通過CAN總線接口模塊獲取車輛實時運行參數(shù)信息，合并GPS定位信息后將這些信息通過GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心，控制中心將接收到的數(shù)據(jù)進行解析，并且在屏幕上實時地顯示每個車輛的具體位置以及其它參量信息。同時控制中心根據(jù)各車輛具體情況下傳相應的控制指令，對車輛進行遠程實時控制。
系統(tǒng)以C8051F040為核心模塊，結(jié)合GPS模塊、GPRS通訊模塊、CAN總線模塊、存儲模塊以及電源模塊等實現(xiàn)對工程車輛運行過程狀態(tài)的監(jiān)控、顯示、記錄和報警，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
本系統(tǒng)選用新華龍公司的C8051F040單片機作為核心控制單元，該芯片具有與MCS-51完全兼容的指令內(nèi)核，采用流水線處理技術(shù)，提高了指令執(zhí)行效率；集成JTAG，支持在線編程；采用低電壓供電(2.7～3.6 V)，因為工程車輛車載電源為24V，必須經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換模塊才能轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)各模塊所需的電壓。具備多種總線接口，兩個UART口可實現(xiàn)全雙工通信，通信波特率可分別設定，可分別用于GPS信號的接收和GPRS通訊交互。
此外，它內(nèi)部集成的CAN控制器，符合CAN2.0B協(xié)議，帶有32個消息對象，每個消息對象有獨立的地址，可以配置為發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，工作位速率可達1Mpbs。CAN總線控制器用于和工程車輛的ECU通訊，獲取車輛的實時運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。可見，選用該芯片可充分應用已有的功能，大大簡化系統(tǒng)外圍電路的設計。
2.2 GPS定位模塊
工程車輛遠程監(jiān)測系統(tǒng)采用GS-87作為GPS模塊，它是一個高效能、低功耗的智能型衛(wèi)星接收模塊。GS-87工作電壓為3.3V，可以直接與單片機連接進行串口通訊；GS-87遵循NMEA_0183標準，定位精度可達10m以內(nèi)，可以滿足對車輛的定位要求。單片機通過串口與GS-87相連，通過編程對GPS接收到的信息進行處理，提取出用戶所需的信息與監(jiān)控中心通信以及存入外擴存儲器模塊。
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