水泥混凝土车辆运输管理论文范文

1硬件系统设计

系统中心模块：系统中心模块主要分为3个部分：MCU最小系统、蓝牙模块、SIM908模块。系统中心模块框图如图2所示：

1.1STC15FK60S2处理器在系统中心模块中，STC15F60S2处理器起着很重要的作用，STC15F60S2是STC公司生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，其性能远高于传统的8051，其最高运行频率可达到35MHZ，接口资源丰富。选择STC15FK60S2处理器，通过串行接口USART0与蓝牙模块进行数据通信，构建系统中心模块与智能手机AndriodApp进行数据交互功能。同样通过串行接口USART1与SIM908模块进行数据通信，完成数据的接受和发送。其具体完成的功能为：负责接受SIM908模块接收到的GPS数据进行解析和处理并进一步地将这些处理好的数据通过SIM908模块的GSM网络发送到远程中心服务器；负责将蓝牙模块接收到的数据保存到MCU的EEPROM，并读取MCU保存EEPROM的数据信息发送到智能手机中，起到存储、中转、数据处理等功能。

1.2SIM908模块SIM908是一款包含了GPS导航技术的四频GSM/GPRS模块的芯片。细小紧凑的模块尺度将GPRS和GPS整合在一个单独的SMT封装中，为客户实现内嵌GPS和GPRS的应用节省了大量的费用和开发时间。因此通过SIM908模块的GPS来获取运输车辆的经纬度等信息，并利用它集成的GSM功能将这些信息传输到远程中心服务器；所以有GPS和GSM信号覆盖的任何地方无论何时都能实现不同资源的无缝追踪和共享。SIM908模块与远程中心服务器通信是通过处理器STC15F2K60S2单片机应用底层软件进行相关串口编程，其中就涉及重要的AT指令，在建立TCP/IP连接前，建议先依次执行多条AT指令。比如AT+CSTT=“cmnet”设置前，请先确GPRS网络已经附着，否则会返回error提示；AT+CIICR激活移动场景这里需要说明一下，模块开机后会自动附着GPRS网络，只要SIM卡有GPRS业务，真正应用必需要激活移动场景（PPP拨号过程中得PDP上下文激活），获得本地IP才可以应用数据业务；AT+CIPSTART建立TCP（UDP）/IP连接；因为SIM908模块的串口电平不能直接连接5V的单片机STC15F2K60S2，因此必须通过三极管或者电平转换芯片进行兼容才能进行串口通信，如SIM908模块与MCU串口连接图3所示：

1.3蓝牙模块蓝牙模块由BRF6100、DSP、液晶、音频AD/DA、Flash组成，其中主要核心控制单元是DSP；音频（AD）的作用是将采集的模拟语音信号转化成数字语音信号，音频（DA）将数字语音信号转换成模拟语音信号，输出到音箱或者耳机。音频DA和AD的后端和前端都会放大或滤波电路，一般而言，音频DA和AD集成在一块芯片上，本系统使用的是TI公司的TLV320AIC10，采样设置的频率为8kHz，键盘的作用是控制和输入，液晶显示器的作用是显示各种信息；DSP所需要的程序是用Flash进行保存的，供DSP在上电时进行调用；DSP的仿真接口是JTAG，HPI口是DSP来提供，计算机连接到该接口，可以下载计算机服务器中的文件并由DA来进行播放，同时也能将数字语音信号传送到计算机中进行保存和处理。ARM主要用来控制设备，DSP用来对数据进行处理；模块DSP中采用的是OMAP5910，嵌入式DSP是由TI公司的DSP提供的，具有两个处理器的结构，片内集成了DSP和ARM处理器。OMAP5910中的DSP是基于TMS320C55X核的处理器，提供一两个成累加单元，一个16位的算术逻辑单元和一个40位的算术逻辑单元，DSP采用的是双ALU结构，大部分指令可以同时运行，其功耗更低，并且工作频率达到了150MHz。ARM和DSP可以相互协同工作，通过片中的MMU控制，内存和设备可以得到共享，OMAP5910可以用在图像处理、视频、和移动通信，图像加速器、数据处理和音频处理、图形。系统中使用的OMAP5910，目前是用于个人移动通信。ARM在OMAP5910中是基于ARM9核的TI925T处理器，包括一个协处理器，指令的长度是32位或16位。一般而言多字节参数数据最右边的字节是最先传送的，各数据的分组是通过Endian格式进行传输。HCI的传输层中可以传送四种分组：ACL、SCO数据、event以及数据命令（command）。各分组的区别是分组指示符（PacketIndicator）。ROK101008模块中的HCI传输层的事件分组格式、命令、与蓝牙标准所描述的是完全一致的。值得注意的是：HCIACL数据分组里传输的数据格式必须是L2CAP，例如ACL数据分组020120050002000000CC：表示HCIACL数据分组的是HCI分组符；当前所用到连接的句柄是“01”；PB、BC标志以和句柄高位为“20”；HCI数据长度即真实长度为0005用“0500”来表示；L2CAP报头是“01000000”，我们实际所传输的数据（数据长度和信道ID）是“AA”。ACL数据传输过程是由完整的主、从单片机通过蓝牙模块进行的。建立逻辑连接是在传送数据之前，先发出HCI命令的是主、从机，等主、从的蓝牙模块准备好了以后，发起查询的是主机模块，响应的是从机模块，通过它们就能建立一个用于异步数据传输的逻辑链路。相应的命令状态事件的返回是每条命令正确执行后都有的。MCU单片机发出命令后，判断该命令是否完成是在通过接收返回事件的基础上进行的。首先主机发出HCIInquiry查询命令，会收到该模组的响应从机数事件包、从机模块的地址号包以及命令状态事件包。蓝牙设备地址被读取后，两机开始相互建立连接。该模块的底层传输协议完成从机蓝牙模块中的地址号响应，这个响应是不需要单片机的参与来完成的。主机发出建立HCICreateConnection连接命令之后将收到从模块发来的ConnectionComplete连接完成事件包和本模块返回的命令状态事件包。从模块也会收到主模块发来的ConnectionComplete连接完成事件。主从机之间可以按前述数据包格式发送数据，因为此时主、从之间已成功建立了一条ACL传输链路。

2远程中心监控程序设计

主要利用2003开发软件编写远程中心监控程序。首先开放服务端口允许客户端访问该端口，接着使用相应的通信协议与客户端进行远程通信。远程中心监控程序主要进行系统中心模块的设置，数据接收，命令发送和历史数据查询等。其程序结构如图4所示。监控程序通过发送命令获取运输车辆出站时间、到站时间、车牌号、运输轨迹等信息，并将这些信息及时存储到数据库。

3结语

基于蓝牙技术和SIM908模块的水泥混凝土车辆运输管理系统，经实验验证，水泥混凝土车辆运输管理效率大大提升，设计运行稳定可靠。远程中心监控软件合理展现运输车辆轨迹、进站时间、到站时间等信息，便于掌握运输车辆动态信息。

作者：谭林逸涂治军廖幸单位：湖南省交通科学研究院