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天津职业技术师范大学TianjinUniversityofTechnologyandEducation毕业设计专业：班级学号：学生姓名：指导教师：二○XX年X月天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于ARM的GPS定位系统的设计DesignofGPSPositioningSystemBasedonARM专业班级：学生姓名：指导教师：系别：年月摘要本设计是一种基于ARM的嵌入式的GPS定位系统。该系统的主要功能是实现检测地面物体的坐标信息并能够通过GSM模块TC35传输到客户端。系统以GSM网络作为远程信号传输平台，通过接收短信息并以AT指令形式传输命令。本系统可以分为GPS接收器、GSM平台、中央处理器三个主要部分组成，其中GPS实现定位物体的坐标，GSM平台实现远程接受GPS的定位数据，中央处理器实现信息处理加工。GPS模块采用SiRFstarIIe的高性能的GPS芯片，GPS定位的数据采用NAME-183协议来编码，GSM平台以TC35工业模块来实现，通过AT指令能够快速传输信息。中央处理器以S3C2440A为处理器，外置按键、液晶屏、显示灯等电路。程序部分包括S3C2440A初始化、主程序、GPS串口通信程序、短消息发送程序。最终以程序和硬件组合形成基于ARM的嵌入式GPS定位系统。关键词：GSM；短信息；远程监测；AT指令；ARM处理器ABSTRACTThispaperdesignsaGPSpositioningsystembasedonARM.Themainfunctionofthissystemistodetectthepositingsignalsandthespeedofobject.ThesystemcandisplayGPSsignalsonLCD.IttreatsGSMnetworksasaremotesignaltransmissionplatformandtransmitescommandATinstructionformbysendingshortmessage.Thissystemisdividedintothreeparts,theGSMplatform,thecentralprocessorandGPSreciever.Amongthem,theGSMplatformisusedtoachievetheremotemonitoring,theCPUisusedtoprocessinformation,andtheGPSreceiverisusedtoacquirepositingdata.TheGSMplatformcouldquicklytransmitinformationusingATinstructions,whichismadeofTC35industrialmodule.ThechipofS3C2440Aisusedasthecentralprocessor,includingthekeyboard,theLCDscreen,theindicatorlightandotherexternalcircuits.Thesoftwarepartincludesmicrocontrollerinitialization,mainprogram,signalacquisitionprogram,sendingtextsprogram.Eventually,thecombinationofprogramsandhardwarelaidthefoundationofthisdesign-designofGPSpositioningsystembasedonARM.KeyWords:GSM;GPS;Remotemonitoring;ATinstructions;ARM目录1引言.....................................................................................................................11.1国内外导航定位的发展现状.......................................................................11.2GPS基本知识..............................................................................................11.2.1GPS体系结构......................................................................................11.2.2SiRFstarIIe和SiRFstarIIe/LP..............................................................21.3无线通信GSM模块TC35..........................................................................4GSM基本知识......................................................................................................41.3AT指令简介................................................................................................41.3TC35基本知识.............................................................................................52系统硬件设计.........................................................................................................7系统总体硬件结构设计........................................................................................71.3微处理器电路设计.......................................................................................8..1S3C2440A的主要参数指标....................................................................8..2S3C2440A的指令集................................................................................91.3系统部分电路...............................................................................................9..1电源电路..................................................................................................9..2采用MAX232接口的串行通信..........................................................101.3TC35外围电路设计...................................................................................122系统总软件的设计流程.......................................................................................131.3短消息的软件设计.....................................................................................141.3测试结果.....................................................................................................15结论......................................................................................................................17参考文献......................................................................................................................18致谢......................................................................................................................19天津职业技术师范大学X届本科生毕业设计11引言1.1国内外导航定位的发展现状2009年GPS定位导航产业发展迅猛，增长迅速，一方面得益于导航定位系统在车载导航定位方面的飞速发展，另一方面导航定位系统在手机等手持设备上的广泛应用及该技术的成熟也促进了GPS产业的迅猛发展。随着导航定位技术的发展，导航定位也逐步向多元化发展，出现了多种系统同时存在的状况，提升了系统的多用性，增强了系统的应用范围；除此之外，随着无线技术的迅速发展及日趋成熟，导航定位与这些技术相关联，使得导航定位的应用前景更加广阔，使得包括定位技术在内的信息产业得以较快的发展。GPS卫星定位系统最初用在军用方面，随着美国对GPS定位系统的开放，该定位技术在民用方面发展态势迅猛，主要应用在地质勘测及车辆的导航定位方面，而对于个人手持设备的应用方面仍有待改进，随着嵌入式技术的逐步成熟及广泛应用，个人手持设备以其小巧、轻便、便携以及实用性强的特点，很快融入到人们的生活中，像目前的手机等移动设备都具有了GPS定位功能，具有导航定位的手持设备在未来具有广泛的前景，因此，将嵌入式技术与GPS定位技术相结合来开发具有导航定位的手持设备成为一种新兴的研究热点，也必将成为今后导航定位在个人应用方面的发展趋势。基于嵌入式技术和GPS定位技术的手持设备的研究具有重要的意义，对未来GPS手持设备的广泛应用奠定良好的基础。1.2GPS基本知识GPS系统是由美国军方建立起来的。利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。最早是为了应用在海军军舰进行海上定位使用。GPS实际上是GlobalPositioningSystem的缩写。意思是全球定位系统，围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。也就是说理想状态下我们同时应该能够接受到12颗卫星所传来的信号。GPS卫星同时发射两种码，一种为P码，我们称之为细码，一种是C/A码，我们称之为粗码。P码的精度非常高，通常可以控制在误差3米以内，但只为军方服务。而我们使用的为C/A码，精度在14米以内。1.2.1GPS体系结构GPS系统包括三大部分：空间部分-GPS卫星星座[1]；地面控制部分-地面监控系统；用户设备部分-GPS信号接收机[2-4]。GPS工作卫星及其星座由21颗