基于MINIGUI的軌道交通車載GPS導航系統開發

2013-06-06 04:33:44應玉明

機電工程技術 2013年6期

關鍵詞：系統

應玉明

（金華職業技術學院，浙江金華 321017）

0 引言

隨著城市交通堵塞問題日益嚴重，城市軌道交通就成為國內外解決交通堵塞問題的有效途徑。為了提高城市軌道交通中車載定位的精度和可靠度，各種車載GPS 導航系統應運而生。目前的全球定位系統有我國自主研制的北斗導航系統，俄羅斯的GLONASS 系統，歐洲的伽利略系統和美國的GPS 系統。由于美國的GPS 系統發展比較早，技術比較成熟，可靠性高，誤差小，在嵌入式領域，使用也較為普遍。

使用MINIGUI 開發的導航系統在市面上比較少見。MINIGUI 是由北京飛漫軟件技術有限公司開發的、國內為數不多的國際知名自由軟件之一，于1998年底由魏永明先生主持和開發，經歷十幾年的應用，已經非常成熟和穩定，并在許多實際產品或項目中得到了廣泛的應用，包括數字機頂盒、電力、通訊、醫療、工控等領域，它還可以運行在多個Linux 操作平臺之上，如uCliunx 、Vxworks、uC/OS-II、OSE 等，也可以運行在Windows操作系統之上。

1 系統的功能及結構

1.1 系統的功能

本系統采用ARM平臺，使用MINIGUI進行嵌入式圖形開發，實現GPS 導航。系統能方便查詢當前行駛的經度、緯度、行駛速度、當前時間及相關報警信息等。

1.2 結構

圖1 所示為本系統結構圖，它由ARM 開發板、顯示模塊、電源模塊和GPS 模塊組成。GPS模塊主要由串口通信、GPS 數據處理、讀取數據、存入數據、數據提取、數據處理等組成。

1.2.1 串口通信

圖1 系統結構圖

本系統采用的是RS-232異步通信串口，主要解決了計算機經串口連接通信設備（主要是Modem），以串行二進制比特位流的形式與外界進行數據交換的問題，核心是數據終端設備DTE（計算機）與數據通信設備DCE（Modem）之間的接口問題，總共設計了14種接口類型，能提供全雙工的通信方式。

1.2.2 GPS數據處理

采用CC50-BG聯星公司的芯片，該芯片提供了多種格式的數據，這些不同格式的數據中包含了經緯度、時間、速度、日期、海拔高度、偏轉角度、信噪比、接受狀態燈信息等。采用解碼的是GPRMC格式的數據。解碼GPS數據分為幾個過程：讀取數據、存入數據、提取數據、處理數據、保存數據、清空緩存。

1.2.2.1 讀取數據

系統通過串口采集的數據，利用read（fd，buffer，1）函數，從緩存中讀取一個字節的數據；讀取的數據有些緩慢，便于同時完成一條數據的存入，每一段數據是以“$”開頭，以“ ”結尾。

1.2.2.2 存入數據

利用strcat（dest，buffer）函數把每次讀到的一個字節的數據進行拼接起來，直到遇到“ ”結束。

1.2.2.3 數據提取

讀取一條完整數據后，通過調用strncmp（dest，array，6）函數比較是否為所需數據，其中array數據存放提取格式數據（$GPRMC）。若是，則跳到該格式數據處理函數進行處理；若不是，則清空dest緩存里的數據，進行下一次的數據存儲。

1.2.2.4 處理數據

當確定該數據是所需數據時，通過strlen函數計算出dest 數據長度，再把數據一個個送入到處理函數，這里定義了一個SectionID 變量，統計逗號個數，因為每段數據都是以逗號結束的，當統計到第一個逗號的時候開始處理第一段的數據內容，把數據按需要的長度存入到定義的結構體中，并且在每次處理結束加上’