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基于3G的智能公交车载信息传输终端的设计与实现
作 者: 罗燊
导 师: 刘宏立
学 校: 湖南大学
专 业: 电子科学与技术
关键词: 智能公交系统 车载终端 3G ARM 嵌入式linux
分类号: U495
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
智能公交系统是未来城市交通系统发展的重要方向,是解决城市交通问题的重要途径。在城市公共交通优先的背景下,欲优化城市公共交通的运营状况、缓解城市交通的拥堵现象,就必须大力发展公交事业。智能公交系统的建设,可以有效的改善公交公司的管理水平,提高公交系统的运营效率和服务水平,是城市公交事业发展的重要步骤。本文在参考大量文献及相关设计的基础上,运用3G、ARM、嵌入式Linux等技术,提出了基于3G的智能公交车载信息传输终端的设计与实现方法。3G即第三代移动通信技术,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,它的数据传输速率一般在几百kbps以上,目前已基本实现全国城市的全面覆盖。其具有数据传输稳定、实时性高、覆盖范围广等特点,是用于智能公交系统组网技术的理想方案。基于3G的智能公交车载信息传输终端是智能公交系统的重要组成部分,是智能公交车载设备的核心,它负责整个系统中车载设备的数据采集、接收、处理和双向无线传输等功能的实现。本文详细阐述了基于3G的智能公交车载信息传输终端的设计与实现,包括系统中车载信息传输终端总体方案设计、硬件电路设计、软件系统设计、整机调试等内容。文章在总体设计中提出了终端的设计目标,并针对其目标提出了相应的设计方案;在硬件设计中,给出了具体的硬件设计原理,并就硬件选型及设计中的关键问题进行了讨论;在软件设计中,介绍了终端嵌入式Linux系统的移植及相关驱动修改,并对应用程序及其功能的设计与实现进行了细致的讲解;最后,对终端硬件、软件的调试与测试过程进行了介绍。经过多次的测试与修改,该终端已经实现与车载视频监控、自动报站器、车载LED显示屏的信息传输交互等功能,并在长沙市公交车上进行样机测试,实测效果良好。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 第1章 绪论 11-17 1.1 智能公交系统 11-12 1.2 车载信息传输终端 12-13 1.3 国内外的研究动态 13-15 1.3.1 国外研究动态 13-14 1.3.2 国内研究动态 14-15 1.4 本课题研究背景及意义 15-16 1.5 本论文的主要内容 16-17 第2章 车载信息传输终端的总体设计 17-30 2.1 智能公交系统的功能分层 17-18 2.2 智能公交系统的通信技术 18-20 2.2.1 WiMax技术 18-19 2.2.2 GPRS技术 19 2.2.3 3G技术 19-20 2.3 智能公交系统的整体架构 20-21 2.4 车载信息传输终端在智能公交系统的作用 21-22 2.5 车载信息传输终端的设计目标 22-23 2.6 车载信息传输终端的总体设计 23-29 2.6.1 终端整体架构 23-25 2.6.2 终端的工作原理 25-26 2.6.3 终端的硬件总体框图 26-27 2.6.4 主要模块及芯片选型 27-29 2.7 本章小结 29-30 第3章 车载信息传输终端的硬件设计 30-47 3.1 ARM微控制器模块电路设计 30-33 3.2 SDRAM模块电路设计 33-34 3.3 CPLD接口扩展模块电路设计 34-35 3.4 NAND FLASH模块电路设计 35-36 3.5 串口通信模块电路设计 36-37 3.6 USB控制模块电路设计 37-38 3.7 CAN总线控制电路设计 38-39 3.8 以太网模块电路设计 39-40 3.9 WIFI无线通信模块电路设计 40-41 3.10 3G无线通信模块电路设计 41-42 3.11 电源模块电路设计 42-44 3.12 硬件外壳设计 44-46 3.13 本章小结 46-47 第4章 车载信息传输终端的软件设计 47-68 4.1 嵌入式Linux系统开发平台构建 47-48 4.2 嵌入式Linux系统移植 48-55 4.2.1 Bootloader的修改与移植 48-50 4.2.2 内核的配置与编译 50-53 4.2.3 根文件系统的制作与移植 53-55 4.3 系统相关驱动的修改与移植 55-58 4.4 系统应用程序的设计 58-67 4.4.1 系统应用程序的总体架构 58-59 4.4.2 与DVR通信进程设计 59-64 4.4.3 与报站器通信进程设计 64-66 4.4.4 与LED屏通信进程设计 66-67 4.5 本章小结 67-68 第5章 车载信息传输终端的整机调试与测试 68-79 5.1 系统硬件调试与测试 68-74 5.1.1 ARM最小系统调试 68-69 5.1.2 系统功能部件测试 69-71 5.1.3 系统性能测试 71-74 5.2 系统软件调试与测试 74-78 5.2.1 DVR通信程序测试 74-76 5.2.2 报站器通信程序测试 76-77 5.2.3 LED屏通信程序测试 77-78 5.3 本章小结 78-79 总结与展望 79-81 参考文献 81-85 致谢 85-86 附录 86-91
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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 电子计算机在公路运输和公路工程中的应用
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