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机场终端区车载移动终端设计与实现

作　者: 胡忠红
导　师: 黄圣国
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 车载移动终端 ARM Linux QT/E 嵌入式数据库 电子地图
分类号: V351.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


近年来,随着航空事业的不断发展,机场内部及其周边活动的车辆不断增多,如何保证这些车辆运行的安全、高效,成为民航机场所关心的问题。本文研究的目标是建立一个机场及其附近地区的小范围内高精度车载移动终端系统,向机场特种车辆驾驶员提供一个集实时监控和导航于一体的多功能信息平台。本论文详细介绍了整个系统平台的研究开发和设计实现过程。设计从硬件和软件两大部分出发。在硬件平台设计方面,完成了基于ARM微处理器车载移动终端的电路设计,包括存储模块、串口模块、LCD和触摸屏接口模块及JTAG调试模块、电源模块等多种功能模块的设计,包括各个功能模块的芯片选择和原理图,还对硬件电路设计的注意事项进行了探讨。在软件方面,完成了嵌入式Linux系统的移植、Linux系统下的设备驱动程序的开发、QT/E的移植、嵌入式数据库的开发及移植,实现Qt下的地图显示与更新,并通过Qt多线程编程的方法完成GPS数据的提取和GPRS的信息发送。本课题给出了一个车载移动终端的具体实现方案。实现了车载移动终端接收GPS定位信息,并结合GIS技术,在电子地图上实时显示终端当前位置和移动状态的功能。通过GPRS信号与监控中心的通信,实现监控中心对车辆的监控和导航功能。本系统设计新颖,功能完善,有很强的实用价值。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 课题研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究发展现状  12
  1.3 课题主要内容及作者所完成的工作  12-13
  1.4 论文主要研究内容及结构编排  13-15
第二章 系统开发平台和开发环境的建立  15-27
  2.1 系统总体介绍  15-17
    2.1.1 硬件平台介绍  15-16
    2.1.2 软件系统介绍  16-17
  2.2 嵌入式LINUX 操作系统  17-26
    2.2.1 Linux 系统概述  18-19
    2.2.2 Linux 设备驱动程序开发  19-22
    2.2.3 内核配置与编译  22-25
    2.2.4 BootLoader 概述  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章 基于QT/EMBEDDED 的图形用户界面  27-39
  3.1 几种流行的嵌入式GUI 的分析与比较  27-28
  3.2 QT/E 的分析  28-31
    3.2.1 QT/E 体系结构  28-29
    3.2.2 QT/E 的客户/服务器模型  29
    3.2.3 QT/E 的图形绘制方式  29-30
    3.2.4 QT/E 编程的核心机制  30-31
  3.3 QT/EMBEDDED 图形开发  31-35
    3.3.1 QT/Embedded 开发环境的建立  32-34
    3.3.2 Qt/Embedded 程序下载到目标板  34-35
  3.4 为QT/E 添加触摸屏驱动  35-36
  3.5 SQLITE 嵌入式数据库  36-38
    3.5.1 SQlite 概述  36-37
    3.5.2 SQlite 在ARM-Linux 平台上的实现  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第四章 车载移动终端系统的硬件设计  39-55
  4.1 微处理器选择方案  39-43
  4.2 总体硬件设计方案  43-52
    4.2.1 电源模块的设计  43-45
    4.2.2 复位电路的设计  45-46
    4.2.3 存储电路的设计  46-49
    4.2.4 串口电路的设计  49-50
    4.2.5 JTAG 调试接口电路设计  50-51
    4.2.6 53C2410 与触摸屏接口电路的设计  51-52
  4.3 硬件电路设计中应注意的问题  52-54
    4.3.1 设计PCB 的方法  52-53
    4.3.2 PCB 电路抗干扰措施  53-54
  4.4 本章小结  54-55
第五章 车载移动终端系统的软件设计  55-64
  5.1 制作电子地图  55-62
    5.1.1 地图投影与高斯投影  55-58
    5.1.2 平面坐标系之间的转换算法  58
    5.1.3 坐标转换步骤  58-60
    5.1.4 绘图  60-62
  5.2 地图操作功能的实现  62-63
    5.2.1 地图基本操作的实现  62
    5.2.2 更新地图上的受控或限制区域以及冲突点  62-63
    5.2.3 车辆实时监控  63
  5.3 车载移动终端的通信  63
  5.4 本章小结  63-64
第六章 总结与展望  64-66
  6.1 全文总结  64
  6.2 后续研究工作展望  64-66
参考文献  66-68
致谢  68-69
在学期间的研究成果及发表的学术论文  69-70
附录  70-80
  附录1 核心板原理图A  70-71
  附录2 核心板原理图B  71-72
  附录3 核心板原理图C  72-73
  附录4 SD 卡、USB 接口电路原理图  73-74
  附录5 音频接口电路原理图  74-75
  附录6 SDRAM 内存电路连接图  75-76
  附录 7 NAND FLASH 电路连接图  76-77
  附录 8 串口连接图  77-78
  附录 9 核心板印刷电路板  78-79
  附录 10 扩展板印刷电路板  79-80
  附录 11 机场终端区车载移动终端硬件实物图  80

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空港（站）、机场及其技术管理 > 航空港（站）、机场 > 地面设备
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