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56090字硕士毕业论文基于单片机的特种车辆远程监控终端的开发

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:56090字
论点:终端,数据,监控
论文概述:

本文是单片机论文,主要论述了如何研制单片机的特种车辆远程监控终端,以下是本文所做的主要工作:首先,通过对监控系统功能要求的分析,查阅相关技术资料,给出了监控系统的总体设计

论文正文:

第一章螺纹理论

1.1研究背景和意义
因为特种车辆的应用也是复杂多样的,如需要全天工作的救护车、用于煤炭运输的卡车以及各种工程建设系统等。与汽车相比,应用环境相当恶劣,这就对汽车的可靠性和安全性提出了考验。此外,一些特殊车辆需要特殊管理,如消防车、救护车、巡逻车等。所有人都要求能够迅速出现在事故现场,这就要求随时了解他们的地理位置信息,以便尽快到达事故现场。这使得如何保证车辆的正常运行,随时查询车辆的运行状态,以及准确获取车辆的位置信息成为用户关注的话题。因此,开发一套稳定、可靠、低成本、实用的特种车辆远程监控系统是非常必要的,该系统可以实时监控和记录车辆,通过现有的移动通信技术和互联网网络将监控数据上传到监控数据中心,并通过网络实现各级管理数据的共享。

1.2国内外车辆远程监控现状
本章主要设计终端控制软件和监控服务器软件。首先,介绍了单片机程序的设计环境,给出了程序流程图。根据程序流程图,设计了终端软件模块,并给出了关键代码和分析。其次,介绍了监控服务器软件的开发环境,给出了程序流程图,并对服务器软件的主网络收发器和数据存储进行了分析和关键代码。
由于整个系统中存储的数据量很小,数据库将会定期同时更新,因此数据库中的总存储量不会带来数据库服务器陷入困境或没有足够内存崩溃的风险。本文使用的Access数据库是一个小型关系数据库,特别适合于数据量少的应用,在处理少量数据时效率较高。Access数据库在简单的环境中运行,并包含在微软办公软件包中。此外,Access数据库具有内置的报表、表单等功能,操作简单。最重要的是,Access数据库和c#都是由微软开发的。他们有一个很好的接口来构建数据库表,这使得用户能够在很短的时间内开发一个系统。数据库的操作通常是在连接数据库后添加、删除、更改和检查,最后关闭连接。连接Access数据库有许多方法。本文将使用OLEDB来连接数据库。下面将解释该程序实施中涉及的关键步骤和数据库操作代码。
……

第二章监控系统原理

2.1特种车辆远程监控系统总体设计
如图2-1实时监控系统总体结构图所示。在特种车辆运行期间,监控终端将收集其CAN数据(例如发动机转速、水温、油压、发动机故障代码、防抱死制动系统故障代码、电池电压等)。)和全球定位系统定位信息[9],并通过移动GPRS网络经由GPRS模块将它们传输到互联网。同时,监控服务器将始终监控网络并接收通过互联网传输的数据,并将它们存储在数据库中。用户可以访问监控服务器更新的实时数据,以检查特种车辆的运行状态,并发送命令使其在紧急情况下停止。这种科学的管理和监控可以有效提高特种车辆的运行效率,保证车辆的安全。

2.2 GPRS技术
是由其点到多点服务特性决定的一种新设备。还有一个新的网络单元,即边界网关,它是出于安全考虑而提出的,位于连接到PLMN [的主要网络之间。此外,包括这两种知识产权技术在内的PLMN和PLMN之间的主要网络也是新的网络要素。每个网络都有一组可用的地址,由GGSN动态分配给不同的用户。这可以减少操作员所需的地址数量。连接[15]时,动态地址仅分配给不同的用户。为了避免通过主网络发送数据包信息,来自受访网络的GGSN可以分配这些动态地址。同样,来自主网络的GGSN也可以分配这些动态地址。下面的图2-2是GPRS网络的功能结构图。该图显示了GPRS采用的服务和每个单元的位置,可以很好地反映其对应的结构关系。
.......

第三章监控终端硬件设计..............................15
3.1监控终端主要功能及总体结构设计................................15
第四章监控系统软件设计.........................................29
4.1单片机终端主程序设计.............................29
第5章系统测试和结果分析.........................................48
5.1系统测试平台构建...........................................48

第5章系统测试与结果分析[/ Br/]
5.1系统测试平台构建
USBCAN-2I是一款工业级高性能的CAN接口卡,集成2个独立的CAN接口,通过USB接口实现PC机与CAN网络之间的数据交换,符合CAN2.0A/B规范,支持5 kbps至1 Mbps之间的任意波特率。非常适合现场总线数据传输和调试。本文将USBCAN-2I用于模拟传输CAN数据。USBCAN-2I的两个独立的CAN接口分别连接到120,形成了CAN总线环境。测试终端时,只需连接CANH和加拿大国家实验室相应的终端。

5.2监控系统测试
(1)根据第5.1节连接测试平台,然后打开运河软件、STC-ISP软件和监控服务器软件,并启动单片机。将频道帧标识设置为0x181,数据设置为31 31 31 31 31 31 31,选择增量帧标识发送和发送5帧。然后您可以发送数据,也就是说,单击发送按钮。如图5-2所示,从0x181到0x185的五个标准帧数据通过通道0发送,8字节值为0x31(对应的ASCII值为“1”)。(USB CAN发送数据后,编号为2013-0001的监控终端将同时接收CAN数据和全球定位系统数据。当30秒计时(为了测试方便改为10秒)到来时,数据将通过GPRS发送到监控服务器。监控终端的调试信息没有完全打印出来(这里只包括局域网数据和全球定位系统数据)。如图5-3所示,完成消息a,在接收到呼叫测试数据后,向监控终端发送CAN数据和全球定位系统定位信息。发送区域中显示五组8字节和一个由USBCAN发送的数据,表示已经收集了CAN数据。
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结论

[/BR/]本文研制了一种基于单片机的专用车辆远程监控终端。本文主要做了以下工作:首先,通过对监控系统功能需求的分析,参考相关技术数据,给出了监控系统的总体设计。其次,完成了监控终端的方案设计。单片机被确定为监控终端的主控芯片,围绕单片机设计了控制器、GPRS、全球定位系统等电路接口。同时,仔细分析了各个模块的电源需求,进行了不同的电源设计,最终完成了监控终端硬件电路板的设计和制作。第三,研究了各芯片的软件开发方法,分别实现了控制器采集模块、GPRS通信模块、全球定位系统数据接收和单片机控制程序。学习网络编程技术,开发了监控服务器软件的数据收发模块和数据存储模块。最后,建立系统测试平台,对监控终端进行逐项测试。测试结果表明,本文开发的远程监控终端达到了设计功能要求。综上所述,本文成功完成了基于单片机的特种车辆远程监控终端的开发。监控终端可以正确采集CAN数据信息,也可以正常接收全球定位系统定位信息,并可以通过GPRS模块有效收发数据。服务器在接入互联网的情况下,实时接收监控终端发送的数据信息。监控终端运行良好,达到了预期效果。远程监控技术具有广阔的应用前景。在未来的研究和工作过程中,仍有许多未实现的研究和设计工作可以完成。基于4G通信或智能家居的视频网络监控和基于物联网的智能城市监控可以在今后的工作中完成。
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参考文献(略)