毕业设计智能PDA终端设计与实现

智能PDA终端设计与实现 摘要 随着科学技术和地理信息系统的发展，计算机的发展已经进入了移动时代, 以掌上电脑(PDA)为代表的移动嵌入式产品日益普及，在移动中使用计算机， 将移动的主体通过网络与庞大的数字空间无缝结合在一起，已经不再是天方夜 谭。个人移动导航为主的PDA嵌入式产品在未来的市场具有巨大的发展潜力。 课题结合嵌入式系统技术，以UP-TECH270-S为硬件开发平台，采用Windows CE5. 0操作系统，qt-embedded-wince-opensource4. 6为应用程序框架设计的智 能PDA终端，它作为智能PDA手持GPS终端的一个重要组成部分，主要是利用 正在兴起的移动计算机技术、GPS导航技术，结合个人数字助理等开发设计的 嵌入式空间信息可视化应用系统，该系统具有传统的空间信息显示、查询、分 析等功能，更重要的是，它一方面是移动系统，能够随时随地的使用，另一方 面是能适应各专业领域的应用(如智能家居，车载信息系统等设备)，本项目的 GPS导航、无线通讯、Qt应用程序设计是本课题的重点。 本毕业设计论文主要从发展前景、系统方案、硬件设计、软件设计、实现 功能、实现原理、系统测试等方面详细深入的阐述智能PDA终端开发的整个流 程和细节。 关键字：UP-TECH270-S 平台 qt-embedded-wince-opensource4.6 Windows CE5.0 GPRS GPS 导航 PDA Design and Implementation of Intelligent Terminal ABSTRACT As science and technology and the development of geographic information systems, computer's development has entered the mobile era, Yi Pocket PC (PDA) as the representative of the mobile embedded growing popularity in the use of mobile Zhong computers, mobile's Zhuti by Wang Luo and large seamless combination of digital space is no longer a fantasy. PDA-based personal navigation products in the future market of embedded has great potential for development. Combination of embedded system technology subject to UP-TECH270-S for the hardware development platform, using Windows CE5.0 operating system, qt-embedded-wince-opensource4.6 application framework for the design of intelligent PDA terminal, which as a smart handheld PDA GPS terminal is an important component Bufen, mainly the use of emerging mobile computer technology, GPS navigation technology, combined with personal digital assistant and other development Sheji the embedded application space information visualization system, which has the space for information display Chuan Tong, query analysis and other functions and, more importantly, it is a mobile system on the one hand, the use of anytime, anywhere, on the other hand is able to adapt to the application of various professional fields (such as smart home, vehicle information systems and other equipment), the project including GPS navigation, wireless communications, Qt application design is the focus of this issue. The design report mainly from the development prospects of the system, the hardware design, software design, implementation, and realize the principle of system testing are also described in detail the development of smart PDA devices and details the entire process. Key words: UP-TECH270-S platform qt-embedded-wince-opensource4.6 Windows CE5.0 GPRS GPS Navigation 摘要 I ABSTRACT II 1 前言 1 1.1选题背景 1 1.2现状分析 1 1.3选题目标 2 1.4需求分析 2 1.4.1用户需求分析 2 1.4.2功能需求分析 3 1. 5本章总结 3 2系统方案 4 2. 1系统总体方案 4 2. 2本章总结 5 3系统硬件设计 6 3.1硬件平台架构 6 3. 2本章总结 7 4系统软件设计 8 4. 1系统软件框图 8 4. 2 Windows CE嵌入式操作系统的制定 9 4. 2. 1 Windows CE操作系统简介 9 4. 2.2 Windows CE嵌入式操作系统的定制与裁剪 9 4. 2.3 Windows CE若干组件说明 10 4. 3.4 Windows CE系统镜像的配置文件 12 4. 4驱动程序的实现 14 4. 4. 1驱动程序开发工具 14 4. 4. 2驱动程序的结构 15 4. 4.3驱动体系架构分析 15 4. 4.4 中断 16 4. 4.5 GPS驱动的编写与调试 16 4. 5应用程序的开发 18 4. 5. 1 GUI界面设计 18 4. 5. 2 QT 简介 19 4. 5. 3应用程序开发环境搭建 20 4. 5.4应用程序功能模块设计框图 23 4. 6本章总结 23 5程序详细设计 24 5. 1 GPS导航应用程序设计 24 5. 1. 1 GPS 介绍 24 5. 1. 2 GPS导航应用程序实现的功能 24 5. 1. 3导航系统GPS实现原理 25 5. 1.4地图显示原理 27 5.2图片浏览器程序设计 31 5.2. 1主要类关系图 32 5. 2. 2主要的类和实现方法介绍 33 5. 3本章总结 35 6 系统测试 36 6. 1 GPS导航功能模块测试 36 6. 2娱乐功能模块测试 37 6. 3测试结果 37 6. 4本章总结 41 7 论文总结 42 参考文献 43 附 录 44 谢辞 46 1.1选题背景 随着全球消费市场发展迅猛，电子消费市场也随之水涨船高。计算机软硬件 技术飞速发展，网络传输技术的普及，人类正进入以计算机、网络卫星通信为特 征的信息社会，人员流动的日益频繁是每个人对空间信息有了更多的依赖，尤其 是在户外和移动过程中，对地理信息的需求非常普遍。人们更加关心“当前我在 那里？ ”、“目的地在哪里”、“如何到达？”等问题。 个人数码助理，即PDA,英文全称Personal Digital Assistant, PDA是近 年来继传呼机、手机之后，迅速崛起的新兴电子消费性产品，它轻便、小巧、可 移动的智能掌上电脑，从其扩展的意义来讲，它是供人们沟通、连接和互动的移 动数字设备，集电话、短信、和随时随地迅速地接入互联网等功能于一身，而且 更为重要的是，这些功能是通过无线的方式实现。将电脑、通信（GPRS）和导航 （GPS）三者融合的智能个人导航PDA,实现无线通讯，远程安控，信息接收查 询，可以最大程度的发挥PDA信息管理功能和智能导航的功能，具有可观的发展 前景。正是基于此，我们开展了基于Windows CE 5. 0的智能PDA终端的研究。 本系统的设计思想是在以PDA手持式客户端为空间中心，通过无线的方式， 实时从卫星获取经纬度信息，结合嵌入式电子地图，在以Qt应用程序框架上实 现对现实世界的导航、通讯、信息查询等，还具备智能的个人数字助理，影音功 能等辅助模块，同时PDA还适合各专业领域的应用。 1.2现状分析 中国的智能PDA市场仍将处于培育阶段，这一阶段市场上的产品会大量增 加，但产品价格的下降将更多通过提供更实用的产品来实现，即通过实用型产品 进行市场普及。另外，未来基于手机PDA的行业应用的拓展将使得产品更加丰富 由此带来的产品价格的差异化将更加明显。随着中国未来电子消费市场的快速发 展和智能电子产品的价值含量迅速提高，中国智能电子产业将形成巨大经济规模 效应。未来的智能电子产品中，围绕安全、节能、环保、舒适和娱乐等方面的元 器件及其周边产品将发展最快。目前，中国消费者对智能电子产品需求的增加、 网络在生活中的普及发展、安全与防盗需求的增加，产品实用与价格的性价比的 提高等，都进一步推动了中国智能电子产品市场的发展。目前在国内通信领域， 最火的就是正在运行的TD-SCDMA——3G标准。作为新一代的通信技术，3G带给 人们非常多的期许。3G牌照的全面发放，也成了人们共同关注的焦点。其实在 国内的GPS导航领域也在经历着一场蜕变，第三代PDA类导航产品的应运而生， 已经把人们带进了全新的导航时代。卫星导航与移动通讯、无线上网等高技术相 结合，从根本上促进了 IT技术的整体发展。 项目在于将移动计算技术应用到传统的空间信息服务中，改变传统的基于位 置的服务机制，是作为主体的人、作为客体的真实世界以及经由网络传输的数字 世界三者无缝的结合起来，事先不受任何时间和空间局限的互动，改变人与数字、 人与真实世界的交互方式，实现便携式的智能导航，无线通讯，信息服务的功能。 1.3选题目标 基于以上相关的背景分析，开发一个智能PDA项目，采用PXA270作为开发 平台作为硬件平台，嵌入式Window CE作为操作系统，以Qt作为跨平台的C++ 图形用户界面框架，编写调用应用程序的各个模块，以及根据项目的每个功能模 块需求，分析各个应用程序模块功能的用户界面和人机交互的图形化接口设计， 同时根据项目系统实际的需求，裁剪、定制、移植内核，分析系统的功能和需求, 添加各种驱动程序，如串口驱动、USB驱动等，加上外围的设备模块，完善项目 的功能； 1.4需求分析 1.4. 1用户需求分析 智能电子技术的发展趋势是电子化、智能化、信息化和集成化。GPS为代表 的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进 步、