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1、基于GPS和GPRS的汽车防盗系统应用软件设计摘要：随着人们生活水平的提高，汽车己逐步进入家庭，但伴随科学技术的发展，汽车偷盗技术也越来越高，令人们防不胜防，已对全世界造成极大的危害，如何开发有效的汽车防盗装置成为了一个重要的课题。基于GPS和GPRS的汽车防盗系统是把GPS技术和GPRS技术综合在一起的高科技系统，是对车辆管理提出的较理想的解决方案。本文主要介绍了汽车防盗系统的总体结构与工作原理、软件开发过程中所面临的一些技术难点，以及开发运行过程中所要用到的开发工具和运行平台，详细的论述了系统软硬件的总体设计思想、各功能模块的设计及其具体实现算法。在整个系统的设计过程中，充分考虑到了系统的
2、可行性、正确性、稳定性和可靠性，并且界面友好美观大方，操作简单方便快捷，适合作为车载设备使用。关键字：GPS、GPRS、汽车防盗、嵌入式开发Abstract: With the improvement of living standards, the car has been gradually into the family. But accompanied by the development of science and technology, automobile theft has become increasingly high-technology, it is very har
3、d to protect, and the world has caused a great deal of harm. So how to develop effective anti-theft car Device has become an important issue. GPRS and GPS-based vehicle anti-theft system is the GPS technology and GPRS technology integrated with high-tech systems, is a vehicle of change for the bette
4、r management of the solution. This article introduced the overall structure and the working principle of the automobile anti-theft system, the software development process faced by a number of technical difficulties, as well as the development tools and operating platform. It also discussed in detai
5、l the systems hardware and software designs Thinking, the functional module design and realization of specific algorithm. Throughout the design process, fully taking into account the feasibility, accuracy, stability and reliability. And the interface is friendly, and it is simple and convenient enou
6、gh to operate, suitable for use as on-board equipment.Keywords: GPS、GPRS、Automobile anti-theft、Embedded Development目录1. 绪论32. 系统需求分析42.1 汽车防盗系统所要实现的功能42.1.1 系统的总体结构与工作原理42.1.2 本次设计所要完成的工作52.2 软件开发过程中的技术难点62.3 系统运行平台62.4 系统开发平台62.5 系统使用条件62.5.1 频率范围62.5.2 环境要求72.6 软件开发时间进度表73. 系统设计开发中所用的关键平台和技术的介绍83.
7、1 Embest EduKit-IV硬件运行平台83.2 Windows CE 6.093.3 GPS接收机及其数据格式93.4 GPRS无线通信103.5 Visual Studio 2005开发工具114. 系统总体设计124.1 硬件总体设计124.1.1 系统硬件总体构架124.1.2监控中心硬件结构124.1.3 车载终端硬件结构134.2 软件总体设计144.2.1软件总体设计结构图144.2.2 软件各功能模块的描述145. 软件详细设计195.1 车载终端软件的详细设计195.1.1 车载终端程序功能及主要流程图195.1.2 软件各功能模块的详细设计225.2 监控中心软件的
8、详细设计405.2.1 监控中心系统的程序界面及功能描述405.2.2 软件设计思想与流程图416. 软件测试446.1基本信息446.2测试实况记录446.3测试分析和建议447. 软件使用手册467.1 车载终端软件的使用手册467.2 监控中心软件的使用手册538. 总结57致 谢58参考文献591. 绪论随着人们生活水平的提高，汽车己逐步进入家庭，对汽车防盗的要求也越来越高。但伴随科学技术的发展，汽车偷盗技术也越来越高，令人们防不胜防，已对全世界造成极大的危害。汽车防盗无论是对汽车制造商还是社会保险业都具有极其重要的研究价值，如何制定出更为严范的法规，开发出更为有效的汽车防盗装置，减少
9、车主的损失是今后人们研究的重要课题。传统的汽车机械防盗装置主要是通过锁轮胎、方向盘以及制动踏板等方法实现被动防盗，其安全性较差，尤其是不能解决防抢和远距离遥控报警的问题，一旦被偷盗就束手无策了。所以机械防盗技术的应用己经达到了其物理性能的极限，发展的潜力不大。针对目前世界范围内汽车盗窃案的上升趋势，各汽车厂家都在不断地改进防盗技术，尤其是随着各种高性能传感器、微控制器和GPS卫星导航技术在汽车和汽车运输管理上的应用，汽车智能化防盗技术也悄然降临。其中利用GPS全球卫星定位系统来做定位导航是GPS的最基本应用，它能够随时提供车辆的地理位置，由于GPS技术应用于移动目标的监控有着其他监控手段无法比
10、拟的优势，因此采用GPS技术对各种车辆实施防盗监控、调度管理是一个新的研究热点。尽管GPS技术能够实时提供车辆的位置，但这还是远远不足的，因为车主不可能直接和卫星对话，必须通过某些中间介质来进行信息的传输，而GPRS网络是非常好的选择。GPRS网络覆盖面积广，传输速率高，使用者众多，而GPRS网络典型应用就是在手机上，因此车主通过手机就可以对车辆进行防盗控制了。 本次设计就是在GPS和GPRS的基础上开发出一套汽车防盗系统，能够对汽车防盗提供有效的支持，具有很强的实际应用意义。2. 系统需求分析2.1 汽车防盗系统所要实现的功能2.1.1 系统的总体结构与工作原理基于GPS和GPRS的车辆防盗
11、报警及指挥调度系统是把GPS技术、现代通用无线分组业务（GPRS）综合在一起的高科技系统，是对车辆管理提出的较理想的解决方案。该系统采用GPS技术对移动目标进行实时定位,利用GPRS数字移动通信网络进行实时数据传输，实现定位跟踪、监控报警、反劫防盗、指挥调度等功能。整个系统是由车载移动单元和指挥监控中心两个部分组成的，它们之间的通信是通过GPRS网络来进行的，系统的总体结构图如图2-1所示。图2-1 系统总体结构图 车载移动单元设备可以为指挥监控中心实时提供每一个移动目标的最新定位数据、运行状况和报警信息等，是用户终端。指挥监控中心则通过接收车载终端的信息，从而实时地显示出当前监控的车辆的地理
12、位置，另外还可以随时对车载终端进行控制。GPRS通信网络则进行数据、语音、图像等的传输。整个系统的工作原理图如图2-2所示。图2-2 系统工作原理图2.1.2 本次设计所要完成的工作本次毕业设计最终所要达到的目的是开发出一套汽车防盗系统的软件，然后把这个软件运行在一个专门的硬件平台上，最后把这个硬件平台安装到汽车里实现防盗和报警的功能，系统运行的结构层次图如图2-3所示：图2-3 系统运行的结构层次图图2-3显示的是汽车防盗系统开发完成后，在实际运行中的系统总体软硬件结构图。对照图2中系统运行的结构层次图，此次设计所要完成的工作只是开发最上层的终端应用软件，即开发车载终端的软件。另外，为了更好
13、的对车载终端软件进行测试，还开发了一套简单的模拟监控中心的软件，它充当指挥监控的功能。在整个设计中，所进行的是原型开发，即只开发软件，不进行硬件平台的设计和开发，而是直接采用英蓓特公司开发的硬件平台EduKit-IV实验箱。该硬件平台已经提供了相关的配套设备，如GPS模块和GPRS模块等，这些模块的驱动程序也提供了，直接使用即可。另外，EduKit-IV实验箱并不是在裸机下直接运行程序，而是提供了裁剪后的嵌入式操作系统Windows CE 6.0，使得开发出来的软件能够直接在操作系统上运行，就像在PC机的操作系统上运行一样，非常方便。软件的开发是在PC机上进行的，采用的是基于Visual St
14、udio 2005的Windows CE开发平台，在软件开发好了以后，就可以把生成的可执行文件导入到EduKit-IV实验箱中的操作系统上，然后就可以在该平台上运行程序了。其中，所要开发的汽车防盗系统软件具体要实现的功能如下：（1）车辆实时监控：每一个移动目标的最新定位数据、运行状况和报警信息等显示在指挥监控中心，保障监控中心对车辆的实时监控。（2）GPS定位显示：当前车辆的GPS定位信息显示在车载移动单元上，供车主进行查询。（3）语音联络：车载移动单元在传输车辆的位置信息同时还可以实现双向通话。（4）收发短信：车主可以通过车载移动单元来进行短信的收发。（5）车辆控制：监控中心可以通过发送特殊
15、指令的短信编码来对车辆进行控制。（6）特殊事件报警：当车主遇到特殊事件时可实时向监控中心报警，并可将车辆的实时位置以特殊的标记显示。2.2 软件开发过程中的技术难点（1）使用什么样的开发平台来进行软件的开发。（2）理解GPS获取定位信息的工作原理，以及如何在软件设计中通过使用GPS来获取车辆的当前定位信息。（3）理解GPRS进行网络通信的工作原理，以及如何通过GPRS来实现收发短信、拨打电话和接听电话的功能。（4）如何使用GPRS来传递GPS数据信息。（5）如何识别系统发送过来的报警信息和控制信息。（6）采用什么方法把所开发出来的软件导入到EduKit-IV实验箱中。（7）把软件导入到实验箱中后，如何运行和使用它。2.3 系统运行平台深圳英蓓特信息技术有限公司开发的最新嵌入式教学平台EduKit-IV，搭配核心Xscale PXA270板和GPS、GPRS模块，操作系统使用的是Windows CE 6.0。2.4 系统开发平台Microsoft的软件开发平台Visual Studio 2005，其中嵌入操作系统Windows CE 6.0。PC机配置：CPU：Intel 2.8GHz
