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1、基于GPS的公交报站系统设计与实现摘要公共汽车作为市民出行的主要交通工具，是城市交通的主动脉，而报站的准确与否, 直接决定了服务的质量。虽然高级的车辆日新月异，但目前的智能化交通系统大都用于 商业或私家车辆，尚未成功的应用于公共车辆。然而，随着城市人口和汽车的爆发式增 长，城市的过快发展也带来了严重的交通问题，交通拥挤早已屡见不鲜，噪音和尾气的 污染早已影响到了人们的日常生活。城市交通问题给国家带来了巨大的经济损失，严重 的阻碍了城市的发展进程，当务之急是要促进城市公共交通信息的白动化和智能化。公交车自动报站系统与现有的本质区别在于：现有的报站系统是将所有的报站信息 存储在司机师傅手边的报站器
2、上，这样使得所有的报站都需要师傅“手动操作”，司机 师傅的工作强度可想而知，而司机的精神集中程度直接与乘客的生命安全相挂钩，同时 近年来常有司机师傅为了乘客安全不顾自己生命安危，如吴斌、陈乐平、董师傅、浣兵、 毛志浩等一位位司机师傅感动了中国，使我萌生了设计这款系统的念头。GPS自动报站系统完全不需要人工参与，进站前，出站后一定距离范围内会自动报 出信息，甚至转弯前还会提示乘客站稳扶好，真正实现自动语音报站，驾驶员可以安心 驾驶，提高了驾驶的安全性，减少了劳累程度，使驾驶员和乘车人的人身安全大大的提 高。本系统将大大提高车辆的运行效率，节省司机的时间与精力，方便广大乘客，营造 一个更安全、效率
3、、舒适的现代化公共交通系统。总之公交车采用GPS自动语音报站 系统，将给管理部门、驾驶员和乘客、广告运营商等多方面带来极大的便利，它是国家 大力提倡发展智能交通的一个重要组成部分，是科技进步的结果，是科技给人们带来的 便利，也将是未来公交相同的选择。关键词：嵌入式系统，ARM, GPS,自动报站系统，公交车Design and Implementation of GPSBus-Station SystemAbstractBuses are the main transport of peoples travel, the aorta of urban transport. Exact site
4、 or not directly determines the quality of the service. While advanced vehicles passing day, But the intelligent transportation systems are mostly used fbr commercial or private vehicles, public transport vehicles has not been successfully applied. However, with the explosive growth of urban populat
5、ion and the rapid increase in motor vehicles, the rapid development of the city has also brought serious traffic problems, traffic congestion has long been commonplace, noise and exhaust pollution has seriously affected peoples daily lives. Urban traffic problems has brought huge losses to the natio
6、nal economy and seriously hampered the development process of the city, it is imperative to promote the urban public transport information and intelligence.Automatic station bus system with the existing essential difference is that: the existing reporting system is to stop all the stops on the drive
7、r information stored in the master hand slop device, which makes all the stops need to master the manual operation One can imagine the intensity of the work master driver, and the drivers mental concentration is directly linked to the lives and safety of passengers, but in recent years, often regard
8、less of the driver master their own lives to secure the safety of passengers, such as Wu Bin, Chenyueping, Dong master , Huan Bing, Maozhihao, such as a digital master driver moved to China, so I sprouted the idea of the design of this system.GPS auto-stop system is completely without human involvem
9、ent stint will automatically report the infbnnation within a certain distance of the station, even before the turn will help prompt passengers to stand well and truly automatic voice stop, the driver can ease of driving, improve driving safety, reduce the fatigue level of the driver and the occupant
10、s personal safety greatly improved.The system will greatly improve the operating efficiency of the vehicle, the driver saves time and effort, the convenience of our passengers, to create a more secure, efficient, comfortable and modem public transport system. In short bus-stop using GPS automated vo
11、ice system, will give management department, the driver and passengers, advertising operators and many other great convenience, it is an important part of national efforts to promote the development of intelligent transportation, science and technology the results of progress, science and technology
12、 to bring convenience, will also be the same in the future transit options.Key words: Embedded System, ARM, GPS, Automatic station system.Bus摘要IABSTRACTn第1章绪论11-1课题研究背景与意义11.1.1与传统报站方式的区别11.1.2 GPS报站方式的优势11.2课题研究内容与方法11.3课题研究现状2第2章关键技术介绍42.1 GPS的原理与格式42.1.1 GPS定位原理42.1.2 GPS信息格式62. 2 QT编程的实现8第3章 系统需
13、求分析113.1系统设计目标II3.2系统功能需求113.3系统开发环境123. 3.1硬件开发环境123. 3. 2软件开发环境123. 4系统可行性分析133.4.1技术可行性133. 4.2经济可行性13第4章系统设计144.1系统设计指导原则144.2体系结构设计144. 3硬件设计154. 3.1系统硬件总体设计154. 3.2 LCD数码管电路设计154. 4软件设计164.4.1控制流程设计174. 4.2 UI界面设计174.4.3功能模块设计18第5章系统实现205. 1环境配置205.1.1选择Linux开发环境205.1.2交叉编译环境的建立205.1.3嵌入式Linux
14、内核移植及裁剪215.1.4嵌入式Linux内核移植215.1.5编译和安装Qt4225.1.6多媒体播放器Mplayer的移植225.2功能模块实现24第6章系统测试276-1测试概述276.2测试过程276.3测试用例286. 3.1数据发送286. 3. 2 LCD 显示30第7章结论327. 1本文总结327. 2今后展望32参考文献34致谢35附录A36第1章绪论1.1 课题研究背景与意义公共汽车作为市民群众出行的主要交通工具，是城市交通的主动脉，而报站的准确 与否，直接决定了服务的质量。虽然高级的车辆每天都在更新，更舒适、更快捷、更安 全，但目前的智能化交通系统大都用于商业或私家车
15、辆，尚未成功地应用于公交车辆。 然而，随着城市人口的不断增长以及私家车辆的增加，城市的快速发展也带来了严重的 交通问题，交通拥堵、噪声和尾气污染早已严重影响到人们的日常生活。城市交通问题 已经是我们不得不去面对的问题，交通不便严重制约了城市的发展，所以当务之急是推 动城市公共交通的自动化和智能化。1.1.1与传统报站方式的区别公交车白动报站系统与现有的本质区别在于：现有的报站系统是将所有的报站信息 存储在司机师傅手边的报站器上，这样使得所有的报站都需要师傅“手动操作”，司机 师傅的工作强度可想而知，而司机的精神集中程度直接与乘客的生命安全相挂钩， GPS自动报站系统完全不需要人工参与，进站前，
16、出站后一定距离范围内会自动报出信 息，甚至转弯前还会提示乗客站稳扶好，真正实现自动语音报站，驾驶员可以安心驾驶, 提高了驾驶的安全性，减少了劳累程度，使驾驶员和乘车人的人身安全大大的提高。 1.1.2GPS报站方式的优势本系统将大大提高车辆的运行效率，节省司机的时间与精力，方便广大乘客，营造 一个更安全、效率、舒适的现代化公共交通系统。总之公交车采用GPS自动语音报站 系统，将给管理部门、驾驶员和乘客、广告运营商等多方面带来极大的便利，它是国家 大力提倡发展智能交通的一个重要组成部分，是科技进步的结果，是科技给人们带来的 便利，也将是未来公交相同的选择。1.2课题研究内容与方法本项目针对当前城
17、市公交报站系统存在的误报、漏报问题，设计并实现了一种基于 GPS (Global Positioning System)定位的智能公交自动报站系统。首先简单介绍了 GPS 系统以及ARM嵌入式技术。软件设计采用QT语言编程，然后详细阐述了系统的需求 分析以及各个模块的功能设计，在此基础上给岀了系统的实现过程。最后对系统进行了 现场测试，并作出总结以及展望未来的研究内容。系统采用的开发板是网蜂嵌入式开发平台Cortex-A8,处理器是S5PV210, GPS模 块通过实时接收卫星的导航信息，提取车辆当前的纬度，经度，速度等信息，然后根据 当地的识别算法来识别公共汽车出入站点的状态，并通过汽车LC
18、D图形显示屏，LED 车载报站器和汽车喇叭进行站点提示，取代传统的人工操作的一站式报站方式，为乘客 提供各种形式的报站提示服务。本程序因采用GPS信息报站，所以即使在已知路线外 运行也可以准确报站，可以给乘客提供及时的语音播报和LED信息，优化了乘客的乘 车体验，同时提高了报站的准确度，大大减少了司机手动报站对准确度的影响，也减少 了莺驶者的操作负担，提高了公共交通的自动化和智能化。GPS定位的基本原理是GPS定位卫星不间断的发送自己的定位信息，卫星收到的 位置信息作为已知的起算数据位置，利用空间后方交会(航摄像片上三个以上不在一条 直线上的控制点按构像方程计算该像片外方位元素)的方法，通过计
19、算可算出接收器的 位置、速度等信息。软件部分目前应用较多的嵌入式操作系统EOS (Embedded Operating System) : windriver公 司的vxworks. isi的psos和嵌入式Linux 相对与其他两种系统，Linux作为嵌入式 操作系统具有以下的优点用户可按照需求对系统进行裁剪，这对稳定性，功能，大小， 成本和功耗有严格设定的专用终端系统是一个非常重要的特征：可用于各种硬件平台： Linux是开源软件，免费使用。Qt Embedded是NOKIA公司的图形化界面开发工具Qt的嵌入式版本，是一个专门 的编辑用户界面框架和窗口系统的小型设备，它通过QtAPI与Li
20、nux I/O以及Framebuffer 直接交互，提供了丰富的小工具，有较高的运行速率，且整体采用面向对象编程，拥有 艮好的体系架构和编程模式，Qt/embedded和Qt样，在4.5版本之后提供了三种不同 的授权协议：GPL, LGPL 和 Commercial。本程序所用QT版本为4.8.0,也是目前的最高版本，可以通过下载qt-everywhere -src-opensource-4.8.0.tar.gz源代码包通过编译后得到QtEmbedded-4.8.0版，编译方法： 在Linux系统解压后的源代码目录里，在终端中输入# ./configure -embedded x86 -qvf
21、b, #make , #make install 即可。13课题研究现状近年来，随着城市人口的增长，消费水平的变化，人民生活水平的提高，城市逐年 增多的车辆，使本已拥堵的道路变得更加拥赌，不仅影响车辆行驶的速度，同时也严重 的污染了环境。在现代都市，城市公交车早已成为不可替代的交通工具，公交出行是保 护环境的最佳选择，公交的运行状况直接影响人们的生活水平。目前城市公交系统飞速发展，且已基本都是无人售票，报站也由原来的售票员报站改为由司机手动控制报站。 目前在国外发达国家公交系统中大都以GPS自动报站为主：而我国国内行情还是没有 大的变化。在国内已开始研究这项技术，已经取得了一定的成绩，韩国基本
22、已经实现这 项技术。第2章关键技术介绍考虑到本系统将安装于公交车上，其工作环境可能比较恶劣，因此对设备的结构也 有一定的特殊要求，本系统采用工作稳定可靠、抗干扰能力强的网蜂嵌入式开发平台， Cortex-A8 处理器。GPS （Global Positioning System）即全球定位系统，起初是由美国建立的卫星导航 定位系统，用该系统，用户可以实现全球范围内24小时、实时、连续的三维导航定位 和测速：此外，在该系统的使用中，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密 定位。在现实生活中，GPS定位主要用于移动的人、车和可移动设备进行远程实时定位监 控。GPS定位（以大连市地图信息科技G
23、PS车载终端为例）是结合了 GPS技术、无线 通信技术（GSM/GPRS/CDMA）.图像处理技术及GIS技术的定位技术。2.1 GPS的原理与格式2.1.1 GPS定位原理GPS的太空部分是由24颗GPS卫星（21颗工作卫星，3颗备用卫星）所组成，这 些GPS卫星共同组成了 GPS卫星星座，这24颗卫星均匀分布在6个轨道而上（每个轨 道而4颗），轨道倾角为55的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。 卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，并能在卫星中 预存导航信息。GPS卫星因为空气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度也会慢慢降 低。其基本原理是通过GPS
24、定位卫星接收机不间断的发送自己的信息参数和时间信息, 卫星髙速运动收到的位置信息作为己知的起算数据瞬时位置,利用空间后方交会的方法, 通过计算可算出接收器的位置、速度和时间信息。如图2.1所示。卫星2卫星3卫星1卫星4（X,y,zD（X2,y2,Z2）/（x3,y3,z3）/工）图2.1接收机的三维位置假设t时刻GPS在地面上接收到数据信息，测得GPS信号到达接收机所用的时间V,再加上接收机所接收到的其他数据可以列出以下四个方程： (xi-xyHyi-yF+Sz/FUcNLdi(2-1)(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2,2+c(vt2-vlo)=d2(x3-x)2+(y3-y)2
25、+(Z3-z)2l,2+c(vl3-vt0)=d3(X4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2l,2+c(v,4-v,o)=d4方程中x、y、z分别为待测点坐标，其中di=cVd，(i=l、2、3、4), di分别为卫星i 到接收机之间的距离，Vi为卫星i的信号到达接收机所经历的时间，xi、yi、zi为卫 星i在t时刻的空间坐标，c为光速。其实，接收机通常可以接收4颗以上的卫星数据，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法选出误差最小的一组作定位用，从而提高精度。图本程序所用GPS模块如图2.2所示。图 2.2 ATK-NE0-6M GPS 模块2.1.2 GPS信息格式N
26、MEA 0183 是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association)为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了 GPS导航设备统一的RTCM (RadioTechnical Commission fbr Maritime services) 标协议。NMEA-0183协议采用ASCII码来传递GPS定位信息，我们称之为帧。帧格式形如：Saaccc,ddd,ddd,ddd*hh(CR)(LF)(1) 帧命令起始位(2) aaccc：地址域，前两位为识别符(aa),后三位为语句名(ccc)(3) ddd-ddd：数据(4) :校验和前缀(也可以
27、作为语句数据结束的标志)(5) hh：校验和(check sum), $与*之间所有字符ASCII码的校验和(各字节做异或运算，得到校验和后，再转换16进制格式的ASCII字符)(6) (CR)(LF)：帧结束,回车和换行符SGPRMC (推荐定位信息，Recommended Minimum Specific GPS/Transit Data)SGPRMC语句的基本格式如下：SGPRMC.(l), (2),(3),(4),(5),(7),(8), (9),(10),(11),(12)*hh(CR)(LF)(1) UTC时间，hhmmss (时分秒)(2) 定位状态，A=有效定位，=无效定位(3
28、) 纬度 ddmm.mmmmm (度分)(4) 纬度半球N (北半球)或S (南半球)(5) 经度 dddmm.mmmmm (度分)(6) 经度半球E (东经)或W (西经)(7) 地面速率(000.0999.9节)(8) 地面航向(000.0359.9度，以真北方为参考基准)(9) UTC日期，ddmmyy (日月年)(10) 磁偏角(000.0-180.0度，前导位数不足则补0)(11) 磁偏角方向，E (东)或W (西)(12) 模式指示(A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)举例如下：SGPRMC,023543.00,A,2308.28715,N,11322.09875,E,
29、0.195240213,A*78 本项目模拟串口发送GPS信息数据模拟器如图2.3所示。基于GPS的公交报站蒙统设田5实现GPSX湧嘆拟罷籌嚎歐 】手目串口设串口号COM2 波特章 9600卩雨串口GP蟻据懒C:UserswangkuoDesktop6huan. TXTSGPBK, 105429.50, A, 3956.0185733,虬 11620.2684000,1,32.9,180.2,270312,7.0, V, D*13发送包数 6停止发谖发谖间編林)500暫停图2.3串口发送GPS信息2.2 QT编程的实现Qt Embedded是NOKIA公司的图形化界面开发工具Ql的嵌入式版本，
30、是一个专门 的编辑用户界面框架和窗口系统的小型设备，不仅适用于Linux,也同样适用于Windows。 QT是一个C卄工具包，它由很多C+类组成，我们在程序中可以直接使用这些类。因 为是面向对象的编程(Object Oriented Programming. OOP).它大大地降低了软件开发 的难度，使编程就像搭积木一样简单，是当今电脑编程的一股势不可挡的潮流。程序运行界而如图2.4-2.6所示。，t： qt_baozhan扇 qt_baozhdn.pfc，以心样B bu$sUton.h B connection*卜B 9P$_d0cod”R mainndowlB qextsenolbase.
31、h B qwxtxrUlpO心 R setting.hB wie.qEsfiaiport卜* busstJborvcpp * gps.decodexpp * mairvcpp* giMndovtcpp qxtsnalbas.cpp * qextserialportcpp * settinxpp win.qextienaFportcpp /界网文弁区弓ettingq伝您苻电rmndfr* eppinclude tinclude*aainwindaw. h* F Ttainvindov-htinclude finclude tinclude tmclXKHQDebugw QPamcer math.
32、h*RQSoun4RKalnXindow:MainWlndowfQWxdget parent): QEainWindow(parent), ux(new U1：:MaxnKlndaw)ui-setx)Oi (thi5); timr new QTiMr (: connect(tinout ( SLOT(timerUr/oxa nainwinacw:initPlayer()player new Phonon:VideoPlayer(Phonon;:VideoCateoryrul-： playez-re3ize(800, 4S0);plyer*ply (Phonon:Mtdl*Source (2 ,
33、wn；v);图2.4 QT编程界面基于GPS的公交报站系统设计与实现901路（新新山庄-中山广场）站点SS皿1 011633780662333339.9337037*3333|2 1兼新食馆11633779521333339.93169410333333 2东5X（*皂字BI116.337773S1166739.928707S2166674 3絞用116.33773541333339.92722370666675 4wars116.3377369716739.927209935斷沾点站客经度纬度箱站点序号:图2.5 QT程序运行界面116 33TW3YES39.93194363下一站：新新宾馆
34、图2.6程序播放界面第3章系统需求分析3.1系统设计目标本项目针对当前城市公交报站系统存在的误报、漏报问题，设计并实现了一种基于 GPS (Global Positioning System)定位的智能公交自动报站系统。首先简单介绍了 GPS 系统以及ARM嵌入式技术。软件设计采用QT语言编程，然后详细阐述了系统的需求 分析以及各个模块的功能设计，在此基础上给出了系统的实现过程。最后对系统进行了 现场测试，并作出总结以及展望未来的研究内容。3.2系统功能需求根据需求调研结果确定本系统主要包括以下功能模块。GSM与GPS技术的整合使得该模块可以满足GPS跟踪、导航、车辆的安全监控报 警以及其他G
35、PS的应用。键盘扫描和屏幕显示由ARM处理器做数据处理。键盘显示板 主要实现键盘扫描、液晶屏幕的显示并与ARM处理器模块进行通讯。当车辆发生交通事故或遇到恐怖劫持时，可以给总站发送消息，报告地理位置与时 间，保证了乘客的安全。采用该方法设计，公交车在每2个站台之间的运行要经历下面4个状态：(1) 靠站。距离站台150m处，预报站(如：前方到站是XXX车站，有下车的乘客 请提前做好下车准备，前门上车，后门下车)。(2) 到站。距离站台20m以内，播报到站信息(如：XXX站到了，下车的乘客后门 请，前门只上不下)。(3) 出站。驶出站台20m以外，播报离站信(如汽车启动请站稳扶好，下一站XXX)。
36、(4) 运行。出站50m,距离下一站500m之间，可播放广告信息。GPS报站系统的其他功能描述如表3.1所示。表3.1 GPS报站系统其它功能功能编号功能名称功能描述优先級1发车时间显示首末班车发车时间12北京时间显示当前时间13站点显示下一站点名称14礼貌用语礼貌用语播放25播放广告行车时的广告播放23.3系统开发环境331硬件开发环境Cortex A8处理器给消费和低功耗移动产品带来了重大的变革，使得最终用户可以 享受到更高水准的娱乐和创新。全新的ARM Cortex-A8处理器及其背后提供支持的 技术为家庭和市场带来了前所未有的性能和功耗水平，同时也将为消费者带来具有丰富 媒体应用的创新
37、设备。Cortex-A8处理器是第一款基于下一代ARMv7架构的应用处理器。其中S5PV210 是大名鼎鼎的三星公司推出的一款适用于智能手机和平板电脑等多媒体设备的应用处 理器，具有完整的应用兼容性，支持传统的ARM、Thumb指令集和新增的高性能紧 凑型Thumb-2指令集。Cortex-A8处理器的优势：高性能，Cortex-A8.在600MHz1GHz的频率下，提供的性能超过 2000DMIPSo移动Internet的理想选择，低功耗设计，支持全天浏览和连接。多核技术，单核到四核实现，支持面向性能的应用领域。高级扩展，兼容ARM和Thumb体系结构外，提供Thumb-2提供最佳代码大小和
38、 性能，TrustZone安全扩展，提供可信计算，Jazelle技术提高执行环境速度。硬件环境：核心处理器采用基于ARM Cortex A8架构的S5PV210芯片，主频 高达1GHz，能支持多种操作系统，如：Linux、Andriod和WinCE等操作系统。本项目所用ARM板信息详见附录Ao3.3.2软件开发环境QT是一个基于C+的跨平台应用程序和UI开发框架。它包含一个类库，和用于跨 平台开发及国际化的工具。用QT开发的优点：(1) QT采用C+语言作为开发语言拥有着广泛的开发基础，其运行效率可以得到保 证。(2) QT是一个开源项目，不用承受太大的成本，有免费而友好的集成开发环境。(3)
39、 由挪威Trolltech公司开发，目前已被Nokia收购，其平台应用前景可以得到强 有力的保证。(4) QT 支持下列操作 系统：Windows. Linux, Solaris. SunOS. FreeBSD.BSD/OS,SCO. AIX. OS390, QNX 等等。（5）QT平台开发起来简单，学习起来方便。软件环境：开发环境主要是RedHal的Linux操作系统和SecureCRT串口调试 工具，QT4.8.0,开发方便，使用简单。3.4系统可行性分析3.4.1技术可行性本系统采用Linux系统的底层架构，采用QT作为开发语言，数据库采用 ORACLEo对于完成同样功能的进程，釆用同一
40、个程序启用多个子进程的方式。配置文 件采用标准格式文本文件进行配置，采用普通的标准格式文本文件简单，清楚，容易维 护。系统的软件部分主要是GPS数据的解析转换和报站程序界面的设计。目前PPS系 统（美国及其盟国的军事部门以及民用的特许用户）定位精度已经达到Im,但是SPS 系统（全世界民用用户）GPS定位精度只有10-20 m,其实实际的公交车报站所用精度 只要控制在150m范围内就可以了，所以本次设计中的站点检测范围设置为150m,完 全可以达到使用的要求。语音报站是所有报站系统的核心，是必须实现也要重点实现的部分。系统中的音频 驱动和视频驱动都是一个独立的程序，想要在程序中使用音频驱动程序
41、报站，使用视频 驱动程序播放广告，我们需要安装和移植Mplayer播放器。3.4.2经济可行性网蜂A8板子700元，自带7寸电容式触摸屏，24bpp,分辨率：800 X 480,支 持五点触摸，用户能清晰实时地査看图像、数据，和通过点击触摸屏控制平台，可当做 广告屏使用，GPS模块100元，本系统将车载信息全部整合到一起，方便快捷，经济实 恵O第4章系统设计4.1系统设计指导原则（1）先雌利用GPS自动给出到站位置，系统接受位置信号，自动语音报出站点，同时可以采 用人工给出站点位置信息，方便灵活，无需司机干预，使司机可以专心开车，减少因频 繁手动按钮报站造成的不便和注意力分散。（2）可*性及安
42、全性由A8编程实现GPS信息的接收处理，建立连接，接收数据，WAV语音文件的播 放，读写SD卡的内容，液晶屏的显示功能，本系统的工作过程大致为：通过GPS信息 的接收，自动搜索站点，如果接收到的经纬度信息与储存的某站点经纬度信息一致，则 从SD卡中读取相应的WAV文件，将所读的数据流发送到播放器播放，同时在液晶屏 上显示相应的站号和站名，无需人工，安全可靠。4.2体系结构设计系统通过GPS模块接收信息，然后比对数据信息，再从存储器中调用音频播放,LCD 始终播放广告信息。系统体系架构如图4.1所示。图4.1系统体系结构系统软件处理，最主要的是在GPS信息的解析与转换，接收到数据信息然后解析出
43、经纬度信息，转换为大地坐标，比对站点信息。系统软件架构如图4.2所示。图4.2系统软件体系结构由经纬度计算距离4.3硬件设计4.3.1系统硬件总体设计GPS公交自动报站系统硬件上以ARM Cortex A8处理器为核心，根据系统功能实 现的需要包含以下组成模块：电源、复位电路、时钟电路、GPS模块、Flash/ARM存储 器、JTAG 口、串行接口、USB接口、触摸屏电路、音频电路等。GPS公交自动报站系统硬件框图如图43所示。图4.3 GPS内动报站系统硬件框图43.2 LCD数码管电路设计程序所用LCD显示屏电路如图4.4所示。LCD話N 7DGNDI-AZ Z Z Z CJ Z Z 一
44、一 _ 一max.bookl赢cpihid对应的。円。引脚连接图预览与源文档一致下载高清无水印DGND二)一/|0二系统开始运行，加载运行信息，然后开始检测信息，对比信息播放广告或站点信息。系统软件设计如图43所示。系统上电加裁Linux内核加载文件系统原创力文档max.bookl 预览与源文档一致下载高清无水印启动程序rs.oiimax. 检测解析GPG信息、高清无水印/ 是WM8960音频模块播报语音原创力文档Mplayer播放器播放广告mmax.bookl 18.C预览与源文档一纹下载高?舫冰印图4.5系统软件设计4.4.1控制流程设计我们将事先收集好的GPS信息存储到TXT文件中，通过
45、数据发送模拟器发送。GPS数据模拟器发送GPS数据如图4.6所示。图4.6串口发送GPS数据4.4.2 UI界面设计系统的主U1界面是面向管理员的，在这里可以添加或删除站点信息。子UI界面主 要是显示站点信息和播放广告。系统UI界面设计如图4.748所示。系统功能主要有播放广告，GPS检测，语音报站，管理员增删站点信息等。系统软件功能框图如图4.9所示。GPS公交报站系统图4.9系统软件功能框图 程序增删功能如图4.10所示。图4.10程序増删改査功能第5章系统实现5.1环境配置5.1.1选择Linux开发环境Linux系统是一个功能全面、安全可靠、且免费使用的操作系统，现已经受到越来 越多用户的重视和欢迎，成为了除Windows操作系统之外的一个另非常有前途的操作 系统。本系统通过DNW进行程序的烧写、运行等。调试信息使用串口调试助手，使用 putty接收并显示目标板传送的打印信息。5.1.2交叉编译环境的建立交叉编译就是在一个平台上编译生成可以在另一个平台上执行的代码。对于我们来 说,就是在windows操作系统上面，安装vmware.在vmware中安装Linux.然后在Linux 中编译运行基于ARM架构的应用程序，当然ARM开发板上的操作系统是嵌入式 Linux o