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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
16、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 内存：512M 硬盘：80G 操作系统：Windows XP2.5 系统使用条件2.5.1 频率范围（1）GPS频率范围：1575.421.023MHz（2）GPRS频率范围：890-960MHz2.
17、5.2 环境要求 由于整个系统使用到了EduKit开发板、GPS和GPRS模块等硬件，因此对系统的使用环境有了一定的要求，具体如下：（1）存储温度：-55+100（2）工作温度：-1055（3）相对湿度：5%95%（4）海拔：1600m18000m2.6 软件开发时间进度表表2-1 软件开发进度表阶段 主要工作 应完成的文档 计划起始时间 计划终止时间 实际起始时间实际终止时间 系统需求 调研用户需求及用户环境 可行性报告 论证项目可行性 项目初步开发计划 需求分析 确定系统运行环境 需求规格说明 建立系统逻辑模型 项目开发计划 确定系统功能及性能要求 用户手册概要 概要设计 建立系统总体结构
18、，划分功能模块 概要设计说明书 定义各功能模块接口 数据库设计说明书（如果有） 详细设计 设计各模块具体实现算法 详细设计说明书 确定模块间详细接口 模块测试计划 实现 编写程序源代码 程序调试报告 进行模块测试和调试 编写用户手册 用户手册 测试 测试整个软件系统（健壮性测试） 确认测试报告 3. 系统设计开发中所用的关键平台和技术的介绍3.1 Embest EduKit-IV硬件运行平台本次设计在PC机上开发好了的软件最后是要到EduKit-IV硬件平台上运行的。Embest EduKit-IV教学实验平台是一款功能强大的32位嵌入式ARM实验开发平台，是深圳市英蓓特信息技术有限公司推出的
19、具创新意识的EduKit系列第四代嵌入式教学实验平台。如图3-1所示：图3-1 EduKit-IV教学实验平台实验箱外观图Embest EduKit-IV教学实验系统的硬件由核心板、主板、功能模块板以及相应的适配器、连接线组成；软件资源包含了当前主流嵌入式操作系统Linux、Windows CE 6.0下的BSP包以及应用程序。Embest EduKit-IV支持多核多操作系统，用户可以根据学习、研究、开发的需要选择软硬件资源。Embest EduKit-IV嵌入式ARM教学实验系统采用了模块化的设计思路，整个硬件平台的接口信号定义完整，在设计的时候充分考虑到了CPU的最大性能与最全功能，包含
20、了各种功能模块的接口，如GPS，GPRS，PWM电机、蓝牙、FM收音等模块，用户可以方便地在平台上进行各种实验与实践。此外，除了具有丰富的接口资源，此教学系统还具备了良好的扩展性，比如，EduKit-IV预留了32位扩展总线接口，从而大大减轻了用户扩展新功能的负担，方便用户开发自已的目标系统。本设计中采用的硬件组合方案主要是基于Intel Xscale pxa270处理器的Windows CE 6.0嵌入式操作系统平台，其中要配备的软硬件资源主要包括Embest EduKit-IV主板、Mini270核心子板（基于Intel Xscale pxa270）、各种功能模块板(如GPS模块、GPRS
21、模块等)以及Windows CE 6.0下的板级支持包BSP。3.2 Windows CE 6.0Windows CE 6.0是微软开发的高度模块化的嵌入式操作系统，它可以根据目标设备或平台的不同特点进行定制。在用户定制的操作系统中，不需要的模块可以被拿走，只有所需要的模块才会被包含进来；Windows CE支持在多种不同的CPU硬件平台上运行，包括x86,MIPS,SuperH,ARM等嵌入式领域主流的CPU结构。Windows CE有着稳健的实时性支持。实时性是指能够在限定时间内执行完规定的功能，并对外部的异步事件做出反应的能力。 Windows CE是一个实时操作系统，实时支持功能在以下
22、几方面提升了其性能：支持嵌套中断；允许更高优先级别的中断首先得到响应，而不是等待级别低的中断服务线程完成；更好的线程响应能力；对高级别的IST的响应时间上限的要求更加严格；更多的优先级别，256个优先级别；更强的控制能力，对系统内的线程数量的控制能力可使开发人员更好地掌握高度程序的工作情况；丰富的多媒体支持是Windows CE的一大特性，基于DirectX API和WindowsMedia技术可以提供高性能的视频、音频、流式多媒体和3D图形处理服务。另外，Windows CE是一种开放的、可扩展的、32位操作系统，它被专门用于安装在从工业控制器、通信集线器、自动售货终端等企业设备到诸如数字照
23、相机、电话和家庭娱乐设备等个人消费品上。Windows CE给开发人员提供了类似于Windows下的开发环境，它具有以下类似于Windows的内建功能：Microsoft Win32 Application Programming Interface (API)、ActiveX Controls、消息队列(MSMQ)、组件对象模型(Component Object Model、COM)、动态模版库(Active Template Library、ATL)和MFC。在Windows CE中集成了ActiveSync功能，用户可以通过串行接口、红外接口或者网线把嵌入式设备和普通台式PC方便的连接起
24、来。另外Windows CE还提供了内建的多媒体功能(包括DirectX)、通信功能(TCP/IP， SNMP， TAPI等)。在本次的设计中，使用Windows CE 6.0作为EduKit-IV实验箱的操作系统，它的界面和Windows有很大的相似之处，使用非常方便，稳定性也不错。由于Windows CE 6.0给开发人员提供了类似于Windows下的开发环境，因此在Windows下开发出来的软件不需要经过很大的改动就可以直接在Windows CE 6.0平台下运行，这非常有利于软件的开发。3.3 GPS接收机及其数据格式GPS即全球定位系统（Global Positioning Syst
25、em），这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。GPS OEM板用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置。它由变频器、信号通道、微处理器和存储单元组成。GPS模块通过串行口向主控制器发送定位坐标；主控制器也可以向GPS模块发送设置命令，以控制GPS模块的状态和工作方式。GPS模块需要配备专门的GPS天线接收GPS卫星信号。一般在比较开阔的地区，
26、需接收到三颗以上的GPS卫星信号才能进行准确定位。在车载GPS智能终端系统中，把天线放置在车顶可以有比较好的定位效果。本次设计选择的GPS是GM-305, 其性能指标如图3-2所示。图3-2 GPS性能指标图GM-305接收机语句的输入、输出是通过RS-232串行接口完成，符合美国国家海洋电子协会制定的NMEA-0183通信标准格式。其通信端口的数据格式应该设置为8个数据位、1个起始位和1个停止位；无奇偶校验；波特率为115200b/s。NMEA-0183通信标准的输出数据采用的是ASCII码，其内容包含了纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向以及卫星状态等信息。语句有五种，对于不同的应用，
27、选用的语句记录也不同，在本设计中只关心日期和时间、经纬度、地面速度，因此只选用RMC记录语句。一条$GPRMC语句包含13个记录：语句标识头、世界时间、定位状态、纬度、纬度方位、经度、经度方位、地面速度、地面路线、日期、磁偏角、校验和结束标记，它一共占用70字节(其中还包括用于分隔记录所使用的11个逗号)，例如:$GPRMC,161229.487,A,3723.2475,N, 12158.3416,W,0.13,309.62,120598,*10。3.4 GPRS无线通信GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它突破了GSM网只能提供电路交
28、换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。GPRS(General Packet Radio Service)是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPS车辆定位监控管理系统的通信方式有两种：专用无线通信网和公众GPRS网。GPS/GPRS车辆定位监控管理系统利用GPRS短信息业务实现数据的双向传输，短信
29、息业务在移动台和移动业务交换中心之间建立的是信令连接，具有优先权，可通率极高，误码率极低。这是GPRS公众网带来的专用网和集群网无法比拟的好处。短消息用于车辆监控最大的优点在于建立连接简单，接续快，服务费用低，这适合定时把定位信息发送到监控中心。它与MCU之间采用标准的串行口进行通信，通信的最高波特率可以达到115200b/s。GPRS模块与SIM卡之间主要通过SIMCLK和SIMDATA信号线进行数据通信。为了保证发送短消息与短消息到达之间的时间间隔尽量短，选用的SIM卡最好是同一个电信运营商提供的。在使用GPRS功能时，还需要选择支持GPRS的SIM卡，并开通GPRS服务。该模块还支持驱动
30、两路麦克风、两路扬声器和一路蜂鸣器。其中一路麦克风和扬声器可以连到手柄的听筒上，以实现车载电话功能；另一路可以实现监听和免提功能，但这两路不能同时工作，如果在通话中需用免提方式，可以通过AT指令：AT+SPEAKER=0或1进行切换。3.5 Visual Studio 2005开发工具Visual Studio 是微软公司推出的开发环境。是目前最流行的 Windows 平台应用程序开发环境。Visual Studio 可以用来创建 Windows 平台下的 Windows 应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和 Office 插件。Visual Studio 200
31、5是微软在2005年发布的Visual Studio版本，这个版本是面向 .NET 框架的（版本2.0）。其中.NET 的通用语言框架机制（Common Language Runtime, CLR），其目的是在同一个项目中支持不同的语言所开发的组件，所有 CLR 支持的代码都会被解释成为 CLR 可执行的机器代码然后运行。Visual Studio 2005包含有面向 Windows 开发使用的 Visual Basic、Visual C+，面向 Java 开发的 Visual J# 和面向.NET开发的 Visual C#等。 首先在PC机上安装了Visual Studio 2005后，接下
32、来再安装Windows Embedded CE 6.0软件，那么Windows CE 6.0就自动嵌入到了Visual Studio 2005的开发环境中，然后就可以使用它来进行嵌入式应用程序开发。另外，在选择创建新的项目文件的时候，可以选择配置了Windows CE的嵌入式开发环境。由于Windows CE就是微软专门给嵌入式或移动电子设备使用的操作系统，那么给Windows CE开发的程序就可以给各种嵌入式设备使用。当然，代码在编译之前要选择Target Platform(目标平台)，不过代码是不用改动的，编译器会自动把它编译成目标平台上的可执行文件。在整个系统的开发过程中，本人选择的是面
33、向Windows开发的Visual C+开发语言，它能够非常方便的设计出所需要的界面，而且它面向对象的功能也使得开发过程变得更加的清晰和容易。 另外，使用Visual Studio 2005开发平台有一个非常大的好处，那就是它提供给了使用者一个Pocket PC（PPC）模拟器，这个模拟器使得使用者能够在没有物理设备的条件下也能够开发，让程序直接在模拟器上运行。于是在开发好了Windows CE的应用程序之后，并不需要马上到EduKit-IV实验箱上去调试和运行，而是可以在本机上通过Pocket PC模拟器来调试程序。Pocket PC模拟器虽然可以模拟出一套虚拟的设备来，但是如果想要使用GP
34、S和GPRS模块等模拟器所没有的功能，那么模拟器就无能为力了，必须得到真实的硬件平台上运行。4. 系统总体设计4.1 硬件总体设计4.1.1 系统硬件总体构架汽车防盗系统的硬件主要由三部分组成：车载终端、无线数据链路和监控中心系统。系统的结构如图4-1所示：图4-1 系统结构图系统总体结构图中各部分硬件的功能说明如下：1. 车载终端车载终端安装在目标车辆中，用于采集GPS定位数据；并包含语音呼叫，收发短信，意外报警控制等功能。2. 无线数据链路控制中心与车辆之间的数据传输线路；本系统采用GPRS或CDMA的TCP/IP的无线通信模式，不仅通信稳定而且具有较低系统运行成本。3. 监控中心系统由计
35、算机软硬件系统和中心控制器组成。中心控制器接收所有车载终端发送过来的信号并交给计算机软件系统进行分析处理。4.1.2监控中心硬件结构系统监控中心结构如图4-2所示，主要包括GPRS通信网络、GIS终端、电子显示屏、监控终端、主控计算机。监控中心接收车载移动单元传送来的车辆GPS定位数据信息，并对车辆的报警和调度信息进行处理，实时显示车辆当前精确位置，从而方便的实现对车辆的调度、监控、指挥等功能；同时也可通过GPRS无线通信网络向指定的车载台发送各种控制指令，实现对车辆的远程控制和信息查询服务。图4-2 GPS车辆监控指挥系统中心结构图4.1.3 车载终端硬件结构车载终端是由主控制器CPU、GP
36、S接收机、GPRS无线通信模块、功能控制单元和监控信息显示框组成，其结构原理如图4-3所示。图4-3 车载终端硬件结构原理图车载终端通过GPS接收天线接收GPS卫星发射的定位信号，经过CPU主控器处理，计算出车辆的日期、时间、经纬度、速度和行驶方向等定位数据。主控制器CPU是核心，处理接收机发来的定位信息，将定位信息显示在监控信息显示框上，并控制GPRS模块进行短信息的收发，控制单元实现遥控监听、请求服务、中文短信息接收及通话等功能。由于GPRS无线模块和GPS模块都以串口通信方式与MCU相连，因此硬件设计较简单。4.2 软件总体设计4.2.1软件总体设计结构图汽车防盗系统总体是由车载终端和监
37、控中心两个独立的部分组合而成的，在软件设计的时候，要把这两个部分分开来设计。其中车载终端除了为车主提供正常的通信功能外，还可以为指挥监控中心实时提供车辆的最新定位数据、运行状况和报警信息等，此外还可以通过接收车主发来的控制信息对车辆进行控制，即完成防盗的功能，它的总体结构设计如图4-4所示。图4-4 车载终端总体结构图监控中心则通过GPRS网络可以对车载终端进行监控和控制，它可以接收车载终端发来的报警信息，并发出报警提示，另外还可以发送特殊的命令来对车载终端进行控制，它的总体结构设计如图4-5所示。 图4-5 软件设计总体结构图4.2.2 软件各功能模块的描述软件的整体结构设计好了之后，接下来
38、对各个功能模块进行说明，画出它们的IPO图。（1）GPS模块的IPO图图4-6 GPS模块的IPO图（2）报警模块的IPO图图4-7 报警模块的IPO图（3）GPRS通信模块的IPO图图4-8 GPRS模块的IPO图（4）防盗模块的IPO图图4-9 防盗模块的IPO图（5）获取GPS数据模块的IPO图图4-10 获取GPS数据模块的IPO图（6）发送短信模块的IPO图图4-11 发送短信模块的IPO图（7）拨打电话模块的IPO图图4-12 拨打电话模块的IPO图（8）接听电话模块的IPO图图4-13 接听电话模块的IPO图（9）接收短信模块的IPO图图4-14 接收短信模块的IPO图（10）分
39、析短信模块的IPO图图4-15 分析短信模块的IPO图（11）监控车载终端模块的IPO图图4-16 监控车载终端模块的IPO图（12）指挥控制车辆模块的IPO图图4-17 指挥控制车辆模块的IPO图5. 软件详细设计由于整个系统是由车载终端和监控中心两部分组成的，因此在进行详细设计的时候，要分别对这两个部分进行描述和说明。5.1 车载终端软件的详细设计5.1.1 车载终端程序功能及主要流程图车载终端程序总体是由两个部分组成的，一个部分是程序刚开始时的系统初始化，这个时候要求输入一些数据来对整个系统进行初始化，另外一个部分是程序运行的主界面，它实现了车载终端系统的所有功能。1. 系统初始化界面图
40、5-1 系统初始化对话框系统初始化对话框是在程序开始运行时显示的，主要是对系统的一些功能进行初始化，具体如下：1）短信服务中心号码：输入的是与每个电话卡相对应的短信服务中心的号码，每个地方电话卡对应的号码都不一样。2）报警监控中心号码：输入的是当前监控中心的号码，其中第一个号码是必须输入的，第二个号码可选。当在实验箱上点击报警按钮后，会自动发送当前GPS信息到设定的报警号码。3）防盗受控号码设置：输入的是允许对本系统进行操作的电话号码，如果发送的短信不在该号码之内，则拒绝给予反馈。第一个号码必须设置，另外两个号码可选。2. 程序主界面图5-2 车载终端程序运行主界面 图5-2为车载终端程序运行
41、的主界面，即在程序运行过程当中显示的界面，界面的功能图解如下： 1）车辆定位信息：实时显示当前车辆的GPS定位信息。 2）拨打电话功能：在电话号码编辑框中输入电话号码后，点击“拨号”就可以拨打电话了，点击“挂机”就可以挂断电话了；当有来电时，来电对话框显示的是来电的号码， 点击“接听”就可以接听来电了。 3）发送短信功能：在电话号码编辑框中输入要发送去的电话号码，在短信内容中输入要发送的内容，再点击“发送”，就可以发送短信了。 4）接收短信功能：当有短信发送来的时候，电话号码编辑框自动显示发送来的短信号码，短信内容编辑框则显示所有发送来的短信的内容；点击“清除”，就可以清除掉之前收到的所有短信
42、。另外，系统内置隐藏的功能如下： 1）报警功能：在实验箱上，按钮KEY2为报警按钮，当点击它后，系统会自动发送当前GPS信息到预先设定的报警监控中心号码。2）防盗功能：系统还可以根据接收到的不同短信号码和内容自动给予不同的反馈，如果接收到的短信号码是报警监控中心号码或短信受控号码，则根据短信不同的编码内容给予不同的操作和回复；否则只是显示该条短信，并不自动回复。短信内容的编码说明如表5-1。表5-1 短信编码表接收到的短信内容系统操作说明GPS发送当前定位信息到该电话号码短信中必须包含GPS字符串GPS+BeepOn发送当前定位信息到该短信号码，打开蜂鸣器短信中必须包含GPS和BeepOn字符
43、串GPS+BeepOff发送当前定位信息到该短信号码，关闭蜂鸣器短信中必须包含GPS和BeepOff字符串GPS+Control15912345678/发送当前定位信息到该短信号码，设置电话号码15912345678为受控号码15912345678为所要设置的受控号码，它前面必须为Control，后面必须为/；短信中必须包含GPS字符串GPS+Accredit15912345678/发送当前定位信息到该短信号码，发送当前定位信息到号码159123456789159123456789为要发送定位信息的号码，它前面必须为Accredit，后面必须为/；短信中必须包含GPS字符串GPS+Alarm1
44、5912345678/发送当前定位信息到该短信号码，设置报警监控中心的号码为1591234567815912345678为所要设置的报警电话号码，它前面必须为Alarm，后面必须为/；短信中心必须包含GPS字符串GPS+Tape发送当前定位信息到该短信号码，播放事先录好的录音带短信中必须包含GPS和Tape字符串GPS+Shut发送当前定位信息到该短信号码，控制车辆熄火短信中必须包含GPS和Shut字符串3. 软件运行的主要流程图防盗系统是整个系统的核心，它在整个系统中不停的运行着，通过它监控中心可以实时的了解当前车辆的信息，可以更好的对车辆进行监控和控制，防盗系统的主要流程图如图5-3所示。
45、图5-3 防盗系统流程图程序开始的时候，就初始化GPRS，GPRS接收器不停的接收数据并传递到串口。从GPRS的串口中读取数据，经过分析，如果来的是短信，那么就提取短信的号码和信息，接下来需要分析接收到的短信号码和内容，并根据它的号码和内容做不同的操作；如果不是短信，则进行其余相应的操作。5.1.2 软件各功能模块的详细设计（1）GPS模块接收定位信息流程图gps_locate()GPS模块在程序中占有非常重要的地位，因为在设计中就是通过使用它来获取车辆的当前定位信息的，通过它的的信息来对车辆进行监控和调度，它是防盗系统和报警系统实现的基础，GPS接收定位信息的流程图如图5-4所示。图5-4
46、GPS接收信息流程图在对GPS模块初始化后，就不停的接收GPS模块传递过来的信息。GPS模块接收到的信息有五种语句，对于不同的应用，选用的语句记录也不同，在本设计中只关心日期和时间、经纬度、地面速度，因此只选用 RMC 记录语句，即只接收包含$GPRMC字符串的信息。如果检测GPS模块传来的信息包含$GPRMC，则调用GPS信息处理函数gps_handle()，对接收到的字符串信息进行处理，分析出有用的信息。程序清单5-1显示的是获取GPS信息的程序代码。程序清单5-1 获取GPS信息程序代码/*函数名称: CALLBACK GPS:gps_locate描 述: 对GPS串口接收到数据进行分析输入参数: DWORD UserParam: 用户调用时传递过来的参数 BYTE *buf: 串口