基于GPS和CDMA的物流运输车辆监控系统

近年来物流行业发展迅速，提出了一种基于GPS(全球定位系统)和CDMA(码分多址)技术的物流车辆监控终端的设计方案。采用S3C2440 A ARM芯片作为主控芯片，选取合适的GPS模块和CDMA模块进行硬件设计。研究分析了GPS和CDMA技术。在WinCE 5.0平台上设计了GPS串口接收程序，以及终端与监控中心的无线通信程序。结果表明，本系统运行稳定，数据刷新时间小于3 s，GPS位置漂移值小于20 m。

　　随着各类物流运输仓储企业虽然在长期发展过程中已经积累了丰富的实践经验，但车辆动态信息的实时监控一直未能得到完善地解决，例如，信息反馈不及时、不精确、不全面等问题导致了运力的大量浪费与运作成本居高不下。利用GPS对物流车辆以及物流对象进行管理监控已成为了发展趋势。针对上述情况，本文对物流车辆监控终端进行研究，提出了基于GPS+GIS+CDMA的总体系统构架。系统将全球定位系统(Global Position-ing System，GPS)、地理信息系统(Geographic Information System，GIS)以及CDMA(Code Division Multiple Access)无线通信技术融于一身。

　　1 系统总体设计

　　基于GPS和CDMA的物流运输车辆监控系统由车辆监控终端、数据传输网络以及监控中心组成。其中数据传输网络由CDMA网络和Internet组成。

　　通过GPS卫星网络，车辆终端能够对物流车辆和物流对象进行精确定位，经CDMA无线网络接入Internet链接到监控中心服务器，实时向监控中心传输物流车辆的经纬度、速度、航向、海拔、时间等GPS数据信息，监控中心可以在具有地理信息处理和查询功能的电子地图上显示、查询车辆的各种信息，实时监控车辆运行状态。

　　另外监控中心还具有与车载终端通讯的功能，能够对物流运输车辆实时调度、对突发事故进行及时处理，适用于各种物流交通领域。

　　2 终端硬件设计

　　本文设计的物流车载终端硬件结构由S3C2440A、JTAG片上调试接口、视频接口、音频接口、复位电路、CDMA无线通信模块、GPS模块、电源电路、LCD触摸屏、键盘等组成，外接SDRAM、NAND FLASH、NOR FLASH作为外部存储器，其硬件结构如图1所示。

　　

 

　　2.1 CPU选型

　　为了满足系统对实时性、大数据量处理、GPS信号接收、CDMA数据发送等各方面的要求，终端采用三星公司的S3C2440A 32位ARM芯片作为CPU。S3C2440A采用了先进的ARM920T内核，片上集成了3路UART串口，2路SPI口，8路10位ADC，具有日历功能的RTC，带PLL的片上时钟发生器，130个通用I/O口，24个外部中断源等丰富的资源，易于开发，是一款性价比非常高的芯片。

　　2.2 CDMA模块接口设计

　　终端采用了华为EM200 CDMA1X模块。该模块工作频段为800 MHz，最大发射功率为0.25 W，接收灵敏度小于-106 dBm，工作电压3.3～4.2 V，集成了UART，UIM卡，天线等丰富的资源接口。支持标准AT指令集。极限工作温度为-30℃～+75℃，工作温度范围广，适合各种物流运输环境。

　　S3C2440A有3个UART串口，EM200模块与S3C2440A通过串口1相连，因为二者输入输出都是TTL电平，所以无需电平转换可直接相连，其中EM200的

管脚是数据发出端，与S3C2440A的RXD端相连;EM200的

管脚是数据接收端，与S3C2440A的TXD端相连，由此实现了两者之间的数据收发。华为EM200 CDMA1X模块与S3C2440A连接图如图2所示。

 

　　

 

　　其中S3C2440的TXD0、nRTS0、DTR脚，分别经过3个1 kΩ电阻与EM200的

脚相连，目的是防止电流过大对芯片造成损害。