基于GPS和GSM定位车辆短信追踪系统设计

子系统接通电源之后， 子系统随时都在获取卫星信号，并利用子系统的 引脚自动传送由微信输送过来的定位数据，该定位数据时时刻刻都在传送由卫星发送过来的定位数据，该定位数据每1秒输送为1帧，信号的波特率一般情况下采取 ，在定位数据中， 等同时存在。 子系统 与 引脚和扩展串行口的2与12引脚对接，接下来与单片机进行衔接，完成数据的传送与保存。 子系统的外接电路仅仅和 等引脚衔接即可，关于子系统的引脚性能介绍如表1所示。
空间方面： 卫星星座主要存在着以下的参数，24个卫星，55度轨道的倾角，6个卫星轨道面，4颗卫星定位于每个轨道面上， 的卫星的高度，卫星星座的运行周期为11小时 分，载波频率 。在任何的地区和方位，都可以观测到四棵卫星，而且定位的精度准确。
地面控制部分：主要功能是需要对全球定位系统进行监测，并测量每颗卫星的位置，并以电文的手段发送给卫星，然后由卫星把取得地信息发送给用户，这就是卫星提供的信息。从整个控制部分可以得出：主控站1个、监控站5个和注入站3个。其中，主控站负责对监控站发出的信息进行收集，计算出各种轨道的参数，并把这些信息转发给卫星。监控站中配有P码接收机和精密时钟等装置，对于来自于卫星地信息进行监测，而且在每过十五分钟把取得地信息发送给相应的监测部门。
2.
本文说明的基本硬件方法是通过 系统模块、 移动模块和 的地理模块；软件方面是通过每个分支实现的不同功能模块，软件部分则是通过程序语句来沟通配合各个模块的不同功能并完成整体功能。
2.1车辆监控系统中关键技术
2.1.1 GPS定位技术
该系统是伴随现代高科技产品应运而生的的一个无误差、不间断和范围广的电子追踪跟踪、定位的多功能系统。GPS网络大体由三部分构成，通过GPS卫星部分构成的太空整体、由大量陆地站构成的控制部件和接受器件为主要驱动的用户设备，其主要可以实现以下的功能：
Pin
引脚名字
功能说明
1
VCC_5V
+3.03
RXA
串口数据输入A
4
NC
NC
5
GND
接地
表1 GPS模块功能引脚说明
3.3短消息模块
通信子系统属于车载端的核心单元，主要担任车载和监控机构之间的通讯，车载端利用通信子系统将就 子系统所获取的位置数据发送到监控中心，通信子系统属于利用和既定通信网络衔接来实现通信目的的，所以各种通信网络所选用的通信子系统也不一样。GSM的短消息业务就是通过信令信道传输信息，它不需要拨号建立连接，可以直接将要传送的数据加上信宿地址传送至短信息服务系统然后在发送到监测中心或需求者。短信息业务在 车辆监控中最大的特点。另外，由于其制造成本低，且容易进行连接。因此，笔者选用了 移动通信子系统， 子系统选用的是SIMCOM公司的SIM600，应用便捷，并且集成了整套的射频电路与 的基本处理设备，比如移动电话等硬件设备。
此次毕业设计是利用GPS定位模块、单片机处理和短消息发送模块，用GPS网络作为传输途径，模拟并跟踪对车辆数据的传输和采集。基本内容如下：此系统主要由空间—GPS卫星星座。地面控制—GPS地面监控系统；用户设备端—GPS信号接收模块三个模块组成。GPS卫星及其星座由21颗工作卫星与3颗备用卫星组成GPS卫星群，记作（21+3）GPS星群。监控处所使用的设备主要为：前端接入装置、监控装置、数据库、业务终端装置。
的短消息是由信令信道进行业务传输的，其为 通信网所拥有。可以在没有进行拨号的情况下，构建相应的连接，并把信息和地址传输于短消息中心，再通过它把最终取得的数据转到信宿。短消息功能用于 车辆监控的最大好处就是易于监控，且成本较低。
2.2系统结构总体框架
2.2.1系统方案的构想
系统的综合结构决定了最后系统的整体功能，本次设计的系统不仅要对汽车位置，状态进行历史数据储存同和也要实现实时监控功能，因此，系统的大体结构可以为单片机模块、GPS、短
图3 单片机芯片简图
图3是本次硬件设计单片机的芯片简图。其中GND接地，VCC接电源电压。将P3.0和P3.1引脚与扩展串行口的引脚3和13连接，这样就可以实现串行口的扩展。其它引脚与开发板上的其它芯片相连接，实现不同的功能。
3.2 GPS模块
这次所选取的 子系统属于深圳百年星科技电子集团制造的 ，全球定位功能接收器类型包括二十多个频道， 的频率属于 码，灵敏度跟踪属于 ，冷启动和暖启动的时间分别为： 秒和 秒，热启动时间的持续时间为一秒；在动态环境下：海拔高度在六万英尺之内，速度低于 米/秒；默认的 的， 波特率从 到 ，控制温度在 到 之间，保存温度在 到 之间；功能说明：高灵敏度 芯片组，高属性接收机轨道的能量损耗小，且有二十个卫星，再次取得信息的时间仅为零点一秒，而且是使用了多路径减缓设备。该 模块图为如下：
3.电路硬件设计
3.1 STC12C5A60S2
结合系统需求与设计标准，控制中心单元 需要和 子系统、短信息子系统衔接，由于整个系统的中断非常多，因此应该选取中断级别比较多的 。结合上述因素，该软件最后利用控制中心单元 ，为宏晶的 单片机，属于一款符合高性能仪器仪表标准的单片机。
STC12C5A60S2是中国广东宏晶科技有限集团制造的单时钟/机器周期（ ）的单片机，属于高转速/低能耗的一款新型单片机，其型号为 ，指令代码对传统 单片机有着非常好的兼容性，然而速度却高出传统单片机的10倍之多，内部集成 专用复位电路。4路 ，8路高速10位 转换。STC12C5A60S2的功耗低，供电电压为3.5V~5.5V，通用I/O口，复位后为：准双向口/弱上拉，可设置成四种模式
2.1.2 GSM的移动通信技术
该系统的制定是按照欧洲提出的通信标准化委员会的技术规范和相关的标准而设计的，是一种基于开放的结构而设计的一种全新的系统。因为该系统是国家通过投资而建设的公众网络，是的运作最为稳定，覆盖范围最大，而且是最有发展潜力的话音系统，可识别身份和进行保密工作，以便减少不必要的障碍。对比常规的通信网络，800M集群无线通讯网的使用性能较好，而且通信范围较广，而且其开发价格经济和实惠，可以在很多的地方进行推广和使用，可以实现对于信息资源的共享，减少不必要地重复的建设和投资。
基于以上的问题，车辆监控系统的研究与发展也就越来越受到人们的关注和重视。车辆监控系统的研发会在车辆管理、交通运输和监控中起到很重要的作用。近几年来，由于GPS技术的发展，使车辆的实时定位变得简单，期间无线通信技术也飞快进展，因此以全球定位技术为前提的交通监控和管理成为可能，依靠其高效率、高精度的优点，已被非常多的人所关注和认识，随着GPS入网费用的降低，因此这一技术也越来越受到厂商的青睐，逐渐在各个领域之中得以应用。
在实施 子系统调试过程中，为了操作简便，没有利用扩展串行口，直接把GPS模块和单片机相连接，GPS的引脚TXA和RXA分别连接单片机RXD和TXD引脚，引脚VCC接电源，引脚GND接地，单片机通过USB数据线与电脑相连接。由于 子系统一直在获取卫星的信号，然后利用系统的 引脚自动发送由卫星传送定位数据到单片机。
车辆监控系统的构成：车辆监控包含 卫星子系统、 网络子系统、车载移动终端子系统与中心监控子系统。
(1) 卫星 卫星一直不停地传送位置信息，通过 子系统接收机对数据进行管理，并且生成位置数据。例如具体地点和实时速度等。
(2) 通信网络汽车中的移动发射端与监控大厅所传送的资讯，都是通过 的短信息保存功能传送的，现实生活中短信息应该结合车载传送终端的作用，专门传送到监控部门。
体系较小，几乎可满足所有对产品尺寸有要求的工业需要，子系统和移动应用设施利用一个60引脚的板块连接器相衔接，不仅支持 天线接口，同时直至其他子系统与开发板的硬件接口。SIM600具有低功耗设计。短信息保存在 卡上；辅助 与 形式的短信息传送，用户可以结合自身需要选取对应的传送形式；外界有天线实现数据的发送和接收；并通过AT指令来控制信息的发送。
信模块、A/D转块等几大部分。通过单片机程序把单片机模块和GPS、短信模块整合起来同时实现车辆位置（经度、纬度）等数据的发送和接收。
2.2.2系统方案的框架
相比较与世界上的一些发达国家，我国对GPS车辆监控的整体研究才刚刚开始，九十年代时大陆之后很少高校、研究所和一些公司在进行该方面的研究。随着车辆位置实时监控技术的广泛推广，市场对本设计的需求也越来越大。之后会有越来越多的公司来参与这学方面的研究，取得成功也是日益增多。
(3)车辆移动终端车载发射端是由GPS接收、GPS采集模块组成、主控模块、串行通信的扩展分支，CPU核心控制分支和OLEM成型分支以及大量外围模块所组成的，每个模块交互通过串行通信口连接。能够实时接受GPS星群发射位置信号，解码并对短消息进行简单处理，向监控机构利用短消息，直接地传送被监控车辆的实时定位与时间资料，并能在控制中心显示实时位置与速度，并能通过短信接受监控中心的控制指令。
(4)监控中心监控终端通过总控计算机和GSM通讯模块组成，它们通过串行通信数据通信，大体功能是对车辆的跟踪、监控与定位、运营监测、监控管理、信息处理和外界数据接口；利用 网络系统和车辆终端系统完成即时通讯；实现对异样目标的实时跟踪功能，同时在电子地图中随时展现对应数据；进行电子地图库的汇编；利用局域网与应用平台完成最后的系统整体输出。
系统除了可以提供相应的语音服务以外，还可以进行数据处理，和短消息处理等。在 体系结构中，存在着通信管理层( )， 的主要职能为：以用户的需求为基础，在用户保持联系之间，对相关信息和信号进行处理。如短消息处理即为 层的新功能。 系统的话音的传输，都是基于一定的管理规则进行的，而短消息是 则明显提出不处理端对端的业务。 系统主要通信信道有：话音信道和控制信道，短消息则是利用后者转化而来的。
基于GPS和GSM定位车辆短信追踪系统设计
学生姓名:黄 玥 指导教师：纪辛然 宋子晔
摘要：GPS定位系统起初的研究的应用领域为军事领域，但是在社会快速发展和人们的生活水平得到了较大改观的情况下，使用汽车的人数在不断的增长。而且， 定位技术的快速发展， 在民用领域得到了很大发展，GPS定位技术逐步的应用到交通管理和车辆监控 就是一种可以实现精度高、高效的监控，以及存在着很多的功能的系统，是一种现代化的高科技产品。而 除了可以识别出很多人的语音信息之外，在进行数据传输和进行短消息发送的业务中取得了很好的成效，有效地对信息进行控制和定位，为 这种高科技产品的使用奠定了坚实的基础，在民用领域进行推广和使用提供了有效地保障。因此， 和 等两种技术构成的产物，可以对移动的目标进行跟踪。