嵌入式物流信息終端定位功能設計與實現(xiàn)
對于終端導航而言,“$GPRMC”幀格式可以滿足大部分需求,其幀長相對較短,便于信息處理。因此,在本系統(tǒng)中,選取“$GPRMC”幀進行定位信息提取。系統(tǒng)通過RS232串口從GPS-OEM模塊中接收定位數(shù)據(jù),從接收數(shù)據(jù)中的“$GPRMC”幀提取時間、經緯度、速度、方位角等定位導航信息。其程序模塊主體結構如下:
……
//判斷是否為$GPRMC幀頭,并進行標記
if(Data[i]=='$' Data[i+3]=='R')
……
//判斷是否為幀尾,幀尾以換行字符LF>表示,數(shù)值為10 ''
if(Data[i]==10 SectionID==13) { ……
id_check=m*16+n; //得到檢驗數(shù)據(jù)的INT型
if(chk_result!=id_check) //比較異或運算結果與檢驗數(shù)據(jù)是否一致
…… i f( Data[i]=='*' SectionID==12 ) //異或運算結果
……
//對$至*之間的字符進行異或運算,得到結果chk_result
for( ; Data[n]!='*"; n++) chk_result^=Data[n];
//判斷逗號,區(qū)分識別數(shù)據(jù),并判別*號,區(qū)分校驗數(shù)據(jù)
if(Data[i]==','||(Data[i]=='*' SectionID==12) )
SectionID++;
else
{ switch(SectionID)
{ case 1: //提取時間
m_sTime[a++]=Data[i];
break;
case 2: //接收判別有效性數(shù)據(jù)A為有效,V為無效
……
case 3: //提取緯度
……//提取經度、速度、方位角、校驗數(shù)據(jù)等其它信息
2)Linux串口通信編程
嵌入式Linux操作系統(tǒng)使用接口標準POSIX的termios接口來控制串口的行為。在Linux系統(tǒng)中,串口等設備被當作文件進行處理,其程序模塊主體實現(xiàn)如下:
int fd=open("/dev/ttyS1",O_RDWRIO_NOCTTY);//打開串口
……
new_options.c_cflag =~PARENB;//無奇偶校驗
new_options.c_cflag =~CSIZE;//不隱藏數(shù)據(jù)位
new_options.c_cflag =~CSTOP8;//無停止位
new_options.c_cflag |=CS8;//8位數(shù)據(jù)位
cfsetispeed(new_options,B4800);//設置波特率4800bit/s
cfsetospeed(new_options,B4800);
tcflush(fd,TCIOFLUSH);
tcsetattr(fd,TCSANOW,new_options);//設置新的設備方式
完成串口設置后,就可以使用read( )、write( )函數(shù)對串口進行操作。需注意的是,串口默認是阻塞型的,當沒有數(shù)據(jù)到達時,將會阻塞掛起,這時可以通過多線程編程、串口超時設定或使用select輪詢等方式進行調整控制。本系統(tǒng)主要采用多線程編程實現(xiàn)對串口阻塞的調控,使用的是QT的Qthread類,也可以直接使用Linux自身的多線程函數(shù)進行操作。
3)QT/Embedded編程
Qt/Embedded是著名的Qt庫開發(fā)商TrollTech正在進行的基于framebuffer的面向嵌入式系統(tǒng)的Qt版本。因其面向對象、跨平臺和界面設計方便美觀而得到廣泛應用。
本設計采用QT/Embedded 3.3.4版本,它支持SQLITE數(shù)據(jù)庫驅動,便于數(shù)據(jù)庫操作與編程。設計主要使用了QTE的畫布模塊、SQL模塊和網絡模塊。畫布模塊中,QCanvas庫是一個高度優(yōu)化的二維繪圖庫,與其它畫布模塊結合使用,能很方便地實現(xiàn)導航地圖的顯示、縮放、漫游以及鷹眼等功能。而SQL模塊和網絡模塊能很方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫編程和網絡通信功能,極大地縮短了程序的開發(fā)周期,提高了開發(fā)效率。
初步實現(xiàn)
定位誤差主要取決于GPS-OEM模塊的定位精度,實驗顯示本系統(tǒng)能初步滿足物流信息終端對定位功能的需求。
結束語
本文提出了一套基于嵌入式Linux系統(tǒng)的物流信息化終端定位功能的設計方案,并對其進行了初步實現(xiàn)。實驗證明:系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)精確、界面友好、系統(tǒng)可擴展性強,較好地完成了物流信息化終端定位功能。本系統(tǒng)可用于物流終端定位導航,也可適用于其它需要定位導航服務的場合,具有較普遍的適用價值和參考價值。
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