基于gpsgsm定位监控系统的sopc设计

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1、目录第一章设计概述31.1设计目的31.2定位监控系统的工作原理31.3设计方案41.3.1采用纯硬件语言描述，通过FPGA实现41.3.2采用C语言与硬件语言描述，通过niosⅡ软核与FPGA芯片结合实现51.4适用范围61.5开发环境及开发套件介绍61.5.1QuartusII7.2的介绍61.5.2NiosII7.2处理器的介绍61.5.3DE1开发板介绍71.5.4NiosII7.2IDE的介绍8第二章功能描述92.1车载监控端功能92．2PC显示中心功能10第三章系统硬件设计113.1车载监控端硬件设计113.1.1NiosII嵌入式系统硬件开发流程113.1.2红外探测系统的

2、设计153.1.3GPS模块接口设计163.1.4.LCD显示系统的设计183.1.5.GSM通信系统的设计203.1.6继电器控制车门油门的设计223.1.7语音监控模块的设计233.1.8键盘设计253.1.9电源模块设计273.1.10SD卡音乐播放模块设计283.2PC显示中心硬件设计31第四章系统软件设计344.1车载监控端软件设计344.1.1进入GPS程序354.1.2更改密码384.1.3更改用户手机号码384.1.4删除短消息394.1.5音乐播放404.2PC显示中心软件设计41514.2.1PC显示中心总体软件流程图414.2.2更改PC显示中心号码424.3自定义

3、库函数42第五章系统测试44第六章设计特点47第七章总结487.1总结487.2面临的问题48参考文献4951第一章设计概述1.1设计目的当前我国经济迅速发展，汽车大量进入家庭，但是车辆被盗现象呈逐年上升趋势，因此对车辆防盗的要求越来越高。目前市场流行的普通车辆防盗器主要采用断开式防盗、呼叫报警、三把钥匙等方式，但大多数都存在着防盗功能单一、可靠性低、缺乏跟踪监控功能等缺陷，而本文则是利用较低的硬件配置环境设计了一种基于GSM通讯平台和GPS卫星定位的车辆防盗监控系统，实现车辆防盗、定位与监控功能的结合，提高了开发效率，也便于软件和硬件后期的维护与修改。FPGA在现代数字电路中发挥着越来

4、越重要的作用，基于FPGA的嵌入式系统和嵌入式处理器（NIOSII）系统也得到越来越广泛的应用。本系统以ALTERA公司提供的DE1开发板和EP2C8Q208FPGA为核心，融合FPGA技术、GPS定位技术、现代通信技术而设计的基于NIOSII嵌入式处理器的GPS/GSM车辆监控定位系统，为用户提供了精确高效的监控设备。利用GSM作为通讯链路，把信息发往用户手机和PC显示中心，在PC机上，利用googleearth等地图软件显示出来，同时手机发送控制指令，执行跟踪，监听，断油，锁车等操作，从而实现系统的交互运作。该系统集成传统的防盗技术和GSM／GPS技术，通过嵌入式系统设计原理，利用基

5、于GSM短消息的无线通信协议，构建了一个用户、PC显示中心和车辆之间通信的交互平台，从而实现了全方位的车辆定位防盗监控系统。1.2定位监控系统的工作原理本系统分为车载监控端和PC显示中心两部分。当车载监控端开启，系统进入工作状态，启动GPS卫星定位系统，将采集到的GPS数据显示在LCD上；当红外探测器检测到异常时，系统通过GSM通信网络发送报警信号到用户手机上；用户利用短消息发送控制指令，锁定车门和油门，也可以启动语音监控，监听车内声音；用户也可以通过短消息查询车辆所处位置，车载监控端的GSM模块将GPS数据以短消息形式发送出来。PC显示中心的GSM模块可接收车载监控端发送出定位短消息，

6、并提取GPS数据，发送到PC机上，利用gooleearth等地图软件直观显示车辆位置。此系统是基于GPS/GSM的定位监控系统，该系统采用ALTERA公司的DE1开发板和ALTERA公司的EP2C8Q208FPGA作为控制核心，外围电路包括GPS卫星定位系统、GSM移动通信系统、红外探测系统、语音监控模块、LCD显示模块、电源模块、继电器控制模块、SD卡音乐播放模块等。系统开发环境采用ALTERA公司的QuartusII7.2、niosⅡ7.2软件，使用SOPC技术，通过软硬件结合实现。系统原理框图如图1.1所示，（a）图为车载监控端原理框图，（b）图为PC显示中心原理框图。51（a）图

7、车载监控端原理框图：（b）图PC显示中心原理框图：图1.1系统原理框图1.3设计方案在设计初期我们有以下两种方案：方案一：采用纯硬件语言描述，通过FPGA实现；方案二：采用C语言与硬件语言描述，通过niosⅡ软核与FPGA芯片结合实现；1.3.1采用纯硬件语言描述，通过FPGA实现FPGA是ASIC的一种半定制电路，设计者可以利用计算机开发平台，经过设计输入、仿真、测试和校验，快速实现产品开发，同时可以方便地对设计在线修改，缩短设计