嵌入式系统实例GPS导航仪ppt课件

1、嵌入式系统设计实例嵌入式系统设计实例- GPS- GPS导航系统导航系统1.3 嵌入式系统设计过程 1.3.1 需求分析 1. 需求与规格阐明 2. 确认需求 3. 简单的需求表格1.3.2 规格阐明 1.3.3 体系构造设计 1.3.4 设计硬件构件和软件构件 1.3.5 系统集成 1.3.6 系统测试 小 结嵌入式系统设计实例嵌入式系统设计实例-GPS-GPS车载导航系统车载导航系统一、设计指点一、设计指点1内涵：本内涵：本GPS导航系统所具有的功能：导航系统所具有的功能：1导航引导和定位导航引导和定位2地图信息查询和阅读地图信息查询和阅读3语音导航语音导航4经过经过GPRS在线更新电子地

2、图在线更新电子地图3.3.地图匹配的自主导航算法：地图匹配的自主导航算法：以车辆导航系统为例以车辆导航系统为例, ,地图匹配就是根据移地图匹配就是根据移动物体的历史轨迹动物体的历史轨迹, ,参照数据库中存储的道路数参照数据库中存储的道路数2分析：由上述需求来看，该系统首先需求的搭建一个分析：由上述需求来看，该系统首先需求的搭建一个GPS车载导航硬件车载导航硬件系统，其次，做一个以单行数据库为数据根底的，针对导航数据库的操作系统，其次，做一个以单行数据库为数据根底的，针对导航数据库的操作行为这样的一个软件系统。行为这样的一个软件系统。4运用系统体系构造进展设计分析运用系统体系构造进展设计分析 在

3、该运用系统中，软、硬件的分工，是在该运用系统中，软、硬件的分工，是一个系统能否具有生命力的关键，电度丈量一个系统能否具有生命力的关键，电度丈量正确，那么是系统生命力的第一个关键技术问正确，那么是系统生命力的第一个关键技术问题。题。下面讨论可供选择的三种方案。下面讨论可供选择的三种方案。1采用电压、电流互感器采用电压、电流互感器 采用电压、电流互感器，经信号调制处置后，构成采用电压、电流互感器，经信号调制处置后，构成一个电压、电流的物理量一个电压、电流的物理量05V电压，定时采集这电压，定时采集这两个数值，再用两个数值，再用A/D转换器，将其转换为数字量，即转换器，将其转换为数字量，即di，dv

4、，根据公式：，根据公式：didvdtwdvdip这样，就可以求出电度值。这样，就可以求出电度值。该方法的优点：可省去机械电该方法的优点：可省去机械电度表，降低硬件本钱；度表，降低硬件本钱；缺陷：信号调制处置电路较难缺陷：信号调制处置电路较难设计，要做到高可靠性不很容设计，要做到高可靠性不很容易。另外，校表是一个大问题，易。另外，校表是一个大问题，且需电业计量部门同意。在批且需电业计量部门同意。在批量消费中校表是一种较大的任量消费中校表是一种较大的任务量。务量。2 2采用反光标志采用反光标志 在电度表的铝盘上，贴一个反光标志，另设计一在电度表的铝盘上，贴一个反光标志，另设计一个计数电路。每转一圈

5、可使计数器加个计数电路。每转一圈可使计数器加1 1，就是说，将机，就是说，将机械电度表的基准计数用于电子电度表。械电度表的基准计数用于电子电度表。优点：简单可行；优点：简单可行；缺陷：作如此改动易影响原表精度。缺陷：作如此改动易影响原表精度。3 3添加摄像头添加摄像头 在电度表计数器之前，加一个摄像头，定时取出在电度表计数器之前，加一个摄像头，定时取出计数器图象，经识别软件识别，读取机械表的电度计数器图象，经识别软件识别，读取机械表的电度值。值。 这种方法，软件、硬件本钱都较高，但对原系统这种方法，软件、硬件本钱都较高，但对原系统损坏较小，且不会改动电表精度。损坏较小，且不会改动电表精度。本例

6、后一阶段的设计基于第三种方案。本例后一阶段的设计基于第三种方案。5 5后期处置后期处置 后期的软件处置，均按上述算法进展。后期的软件处置，均按上述算法进展。6 6参数设置参数设置 在分时计费中，有分时价钱表需求设置；在分在分时计费中，有分时价钱表需求设置；在分台阶计费中，需将电度台阶计费表输入。台阶计费中，需将电度台阶计费表输入。 参数输入方法：参数输入方法： 可自带键盘及显示器输入，还可在可自带键盘及显示器输入，还可在PCPC机上经过机上经过串行口输入电度表中。前者需较多的硬件电路。而串行口输入电度表中。前者需较多的硬件电路。而后者在运用时不方便。后者在运用时不方便。7 7收费方式收费方式1

7、 1预存，当余额接近零值或某一预定值时报预存，当余额接近零值或某一预定值时报警。警。2 2交费，欠费后要求在规定的时限内交费。交费，欠费后要求在规定的时限内交费。1ARM7根本系统 S3C44BOX 32MSDRAM 16MFLASH2串行口3LCD接口4摄像机接口可用USB5IICI2C卡接口(用耒输入经费)6. I/O引脚二个、仃电控制及喇叭报警二、硬件设计二、硬件设计硬件设计的图示见下页。硬件设计的图示见下页。 图中，根本系统图中，根本系统价钱约价钱约200元，显示屏元，显示屏约约20元，元，CCD约约20元，元，IC卡约卡约20元，总计硬元，总计硬件价钱不超越件价钱不超越280元。元。

8、硬件设计表示图硬件设计表示图1初始化软件初始化软件2电度表摄入及分析软件电度表摄入及分析软件3卡输入软件卡输入软件4人、机接口软件人、机接口软件5. 计费软件计费软件三、软件设计三、软件设计嵌入式系统设计标题详解嵌入式系统设计标题详解1.公交车站信息系统公交车站信息系统 标题内涵：设计一个公交车站信息系统，该系标题内涵：设计一个公交车站信息系统，该系统为整个公交信息系统子系统。公交信息系统主要统为整个公交信息系统子系统。公交信息系统主要含有三个子系统：含有三个子系统：1公交车信息子系统：担任公交车信息子系统：担任将本人的将本人的GPS位置发给公交调度中心子系统；位置发给公交调度中心子系统；2调

9、度中心子系统：搜集所属一切车辆的位置信息，调度中心子系统：搜集所属一切车辆的位置信息，将其定时发给公交车站信息子系统；将其定时发给公交车站信息子系统；3公交车公交车站信息子系统：公交车站信息子系统在定时搜集到站信息子系统：公交车站信息子系统在定时搜集到信息后，显示该类信息。信息后，显示该类信息。 此公交车站信息系统在搜集到这些信息后，此公交车站信息系统在搜集到这些信息后，应该有一个较好的人机界面系统，可方便操作应该有一个较好的人机界面系统，可方便操作和显示相关信息。和显示相关信息。2.出租车拼车信息系统出租车拼车信息系统 标题内涵：为绿色交通辅助信息系统。绿色交通讯息系统就由三部分组成：1出租

10、车信息系统：定时发送当前时辰车辆所在地、目的地及搭乘客人数量；2中心信息系统：搜集一切拼车的信息，并加进途经信息；3拼车站信息系统：发出恳求出租车人员的号码及目的地车站，中心系统在接纳到拼车站信号后，迅速从车辆登记处系统中找到适宜的车辆，并将信号发给出租车及拼车人员，二者都作出相应的显示，拼车胜利后，吊销这些信息。3.3.公共效力行业银行、医院等公共效力行业银行、医院等排队信息系统排队信息系统 标题内涵：公共效力就表达其公正性、公平性，并能用现代化技术减少等待时间，此标题要求设计出一个排队产品，使公共效力便利公平。4.4.固话缴费系统固话缴费系统 标题内涵：现代化家庭会涉及到多种缴费系统，对缴

11、费系统的要求是方便和平安。这关系到从银行取款的平安性。因此，在设计该系统时，从银行取款时，要求加一个指纹验证系统，在银行端进展指纹合法性及即时性检查；当有效时那么可以取款，而且款项只能进入需缴费的几个固定帐户，并一并进入银行转帐。 5.5.楼宇自动化系统中的家电控制系统楼宇自动化系统中的家电控制系统 标题内涵：现代楼宇中会有许多家用电器，对这标题内涵：现代楼宇中会有许多家用电器，对这些家用电器而言，普通的需求即开和关，特殊的需些家用电器而言，普通的需求即开和关，特殊的需求那么为定时开关，或遥控开关。此电器控制系统求那么为定时开关，或遥控开关。此电器控制系统中，要求完成这两个义务，即定时开关和遥

12、控开关。中，要求完成这两个义务，即定时开关和遥控开关。 系统设计分为两部分：系统设计分为两部分：1家庭中心控制器：担任家庭中心控制器：担任对一切电器的控制及形状检测，经过网络上报信息，并从对一切电器的控制及形状检测，经过网络上报信息，并从网络中获取控制信息；网络中获取控制信息；2遥控器：分为本地及远程责任遥控器：分为本地及远程责任中控制器，前者在本家庭运用，后者普通用手机增值效力。中控制器，前者在本家庭运用，后者普通用手机增值效力。在无线网复盖的范围内均可进展。在无线网复盖的范围内均可进展。 这里，每一个子系统都可成为一个独立的子题，这里，每一个子系统都可成为一个独立的子题，如：中心控制器设计

13、，遥控器设计，家用控制器设计。如：中心控制器设计，遥控器设计，家用控制器设计。6.6.楼宇自动化系统中的家庭平安楼宇自动化系统中的家庭平安维护系统维护系统 该平安系统有两大功能：1家中有人时，可检测到有人入侵，可手动报警，并记录下罪犯特征；2家中无人时，有人入侵，可自动报警，并可记录下入侵全过程。 上述任务可分为两个子题，也可上述任务可分为两个子题，也可在一个标题中完成。在一个标题中完成。7.教室节电系统教室节电系统 标题内涵：教室中，经常有以下景象：能够只需一两个人，或没有人时，也开着多盏灯，这显然不符合低碳生活的要求。本系统要求作到：1无人不开灯，或只开一盏夜灯；2人少少开灯，人多多开灯。

14、 标题要求运用摄像技术来分析教室中的人标题要求运用摄像技术来分析教室中的人数多少和所在位置，开相应的少数灯，并在人数多少和所在位置，开相应的少数灯，并在人走后自动关灯，以到达节电目的。走后自动关灯，以到达节电目的。8.饭店点菜系统饭店点菜系统 标题内涵：对现有点菜系统加以改良，其改良点表达在： 1顾客本人点菜，饭店效力员不用参与；2添加菜单的视频信息；3添加操作功能，如预点菜不确认和预算帐等，使操作更方便。9.智能导游系统智能导游系统 标题内涵：使导游系统显示一导游图，并记录行走道路，显示之，再添加报警及风光引见功能，每到一个景点，会自动加以引见，同时具有交互功能，即可点击效力点，如厕所、小卖

15、部等，自动显示出行走道路，并有语音提示。10.10.电子钱包电子钱包 该钱包有以下功能：1在按指纹后，可以从银行的相关帐户中往电子钱包中存款；2经过USB接口与其它钱包衔接时，可存取款，并显示之；3外接到POS机时，可取出钱包中的款，并可取出纸币；4一切买卖可接入银行网络上结算。 总之，此电子钱包可完全取代钱包的作总之，此电子钱包可完全取代钱包的作用，方便买卖，且平安可靠。用，方便买卖，且平安可靠。11.11.智能下载器智能下载器 标题内涵：有一操作界面，可从网站上下载影视节目，并存入本人的存贮器硬盘中，同时对硬盘有相应的操作功能,其方便在于可如夜间无人值守时下载。12.12.太阳能热水器自动

16、朝阳太阳能热水器自动朝阳跟踪系统跟踪系统 标题内涵：为了得到更多的能量，太阳能热水器应时辰面向太阳，有两个方向需求调整：1程度上180度的旋转；2垂直方向上，仰角的变化跟踪所处纬度调整。本系统可以是开环系统，也可是闭环系统。当为开环系统时，程度角度是时间的函数，垂直角度取决于该点纬度；闭环系统时，可用一个聚焦镜驱动两个方向的旋转，以到达获取最大能量的目的。13.13.车牌的智能识别车牌的智能识别 在交通系统中，对行进中车牌的识别是许多交通控制问题的根底研讨。 用摄像系统采集车牌数据，关键在于从一辆用摄像系统采集车牌数据，关键在于从一辆车的多方面视频信息中截取车牌信息，并进一步车的多方面视频信息中截取车牌信息，并进一步识别车牌，同时对反识别技术给出相应措施。识别车牌，同时对反识别技术给出相应措施。14.GPS14.GPS导航系统导航系统 由两个子系统组成：1地理信息系统；2GPS数据采集系统。在此两项技术上参与导航算法。15.15.计算机辅助教学系统中的计算机辅助教学系统中的操作控制系统操作控制系统 标题内涵：先了解CAI系统的功能，再对这些功能进展控制，这里，一个界面系统是非常重要的。16.16.高速公路不停车收费系统高速公路不停车收费系统 标题内涵：收费系统与车内信息系统用无线通讯，车内信息系统在收到收费信息后，马上应对，并报告现有余额；对无反响的车辆即以为是非自动收费