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1硬件系統設計

系統中心模塊：系統中心模塊主要分為3個部分：MCU最小系統、藍牙模塊、SIM908模塊。系統中心模塊框圖如圖2所示：

1.1STC15FK60S2處理器在系統中心模塊中，STC15F60S2處理器起著很重要的作用，STC15F60S2是STC公司生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/高可靠/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，其性能遠高于傳統的8051，其最高運行頻率可達到35MHZ，外圍接口資源豐富。選擇STC15FK60S2處理器，通過串行接口USART0與藍牙模塊進行數據通信，構建系統中心模塊與智能手機AndriodApp進行數據交互功能。同樣通過串行接口USART1與SIM908模塊進行數據通信，完成數據的接受和發送。其具體完成的功能為：負責接受SIM908模塊接收到的GPS數據進行解析和處理并進一步地將這些處理好的數據通過SIM908模塊的GSM網絡發送到遠程中心服務器；負責將藍牙模塊接收到的數據保存到MCU的EEPROM，并讀取MCU保存EEPROM的數據信息發送到智能手機中，起到存儲、中轉、數據處理等功能。

1.2SIM908模塊SIM908是一款包含了GPS導航技術的四頻GSM/GPRS模塊的芯片。細小緊湊的模塊尺度將GPRS和GPS整合在一個單獨的SMT封裝中，為客戶實現內嵌GPS和GPRS的應用節省了大量的費用和開發時間。因此通過SIM908模塊的GPS來獲取運輸車輛的經緯度等信息，并利用它集成的GSM功能將這些信息傳輸到遠程中心服務器；所以有GPS和GSM信號覆蓋的任何地方無論何時都能實現不同資源的無縫追蹤和共享。SIM908模塊與遠程中心服務器通信是通過處理器STC15F2K60S2單片機應用底層軟件進行相關串口編程，其中就涉及重要的AT指令，在建立TCP/IP連接前，建議先依次執行多條AT指令。比如AT+CSTT=“cmnet”設置前，請先確GPRS網絡已經附著，否則會返回error提示；AT+CIICR激活移動場景這里需要說明一下，模塊開機后會自動附著GPRS網絡，只要SIM卡有GPRS業務，真正應用必需要激活移動場景（PPP撥號過程中得PDP上下文激活），獲得本地IP才可以應用數據業務；AT+CIPSTART建立TCP（UDP）/IP連接；因為SIM908模塊的串口電平不能直接連接5V的單片機STC15F2K60S2，因此必須通過三極管或者電平轉換芯片進行兼容才能進行串口通信，如SIM908模塊與MCU串口連接圖3所示：

1.3藍牙模塊藍牙模塊由BRF6100、DSP、液晶、音頻AD/DA、Flash組成，其中主要核心控制單元是DSP；音頻（AD）的作用是將采集的模擬語音信號轉化成數字語音信號，音頻（DA）將數字語音信號轉換成模擬語音信號，輸出到音箱或者耳機。音頻DA和AD的后端和前端都會放大或濾波電路，一般而言，音頻DA和AD集成在一塊芯片上，本系統使用的是TI公司的TLV320AIC10，采樣設置的頻率為8kHz，鍵盤的作用是控制和輸入，液晶顯示器的作用是顯示各種信息；DSP所需要的程序是用Flash進行保存的，供DSP在上電時進行調用；DSP的仿真接口是JTAG，HPI口是DSP來提供，計算機連接到該接口，可以下載計算機服務器中的文件并由DA來進行播放，同時也能將數字語音信號傳送到計算機中進行保存和處理。ARM主要用來控制外圍設備，DSP用來對數據進行處理；模塊DSP中采用的是OMAP5910，嵌入式DSP是由TI公司的DSP提供的，具有兩個處理器的結構，片內集成了DSP和ARM處理器。OMAP5910中的DSP是基于TMS320C55X核的處理器，提供一兩個成累加單元，一個16位的算術邏輯單元和一個40位的算術邏輯單元，DSP采用的是雙ALU結構，大部分指令可以同時運行，其功耗更低，并且工作頻率達到了150MHz。ARM和DSP可以相互協同工作，通過片中的MMU控制，內存和外圍設備可以得到共享，OMAP5910可以用在圖像處理、視頻、和移動通信，圖像加速器、數據處理和音頻處理、圖形。系統中使用的OMAP5910，目前是用于個人移動通信。ARM在OMAP5910中是基于ARM9核的TI925T處理器，包括一個協處理器，指令的長度是32位或16位。一般而言多字節參數數據最右邊的字節是最先傳送的，各數據的分組是通過Endian格式進行傳輸。HCI的傳輸層中可以傳送四種分組：ACL、SCO數據、event以及數據命令（command）。各分組的區別是分組指示符（PacketIndicator）。ROK101008模塊中的HCI傳輸層的事件分組格式、命令、與藍牙標準所描述的是完全一致的。值得注意的是：HCIACL數據分組里傳輸的數據格式必須是L2CAP，例如ACL數據分組020120050002000000CC：表示HCIACL數據分組的是HCI分組符；當前所用到連接的句柄是“01”；PB、BC標志以和句柄高位為“20”；HCI數據長度即真實長度為0005用“0500”來表示；L2CAP報頭是“01000000”，我們實際所傳輸的數據（數據長度和信道ID）是“AA”。ACL數據傳輸過程是由完整的主、從單片機通過藍牙模塊進行的。建立邏輯連接是在傳送數據之前，先發出HCI命令的是主、從機，等主、從的藍牙模塊準備好了以后，發起查詢的是主機模塊，響應的是從機模塊，通過它們就能建立一個用于異步數據傳輸的邏輯鏈路。相應的命令狀態事件的返回是每條命令正確執行后都有的。MCU單片機發出命令后，判斷該命令是否完成是在通過接收返回事件的基礎上進行的。首先主機發出HCIInquiry查詢命令，會收到該模組的響應從機數事件包、從機模塊的地址號包以及命令狀態事件包。藍牙設備地址被讀取后，兩機開始相互建立連接。該模塊的底層傳輸協議完成從機藍牙模塊中的地址號響應，這個響應是不需要單片機的參與來完成的。主機發出建立HCICreateConnection連接命令之后將收到從模塊發來的ConnectionComplete連接完成事件包和本模塊返回的命令狀態事件包。從模塊也會收到主模塊發來的ConnectionComplete連接完成事件。主從機之間可以按前述數據包格式發送數據，因為此時主、從之間已成功建立了一條ACL傳輸鏈路。

2遠程中心監控程序設計

主要利用2003開發軟件編寫遠程中心監控程序。首先開放服務端口允許客戶端訪問該端口，接著使用相應的通信協議與客戶端進行遠程通信。遠程中心監控程序主要進行系統中心模塊的設置，數據接收，命令發送和歷史數據查詢等。其程序結構如圖4所示。監控程序通過發送命令獲取運輸車輛出站時間、到站時間、車牌號、運輸軌跡等信息，并將這些信息及時存儲到數據庫。

3結語

基于藍牙技術和SIM908模塊的水泥混凝土車輛運輸管理系統，經實驗驗證，水泥混凝土車輛運輸管理效率大大提升，設計運行穩定可靠。遠程中心監控軟件合理展現運輸車輛軌跡、進站時間、到站時間等信息，便于掌握運輸車輛動態信息。

作者：譚林逸涂治軍廖幸單位：湖南省交通科學研究院