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基于Windows CE的物流车载终端设计

作者:陈云川 刘锋 丁熠2007.04.18阅读 3944

       物流在现代社会中正扮演着越来越重要的角色。但是,与国外技术密集型的物流行业相比,国内物流行业在信息化、智能化程度上还存在着较大差距。鉴于这样一种状况控制工程网版权所有,本文提出了一个基于Windows CE平台的物流车载终端设计方案。该物流车载终端以Liod评估板(简称为“Liod板”)为硬件平台,在嵌人式操作系统Windows CE上实现的功能有:电子地图,实现地图4级缩放、平移、归中功能;无线通信,实现终端与控制中心的GPRS无线通信;GPS定位,定位车载终端当前的位置;称重与打印,读取电子秤数据,实现票据的打印;语音提示,提供更好的人机交互功能。
1 软硬件平台简介

       本车载终端以Liod板为硬件平台。Liod板的核心PXA270是一款属于Intel XScale微架构的高性能、低功耗嵌入式处理器。在本设计中要用到的主要有LCD、触摸屏、以太网接口、全功能串口、音频接口等。本设计方案采用Windows CE作为软件平台。Win

dows CE是一种针对小容量、移动式、智能化设备的多任务、抢占式、模块化实时嵌入式操作系统。Windows CE具有与桌面Windows几乎完全兼容的API接口,为了配合Windows CE上的应用程序开发www.cechina.cn,微软公司推出了eMbedded Visual C++(简称“eVC”)集成开发环境。本系统采用的是eVC 4.0。

2 硬件设计

2.1 系统硬件设计

       在Liod板的基础上扩充了部分外围电路。根据Liod板提供的硬件资源和系统需要使用的硬件情况,硬件设计主要包括两个部分:以太网口转串口电路设计和电子秤硬件电路设计。

       无线通信设备采用GPRS Modem。该GPRS Modem通过Liod板的串行口COM1发送和接收数据;GPS定位采用12通道定位模块GARMIN-15L;打印机采用TD58热敏打印机;电子秤采用应变片压力传感器结合C8051F020单片机自行开发;语音提示模块直接使用Liod板提供的音频接口。由于GPS接收模块、热敏打印机、电子秤都要通过串行口与Liod板通信www.cechina.cn,Liod板原有的串口数量已经无法满足要求,因此采用ZNE-100T以太网转串口模块,把Liod板的以太网口扩充成3个串行口。系统的硬件连接如图1所示。

基于Windows CE的物流车载终端设计

2.2 以太网口转串口电路

       该电路的核心转换部分采用ZNE-100T网络模块。经过该电路的转换CONTROL ENGINEERING China版权所有,对串口的操作映射为通过以太网进行的数据发送和接收。ZNE-100T模块引脚定义如表1所列。

基于Windows CE的物流车载终端设计

       上述引脚中,GPIO0~GPIO4是可控制通用I/O口。在功能板的设计中,使用了3个RS232串口分别发送和接收电子秤数据、打印机数据和GPS数据。本系统采用带有使能控制信号的MAX3221电平转换芯片选择要使用的串口,具体做法是将GPIO0~GPIO2分别连接到3个MAX3221的使能端(EN),这样就可以通过软件来选择需要的串口。使能端均为低电平有效,当有一个串口的使能端为0时,其他两个串口使能端必须为1。

2.3 电子秤硬件设计

       电子秤使用应变片压力传感器、AD8221运算放大器和C8051F020芯片进行设计。电子秤硬件电路框图如图2所示。

基于Windows CE的物流车载终端设计

      物品重量通过应变片压力传感器转换成比较微弱的电压信号。此电压信号经过AD822l运算放大器放大,送到C8051F020的ADC1转换器;转换后的数据通过串口发送出去,同时在扩展板的液晶显示屏上显示重量。电子秤的UART0和PC串口都使用9 600 bps的波特率。

       C8051F020的ADC1转换器是8位的,因此转换数据是0~255。电子秤的分辨率为20 gwww.cechina.cn,最大称量量程是5.1 kg。

3 软件设计

3.1 电子地图

       电子地图模块采用栅格图像实现。栅格图像又称“位图”,由像素点组成。与矢量图像不同,栅格图像在用作电子地图时需要在地图元


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