基于STM32I和IDP衛(wèi)星通信模塊的遠(yuǎn)洋船舶實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)

2.5 數(shù)據(jù)存儲模塊

數(shù)據(jù)存儲采用了1片1 M x 16位的SST25VF016B芯片。上傳的定位數(shù)據(jù)包為27個字節(jié)，總共可以存儲(2x 1 024×1 024)/27=77 672條定位數(shù)據(jù)。按照每分鐘存儲一條定位數(shù)據(jù)的頻率，共計可以存儲77 672/(60×24)=53天的定位數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 軟件整體設(shè)計

系統(tǒng)硬件設(shè)計完成之后，就要進(jìn)行軟件的設(shè)計。對軟件同樣采用模塊化的設(shè)計思想。軟件方面主要包括了主程序模塊、GPS定位數(shù)據(jù)采集模塊以及無線通信模塊。衛(wèi)星通信模塊具備二次開發(fā)功能，還需對衛(wèi)星通信模塊進(jìn)行專門的設(shè)計。系統(tǒng)軟件丁作流程如圖6所示。

3.2 STM32F103VCT6的啟動/UART使用過程

STM32F103VCT6芯片采用了Cortex-M3內(nèi)核，并且ST公司提供的固件庫中包括了啟動文件“stm32f10x_vector.s”。Cortex—M3內(nèi)核復(fù)位后，會自動從起始地址的下一個32位空間取出復(fù)位中斷入口向量，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)程序。STM32F103VCT6的啟動主要包括初始化堆和棧、向量表的定義和轉(zhuǎn)移、初始化中斷寄存器以及跳轉(zhuǎn)進(jìn)入main主函數(shù)幾個過程。流程如圖7所示。

STM32F103VCT6的串口使用主要包括啟動外設(shè)時鐘、配置NVIC、配置GPIO口、配置串口、初始化串口、使能收發(fā)中斷、使能串口幾個過程。流程如圖8所示。

3.3 衛(wèi)星通信模塊軟件設(shè)計

衛(wèi)星通信模塊的串口配置情況如下：波特率設(shè)置為9 600 bps;數(shù)據(jù)位為8;校驗(yàn)位設(shè)置為“None”;停止位為1。

衛(wèi)星模塊單獨(dú)采用Lua語言進(jìn)行開發(fā)。Lua是一個小巧的腳本語言。該語言是針對嵌入式應(yīng)用程序設(shè)計的，能為應(yīng)用程序提供靈活的擴(kuò)展和定制功能。Lua體積小、啟動速度快，從而適合嵌入在別的程序里。

使用LUA語言開發(fā)的衛(wèi)星通信模塊部分源代碼略——編者注。

3.4 信息軟件平臺設(shè)計

CS監(jiān)控平臺是用戶設(shè)備與監(jiān)控中心的信息軟件平臺。監(jiān)控軟件平臺可以動態(tài)展現(xiàn)船舶的實(shí)時位置情況，同時可以對船舶進(jìn)行管理。

CS軟件平臺主要起到如下作用：對船舶進(jìn)行跟蹤定位，了解船舶的作業(yè)情況;查詢海圖某點(diǎn)處的具體地理情況，包括海水深度、潮高等;距離測算。

4 測試結(jié)果

本文用深圳市內(nèi)5個地點(diǎn)作為測試樣本進(jìn)行驗(yàn)證性測試實(shí)驗(yàn)。用定位準(zhǔn)確性、長時間回傳數(shù)據(jù)穩(wěn)定性來評價設(shè)計的性能。驗(yàn)證時，讓本系統(tǒng)在每個地點(diǎn)至少工作1天以上。

同時檢測實(shí)時數(shù)據(jù)上傳的準(zhǔn)確性與Flash當(dāng)中存儲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)通過服務(wù)器接收到的地點(diǎn)1的部分定位數(shù)據(jù)作為例子說明定位的準(zhǔn)確性，如圖9所示。

提取其中一條數(shù)據(jù)加以分析。十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)如下：1 5 18 CE C9 F1 46 BD 60 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 4A A1 78 67 F0 35。

對應(yīng)的ASCII碼表示的數(shù)據(jù)如下：1518CEC9F1FBD