基于MSP430单片机物流跟踪系统毕业设计(论文)

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1、长江大学工程技术学院毕业设计(论文)题 目 名 称基于MSP430单片机物流跟踪系统学 院 信息工程学院专 业 班 级自动化61202班学 生 姓 名胡浩指 导 教 师王宇/讲师辅 导 教 师时 间2015年9月至2016年6月 目 录任务书.开题报告指导教师审查意见评阅教师评语答辩会议记录中文摘要外文摘要1前言.12 物流跟踪系统国内外现状.22.1国内研究现状.22.2国外研究现状.23 系统方案研究与论证.4 3.1 系统基本方案选择及总体结构的设计.4 3.2 终端硬件的设计 .5 3.2.1 MCU单片机MSP430F147.6 3.2.2 GPS模块STD11GPS module.

2、6 3.2.3 GSM模块.73.3 硬件电路设计.8 3.3.1 MSP430F147单片机最小系统. 8 3.3.2 GPS模块电路 .10 3.3.3 GSM模块外围口电路 .11 3.3.4 电源电路设计 . 13 3.3.5 LCD显示电路.13 3.4 印刷电路板的抗干扰设计 . 14 3.5 本章小结 .14 4 货物终端软件设计.154.1 货物终端软件系统结构.154.2系统初始化程序.164.3串口中断程序设计.16 4.3.1 GPS工作原理.16 4.3.2 GPS定位数据格式.18 4.3.3 GPS提取及处理程序设计.19 4.4 卡尔曼滤波算法.20 4.4.1

3、卡尔曼滤波算法概述及其模型.20 4.4.2 卡尔曼滤波中的发散现象与抑制.20 4.4.3强跟踪卡尔曼滤波.22 4.4.4 卡尔曼滤波程序设计.23 4.4.5 GPS实验及结果分析.24 4.5 短信程序设计.25 4.5.1 AT命令介绍 .25 4.5.2 短信发送程序.27 4.6 货物终端显示程序设计.28 4.7 本章小结.295 总结.30参考文献.31致谢.32附录一 运行程序.32 长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书学院 信息工程学院 专业 自动化 班级 61202 学生姓名 胡浩 指导教师/职称 王宇/讲师 1毕业设计(论文)题目：基于MSP430单片机物流跟踪

4、系统2毕业设计(论文)起止时间：2015年9月1日2016年6月1日3毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）1陈雷，丁小明，赵惠芳，吴晓GPSGPRS车辆监控系统中移动终端的开发J现代电信科技，2004(1)3841.2中国智能运输系统体系框架专题组中国智能运输系统体系框架M北京：人民交通出版社，2003.3沈建华，杨艳琴，翟骁曙MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用M北京：清华大学出版社，2004.4洪利.MSP430单片机原理与应用实例M.北京:北京航空航天大学出版社,2007.5徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计(第二版)M.北京：北京航空航天大学出版社,200

5、46胡汉才.单片机原理及接口技术（第3版）M.北京:清华大学出版社,2010.4毕业设计(论文)应完成的主要任务（1）查阅文献，提出研究方案，2015年11月1日前完成开题报告。（2）提出总体设计方案，完成硬件电路设计包括：系统主控电路、时钟电路模块、液晶显示模块、按键电路、复位电路和系统供电电路等。（3）完成程序设计、系统调试、性能分析等。（4）2016年5月25日前提交毕业设计（论文）初稿，要求排版格式规范，字数在15000字左右。5任务书下达日期 2015 年 10月 1 日 指导教师(签字) 长江大学工程技术学院毕业设计（论文）开题报告题 目 名 称基于MSP430单片机物流跟踪系统学

6、 院信息工程学院专 业 班 级自动化61202班学 生 姓 名胡浩指 导 教 师王宇/讲师辅 导 教 师开题报告时间2015年10月25日 基于MSP430单片机物流跟踪系统学 生：胡浩 信息工程学院指导教师：王宇 信息工程学院一、 题目来源本题来源于日常生活社会生产实践。二、研究（设计）目的和意义在当今繁忙的生活与工作中，物流与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都会受到时间的影响。为了更充分的利用我们的时间，需要一款准确、稳定而又功能强大的物流跟踪系统。目前，市面上出现的一些物流系统，实施物流管理的目的和意义就是要在尽可能最低的总成本条件下实现既定的客户服务水平，即寻求服务优势和成本优势

7、的一种动态平衡，并由此创造企业在竞争中的战略优势。根据这个目标，物流管理要解决的基本问题，简单地说，就是把合适的产品以合适的数量和合适的价格在合适的时间和合适的地点提供给客户。物流跟踪系统管理强调运用系统方法解决问题。现代物流通常被认为是由运输、存储、包装、装卸、流通加工、配送和信息诸环节构成。每个环节原本都有各自的功能、利益和观念。物流跟踪系统方法就是利用现代管理和现代技术，使各个环节共享总体信息，把所有环节作为一个一体化的系统来进行组织和管理，以使系统能够在尽可能低的总成本条件下，提供有服务。系统方法认为，系统的效益并不是它们各个局部环节效益的简单相加。物流跟踪系统方法意味着，对于出现的某

8、一个方面的问题，要对全部的影响因素进行分析和评价。从这一思想出发，物流系统并不简单地追求在各个环节上各自的最低成本，因为物流各环节的效益之间存在相互影响、相互制约的倾向，存在着交替易损的关系。比如过分强调包装材料的节约，就可能因其易于破损造成运输和装卸费用的上升。因此，系统方法强调要进行总成本分析，以及避免次佳效应和成本权衡应用的分析，以达到总成本最低，同时满足既定的客户服务水平的目的。另外，物流跟踪系统的研究给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济适用等优点，正成为个人、公司、公共场所等新的交通渠道的热点，具有重要的开发价值。非常方便有需要的人查询使用，

9、与原始信鸽联系并无直接联系。随着电子技术的发展，我们基于MSP单片机物流跟踪II-1系统的工具也在不断地发展，而单片机技术的出现使得物流系统有了新的发展方向。单片机具有体积小、功能全、性价比高等优点。用最少的芯片就能实现强大的功能，这是将来电子产品的主流方向，它将一步步取代其它同类产品。三、阅读的主要参考文献1张鑫等.单片机原理及应用M.北京:电子工业出版社,2006. 2陈雷，丁小明，赵惠芳，吴晓GPSGPRS车辆监控系统中移动终端的开发J现代电信科技，2004(1)38.3谭浩强.C程序设计(第三版)M.北京:清华大学出版社,2005.4周兴华.单片机智能化产品C语言设计实例详解M.北京:

10、北京航空航天大学出版社,2007.5徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计(第二版)M.北京：北京航空航天大学出版社,20046胡汉才.单片机原理及接口技术（第3版）M.北京:清华大学出版社,2010.7洪利.基于MSP430单片机原理与应用实例M.北京:北京航空航天大学出版社,2007.四国内外现状和发展趋势随着科学技术的发展，国内关于货物跟踪系统的研究始于驾驶员通过移动电话与监控中心保持联系。但该种方式成本高，不易管理。取而代之的是基于计算机网络技术的货物跟踪系统，即运输企业通过Internet将运抵货物信息发布到网上，以便客户登陆查询。目前国内中小型运输企业大都采取这种方式，但由于没有车辆

11、定位技术的配合，无法进行货物运输的全程跟踪。随着GPS(Global Positioning System)，GIS(Geographical Information System)GSM(Global System for Mobi le Communications)技术的成熟，使车辆定位导航成为可能，GPS货物定位管理系统利用用GSM无线通信方式将定位信息发往监控中心(指挥调度中心)，监控中心采用电子地图就可以准确地对车辆进行调度管理和对货物进行实时跟踪。国外把货物动态跟踪系统作为ITS(Intelligent Transportation System)研究对象目前应用比成较熟的有全球

12、卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及各种通信系统，包括有线广域通信系统、无线广域通信系统、局域通信系统。II-2五、主要研究（设计）内容，关键问题及解决思路5.1 主要研究内容（1）主是要介绍本课题的研究背景、国内外现状、目的和意义。（2）完成并给出了系统总体结构和货物终端硬件设计。（3）进行行货物终端软件系统设计。主要是应用C程序设计语言对下位单片机实现GPS数据信息采集、卡尔曼滤波及强跟踪卡尔曼滤波算法、GSM短信的接收和发送、货物终端液晶显示以及与上位PC机通讯程序设计。（4）开发监控调度中心软件系统设计。利用Visual Basic60编程工具和MapX电子地图开发软件进

13、行程序设计开发，主要对监控中心通信程序设计和控中心界面显示程序设计。（5）完善系统控制界面。5.2 关键问题 主要以MSP430单片机为硬件开发平台，并完成了MSP430F147单片机最小系统、电源、GPS模块、LCD显示、GSM模块接口等外围电路设计。还有软件系统的一些设计。5.3 解决思路（1）设计思路：给出系统总体结构和货物终端硬件和软件的设计。根据系统对硬件的需求，设计了基于MSP430F147单片机为核心的物流跟踪系统的硬件方案。分别对GPS接收模块、GSM模块、终端液晶显示模块、电源部分进行了硬件方案设计，并给出了相应硬件电路图。给出系统总体结构和货物终端硬件设计。根据系统对硬件的

14、需求，设计了基于MSP430F147单片机为核心的物流跟踪系统的硬件方案。分别对GPS接收模块、GSM模块、终端液晶显示模块、电源部分进行了硬件方案设计，并给了相应硬件电路图。（2） 解决方法：采用基于MSP430物流跟踪系统作为主控制系统；采用GPS模块STDLL GPS module实现模块准时跟踪，STDLL是一种高性能的II-3芯片，可数据的储入和及时更新，而且精度高，工作电压为3.3V，3.3V时耗电小于300nA； 采用硬件与软件的结合运用GPS、GSM、GIS来实现数据个更新、发送和传递；采用卡尔曼滤波及强跟踪卡尔曼滤波算法、GSM短信息的接收和发送、货物终端液晶显示。六、完成毕

15、业设计（论文）所必须具备的工作条件 所必须具备的工作环境：（1）IAR Embedded Workbench集成开发环境（2）Proteus仿真软件 (3)Visual Basic60七、预期成果要以车载GPS接收机和GSM模块为控制对象，结合相应的硬件控制、显示、接口电路，构成了系统终端的硬件部分；系统终端的软件部分采用模块化编程思想，给出了GPS数据提取与滤波处理、短信信息发送、货物终端显示等功能模块的实现八、毕业设计（论文）进度与时间安排第一阶段：2015年10月1日-2015年11月1日，查阅文献资料，完成开题报告；第二阶段：2016年11月1日-2015年11月29日，完成概要设计和

16、详细设计；第三阶段：2015年12月1日-2015年12月30日，编制软件，测试各功能模块以及系统测试；第四阶段：2016年4月1日-2015年5月30日，撰写论文。九、指导老师审查意见II-4 长江大学工程技术学院毕业设计(论文)指导教师审查意见学生姓名胡浩专业班级自动化61202班毕业设计(论文)题目基于MSP430单片机物流跟踪系统指导教师王宇职 称讲师审查日期2016.6.1审查参考内容：毕业设计(论文)的研究（设计）内容、方法及结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力。毕业设计(论文)是否完成规定

17、任务，是否达到了学士学位水平的要求，是否同意参加答辩等。审查意见： 该论文的研究内容和设计方案都比较合理，设计方法正确和结果，论文设计难度比较适中，工作量比较大，论文的质量和水平都比较高。 该生在写论文期间，学习态度非常端正，组织纪律比较也非常端正，学生通过查阅图书馆和网上的大量资料，掌握了基础和专业知识，当遇到问题解决不了的，就能够积极的去思考问题，通过问老师和同学，通过查阅相关文献资料解决了很多实际问题，通过调试，也遇到了很多问题，当再次遇到时就再次去查资料，反反复复，锻炼了自己解决实际问题的能力。 该生的论文主要分为硬件和软件两个部分；其中硬件部分是以MSP430单片机为硬件开发平台，并

18、且完成了MSP430F147单片机最小系统，电源、GPS模块、LCD显示、GSM、GIS模块接口外围电路设计。另外软件部分是基于IAR Embeded Workbench 集成开发环境，设计出了系统初始化程序、串口中断程序、卡尔曼滤波、短信发送程序、终端服务程序和显示程序。 毕业设计论文在规定时间内完成了规定的任务，达到了学士学位水平的要求， 同意参加答辩。指导教师签名： 评定成绩（百分制）：_分III 长江大学工程技术学院毕业设计(论文)评阅教师评语学生姓名胡浩专业班级自动化61202毕业设计(论文)题目基于MSP430单片机物流跟踪系统评阅教师高露职 称讲师评阅日期评阅参考内容：毕业设计(

19、论文)的研究（设计）内容、方法及结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力。毕业设计(论文)是否完成规定任务，是否达到了学士学位水平的要求，是否同意参加答辩等。评语： 该论文的研究内容和设计方案都比较合理，设计方法正确和结果，论文设计难度比较适中，工作量比较大，论文的质量和水平都比较高。 该生在写论文期间，学习态度非常端正，组织纪律比较也非常端正，学生通过查阅图书馆和网上的大量资料，掌握了基础和专业知识，当遇到问题解决不了的，就能够积极的去思考问题，通过问老师和同学，通过查阅相关文献资料解决了很多实际问题，通过调试，也遇到了很多问题，

20、当再次遇到时就再次去查资料，反反复复，锻炼了自己解决实际问题的能力。 该生的论文主要分为硬件和软件两个部分；其中硬件部分是以MSP430单片机为硬件开发平台，并且完成了MSP430F147单片机最小系统，电源、GPS模块、LCD显示、GSM、GIS模块接口外围电路设计。另外软件部分是基于IAR Embeded Workbench 集成开发环境，设计出了系统初始化程序、串口中断程序、卡尔曼滤波、短信发送程序、终端服务程序和显示程序。 毕业设计论文在规定时间内完成了规定的任务，达到了学士学位水平的要求， 同意参加答辩。评阅教师签名： 评定成绩（百分制）：_分 IV 长江大学工程技术学院毕业设计(论

21、文)答辩记录及成绩评定学生姓名胡浩专业班级自动化61202毕业设计(论文)题目基于MSP430单片机物流跟踪系统答辩时间 年 月 日 答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成 员：二、答辩记录摘要答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_分 毕业设计(论文)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业设计(论文)评分的相关规定成绩(百分制)：_分 答辩小组组长(签名) ： 秘书(签名)： 年 月 日答辩委员会主任(签名)： 分院 (盖章) 基于MSP430单片机的物流跟踪系统 学 生：胡浩，信息工程学院指导教师：王宇，

22、信息工程学院摘要基于MSP430物流跟踪系统是一种在我们实际日常中应用非常广泛的物流跟踪的一种工具，在人们的日常生活中扮演着重要的角色。随着交通运输行业的快速发展，运输网络非常发达，大大方便了出行和商品交易流通，同时，在现代物流中，对物流运输提出了更准更快的要求。基于这样的需求，本文以MSP430单片机为控制中心，以GPS定位技术获取货物位置信息，以GSM移动通讯业务实现货物终端与监控中心的通讯，以GIS作为监控中心监控台对车辆进行监控管理的技术平台，提出了一个物流跟踪系统解决方案并应用于大宗货物的运输跟踪。为了提高增加GPS定位的精度，过滤GPS信号误差分析的位置，和用于GPS数据的改进的卡

23、尔曼滤波算法，通过实验表明，该卡尔曼波某种程度上改善提高定位精度和减少错误发散。 本文给出了货物终端系统设计，分别为硬件和软件。硬件部分主要是以MSP430单片机为硬件支持，完成了MSP430F147单片机最小系统、电源、GPS模块、LCD显示、GSM模块接口等外围电路的框架；软件部分是在IAREmbedded Workbench的集成开发环境上完成，设计出了系统初始化程序、串口中断程序、短信息程序、货物终端显示程序。 这篇论文开发了货物动态管理系统软件。采用VB与Maplnfo相结合，并通过一定的技术达到数据相互共享，前台执行VB代码实现系统各模块的功能，后台调用Maplnfo管理电子地图并

24、执行货物终端定位信息在电子地图上的显示。对货物跟踪系统进行了测试，并且能够基本满足对货物实时跟踪的要求，这种物流跟踪系统对提高我国未来物流配送水平具有较好的可用性，并且它具有显示准确、读取方便、电路简单、功能多样、成本低等优点，符合电子仪器设备的发展潮流，市场前景广阔。关键词 MSP430单片机；物流；GPS；GSM；GIS； Logistics tracking system based on MSP430 Student：Hu Hao，Department of InformationSupervisor：Wang Yu，Department of InformationAbstract

25、EMSP430-based logistics tracking system is a tool in our daily practical application of a very wide range of logistics tracking, and in peoples daily life and plays an important role. With the rapid development of the transport sector, very well-developed transportation network, greatly facilitate t

26、he flow of travelers and commodities trading, while in modern logistics, transportation logistics made faster and more accurate requirements. Based on this demand, the paper MSP430 microcontroller to control the center and GPS positioning technology to obtain location information of goods to GSM mob

27、ile communications business communicate cargo terminal and the control center to GIS as a monitoring center monitoring station for vehicle monitoring and management technology platform proposes a logistics tracking system solution and applied to transport bulk cargo tracking. In order to increase th

28、e accuracy of GPS positioning to improve the filtration position of the GPS signal error analysis, and for improving GPS data Kalman filter algorithm, experiments show that Carl Mambo somehow improve improve positioning accuracy and reduce errors diverge. This paper presents the design of the cargo

29、terminal system, hardware and software, respectively. The hardware part mainlyMSP430 MCU hardware support, completed the MSP430F147 microcontroller minimum system, power supply,GPS module, LCD display, frame GSM module interface and other peripheral circuits; software part is in IAR Complete Embedde

30、d Workbench integrated development environment, design a system initialization procedure, the serial port interrupt Program, SMS program, cargo terminal display programThis paper developed goods dynamic management system software. Using VB and Maplnfo combined and achieve certain technical data shar

31、ed with each other, the foreground VB code to achieve the function of each module of the system, background calls Maplnfo manage electronic map and perform cargo terminal location information is displayed on an electronic map. Cargo tracking system has been tested, and can basically meet the require

32、ments of real-time tracking of goods, this logistics tracking system to improve the logistics of the future level of good usability, and it has a display accurate, easy to read, simple circuit, versatile, low cost, in line with the development trend of electronic equipment, the market prospect is br

33、oad.KeywordsMSP430 microcontroller; logistics; GPS; GSM; GIS; VII前言 基于MSP430单片机物流跟踪系统1 前言随着科学技术的不断发展，人们的态度对车辆跟踪，近年来发生了很大变化，交通运输行业作为国家重点扶持的基础产业得到了快速，高效的发展，整个国家高速公路网建设的建设方便快捷的城市公共交通系统，我们正在显现一些生机勃勃的景象。到2006年6月，中国的汽车保有量是四通八达突破54255万，交通网络，为人们的出行和商品的流通提供了极大的便利，奠定了民族经济“的发展奠定了良好基础，但也带来了一系列的相关问题。首先，在现代物流，信息采

34、集和实时处理和精度的关键是物流管理的成功需要的商品及时，准确的最佳路线到达运输目的地;其次，远距离，大规模跨省运输和边境小额贸易频繁，为安全运输提出了更新的要求，尤其是贵重物品，大件物品，军工等特种运输，安全性要求更高。因此，如何有效地提高长途运输的安全性，以确保货物准时到达，以保证交通顺畅，为解决运输部和交通管理问题。了解决上述问题，有必要对产品的实时监控和跟踪的传输。在无线定位技术在民用领域逐步普及，和GSM数字蜂窝移动通信网广泛应用，为解决这一问题开辟了新的思路。这些技术可以方便车辆实时定位，跟踪和监测，遇险报警，车辆事故分析，安全性和有效性大大提高运输。它的研究和改进，使其能更广泛的使

35、用。第 1 页 共 50 页基于MSP430单片机物流跟踪系统2 物流跟踪系统的国内外现状2.1国内研究现状国内货物跟踪系统对国内的研究始于司机的手机与监控中心保持联系起来。然而以这种成本较高的方式难以管理。相反，商品基于计算机网络技术，它通过互联网运输公司将到达的货物信息发布到网上，让客户可以登录查看最新的国内中小型运输企业采取这种方式，而是系统，因为没有与定位，所以车辆技术不能被追踪货物运输。随着GPS（全球定位系统），GIS（地理信息系统）。 GSM（全球Systemfor移动通信）技术的成熟，该车辆导航可能的，GPS定位货物管理系统使用GPS接收机能够精确地实现自主定位，然后GSM无线

36、通信的定位信息被发送到监控中心（命令和控制中心），使用电子监控中心可准确映射货物的车辆调度管理和实时跟踪。2.2国外研究现状目前国外把货物动态跟踪系统作为ITS(Intelligent Transportation System)研究的重点。美国ITS体系结构包含19个子系统，其中与货物跟踪相关的有：(1)车载安全监控系统(2)货运的机动性(3)快速货运管理系统(4)运输管理系统目前的应用已经变得比全球卫星定位系统（GPS），地理信息系统（GIS）和各种通信系统，包括有线广域通信系统，无线广域通信系统，更熟悉本地通信系统。例如，总部设在乔治亚州亚特兰大市美国联合包裹服务公司于2003年7月同步

37、推出货物跟踪系统DIAD（配送信息采集器）在我们北京，上海和广州。 DIAD是快递行业第一批货会是谁签署了便携式高科技装备的数字签名（即电子签名）的人。它的一个最重要的功能之一就是数字化收货人签名捕获，从而极大地增强了跟踪能力。能迅速提供完整的信息给客户。商品信息传递（包括收货人和交货时间等的名字，到UPS主机上下载，并立即在世界各地传送到UPS的客户，让他们能看到下一个营业日之后的列表收货人签名的传真。西方欧洲在物流运输的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业第 3 页 共 50 页国内外物流跟踪系统现状和个人方面共同出资智能交通系统的研究，著名的web项目普罗米修斯，驱动器和等等，

38、其中该项目是世界上最大的合作研究计划的运输系统目前，有超过200个单位在13个国家参加，5亿欧元资金。基于MSP430单片机物流跟踪系统3 系统方案研究与论证3.1系统基本方案选择及总体结构的设计物流跟踪系统首先要考虑的监控，实时调度的范围，刷新率等方面的要求，选择合适的无线数据链路和电子地图，并制定相应的商业软件。当前物流跟踪系统，一般采用GPS导航和无线通信相结合的形式，因为在高精度GPS导航，实时的，无线通信和GSM通信应用，主要是因为它覆盖范围广、无需架设基站、可以实现语音短信等功能。本系统的总体结构图如图3-1所示： 图3-1物流跟踪系统总体结构图 (1)货物处理终端：包括中央处理单

39、元、显示单元、控制电路、GPS接收机、PS天线、GSM模块、报警器。终端能够提供定位、导航、通讯、报警、远程控制等功能。(2)无线通信数据链路：无线数据传输设备作为基站与各移动目标进行信息交换的枢纽，是整个物流跟踪调度系统中的重要组成部分，本方案选择了公用通信网络。(3)数据中心监控中心：包括数据库、地理信息系统(GIS)终端、业务处理终端。监控中心主要应用以Visual Basic 60开发的应用程序结合用MapX软件开发的电子地图和数据库。第 8 页 共 50 页系统方案研究与论证3.2终端硬件设计中央处理器采用TI公司的MSP430F147为货站程序控制MCU，为了完成收购GPS数据处理

40、，滤波算法，存储，显示控制和通信控制GSM; GSM模块和终端无线通信及远程监控控制中心;显示模块来显示当前位置信息和监测中心的调度信息;主电源系统提供电力的各种模块。其硬件系统框图如图32所示。 图3-2硬件系统框图3.2.1 MCU单片机MSP430F147美国TI的MSP430系列是通过特殊的低功耗闪存微控制器，标题为“绿色控制器”，它代表的微控制器n的技术特点的发展方向产生。它的内存模块是业界集成所有闪存产品，能源消耗最低的一个，功耗等闪存微控制器的五分之一。与其他控制器相比，既减少了电路板空间并降低系统成本。MSP430的一系列新的器件集成业界领先的超低功率闪存，高性能模拟电路和一个

41、16位的精简指令集计算机（RISC）处理器，指令周期可以长达为125ns，并且大多数指令的可在一个指令周期结束。最低工作电流，CPU在运行模式LMP5时电流可低至为0.1uA。除了另外该基于MSP430单片机物流跟踪系统芯片是低电压器件中，只有1.8-3.6V电压供电，从而有效地降低了系统的功耗。数控振荡技术，具有超低功耗，并能无晶振操作来实现频率调整。 6微秒快速启动时间，它可以延长待机时间，更快速启动，降低了功耗。在MSP430F147芯片资源丰富：有三个捕行通信接口USART0和USART1，以及UART和SPI两种工作模式：16位定时器定时B7与七个捕捉/比较寄存器，可用于生产P波：具

42、有中断功能的8位并行端口：P1和P2,48位并行端口：P3，P4，P5和P6提供了一个通用I / O功能的其它片上外设功能和模式内式。3.2.2 GPS模块STDll GPS moduIeSTDll GPS modulenm采用的是Atmel公司的ANTARIS 4 GPS芯片。该芯片可以同时跟踪16个卫星信号，支持DGPS，WAAS，EGNOS和MSAS模式，无需外部FlashEPORM：其芯片内部框图如图2-3所示。GPS模块的主要参数和性能指标如表21所示。 图3-3 STD11 GPS 模块框图系统方案研究与论证 表3-1 GPS技术指标3.2.3 GSM模块 TC35i是Siemen

43、s公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速安全可靠数据系统的解决方案，语音传输，短消息服务和传真。 模块工作电压3.35.5V，可在900MHz和1800MHz的工作，两个频段，其中条带功率2 W（900M）和1 W（1800M）。模块AT命令集接口，支持文本和短信PDU模式信息的支持。 通过电源连接，指令，数据，语音信号和控制信号的双40针ZIF连接转移。分别由ZIF连接器和天线连接器50 Q，以及连接到SIM卡夹持器的天线线。基于MSP430单片机物流跟踪系统 TC35i模块的主要由GSM基带处理器，GSM射频模块，电源模块（ASLC），快闪存储器，ZIF连接器，天线与12六部分。作为

44、TC35i的核心，主要从事GSM基带处理器在终端内的语音和数据信号，并覆盖所有的模拟蜂窝无线设备和数字功能如图3-4所示的整体结构。 图3-4 TC35i结构图 3.3硬件电路设计 硬件电路部分主要包含：MSP430F147单片机最小系统、GPS模块电路、GSM模块控制电路、电源供电电路、液晶显示电路。3.3.1 MSP430F147单片机最小系统 单片机作为整个系统的核心部分，负责GPS定位数据信号的采集和滤波，并且把数据通过GSM模块发送到监控中心。另外单片机还有液晶显示；串口与GSM模块进行通信，串口1与GPS模块进行通信。下面给出了具体的单片机引脚电路图，如图2-5所示。系统研究方案与

45、论证 图3-5单片机电路结构图 MSP430F147单片机采用两个时钟输入，即一个32kHz的时钟信号，另外一个8Hz的时钟信号。考虑到电源的输入信号对单片机的影响，在电源的管脚增加一个O1 u F的电容来实现旁路滤波，以减小输入管脚处受到的干扰。P40控制TC35i的点火信号，以便通过单片机来启动TC35i模块。P1.0、P1.3分别控制IJGSM模块的断开和来电状态灯，P4.5P4.7和P5口控$IJTGl2864E液晶模块。 JTAG接口在IAR Embedded Workbench For MSP430 v341A集成环境下，可以很方便的进行实时在线调试以及程序下载。另外，本系统还有一个JTAGN电路和复位电路，其具体电路图如图36所示。第 27 页 共 50 页基于MSP430单片机物流跟踪系统 图3-6单片机JTAG电路及复位电路 JTAG接口采用两排十二针插槽，插槽上的引脚与单片机上对应引脚相连。另外，该电路还包含了系统复位电路，由R1、S1和C5组成，按下Sl可以使系统复位。3.3.2 GPS模块电路 GPS模块主要是由STDI I