CN102955438B

CN102955438B - 一种工程机械远程监控系统的车载终端

Info

Publication number: CN102955438B
Application number: CN201110235580.9A
Authority: CN
Inventors: 张宇; 王大江; 王金祥; 王智勇; 张力剑; 贾贵青; 郭海娟
Original assignee: Qinhuangdao Tianye Tolian Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Qinhuangdao Tianye Tolian Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2031-08-17
Also published as: CN102955438A; CN105843089A

Abstract

本发明公开了一种工程机械远程监控系统的车载终端，涉及工程机械领域，用以解决现有技术公开的工程机械远程监控系统的车载终端不能满足实际需要的问题。车载终端包括：MCU单片机；分别与MCU单片机相连的DO输出模块、信息采集模块，以及无线网络通讯模块。控制方法包括：读取车载终端当前存储的数据并赋值，使车载终端初始化；初始化车载终端中各个类别数据对应的中断；按照各中断的优先级顺序，完成车载终端中各个类别数据的收发。本发明的工程机械远程监控系统的车载终端可满足工程机械远程监控系统的实际需要。

Description

一种工程机械远程监控系统的车载终端

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种工程机械远程监控系统的车载终端。

背景技术

随着微电子技术、控制技术、网络通讯技术、GPS(全球定位系统GlobalPositioning System)技术和GIS(地理信息系统Geographic Information Systems)技术的发展，工程机械远程监控系统孕育而生。根据应用的侧重点不同，工程机械远程监控系统主要由监控中心和车载终端两部分构成，可以实现对远程单机的状态监测、故障诊断，实现机群施工调度、决策和资源优化配置，提高销售企业的售后服务水平，加强对租赁后分期付款机械的管理和控制等。

但是现有技术公开的工程机械远程监控系统的车载终端不能满足实际需要。

发明内容

本发明提供了一种工程机械远程监控系统的车载终端，用以解决现有技术公开的工程机械远程监控系统的车载终端不能满足实际需要的问题。

本发明的工程机械远程监控系统的车载终端，包括：MCU单片机；分别与MCU单片机相连的DO输出模块、信息采集模块，以及无线网络通讯模块；其中，MCU单片机控制DO输出模块、信息采集模块，以及无线网络通讯模块的工作；DO输出模块将MCU单片机发出的指令输出；信息采集模块采集本终端所属工程机械的信息，并由MCU单片机对采集到的数据进行处理；无线网络通讯模块通过无线网络完成MCU单片机与外部设备之间的通讯；所述无线网络通讯模块的输出测试引脚输出电压为3V电压时，判定无线网络通讯模块处于正常工作状态；所述无线网络通讯模块的网络状态引脚经第十六限流电阻后与第四发光二极管相连，用于指示无线网络通讯模块的开关状态；上述MCU单片机中包括：电可擦可编程只读存储器，用于保存在应用过程中修改且掉电不丢失的数据；通过所述电可擦可编程只读存储器存储数据的流程包括下列步骤：C1、读取当前电可擦可编程只读存储器内存储的数据，并赋值给相应的参数；C2、判断各参数值是否更改，若是，则转入步骤C3；否则，结束流程；C3、重新赋值相应的参数；C4、擦除电可擦可编程只读存储器内存储的数据；C5、将当前参数值写入电可擦可编程只读存储器中，并结束流程。

进一步，信息采集模块至少包括下列模块之一：CAN总线通讯模块，其连接于所述工程机械设备的CAN总线上，用于接收CAN总线上通讯的数据，并与MCU单片机进行数据交换；GPS定位模块，其采集GPS数据，并由MCU单片机对采集到的数据进行GPS数据协议解析；测温模块，其测量环境温度，并由MCU单片机对测量的温度数据进行处理。

进一步，终端还包括：与信息采集模块和MCU单片机相连的人机交互模块；人机交互模块，用于显示信息采集模块采集的信息，以及向MCU单片机转发控制指令。终端还包括：稳压电源模块，用于提供稳定的电压。

进一步，无线网络通讯模块包括：GSM网络通讯模块和GPRS网络通讯模块。

上述稳压电源模块包括：第一电源管理单片集成电路，该电路至少包括第一引脚，第二引脚和第四引脚；电压经由第一电源管理单片集成电路的第一引脚输入；降压后由第二引脚输出；第四引脚采集第二引脚的输出电压值并反馈回第一电源管理单片集成电路；第一电源管理单片集成电路根据反馈的所述电压值调整第二引脚的输出电压，使其稳定输出。稳压电源模块还包括：第一电容和第十电容作为储能元件，用于稳定输入、输出的电压波形；其中，第一电容的正极连接第一电源管理单片集成电路的第一引脚；第十电容的正极通过第一滤波电感连接第一电源管理单片集成电路的第二引脚，以及第一电源管理单片集成电路的第四引脚；第十电容串联第一滤波电感和第一肖特基二极管；第一肖特基二极管用于电流续流，并且与第一滤波电感相互配合，以稳定电压输出。稳压电源模块还包括：与第十电容串联的第一限流电阻和第六发光二极管，用于指示电源是否工作正常。以及，稳压电源模块还可包括：第二电源管理单片集成电路，该电路至少包括第一引脚，第二引脚、第四引脚和第五引脚；电压从第二电源管理单片集成电路的第二引脚和第一引脚输入，变压后从第四引脚和第五引脚输出，并且第四引脚和第五引脚一侧连接有滤波电路，用于过滤干扰；5V电压接入第二电源管理单片集成电路的第二引脚和第一引脚，第三旁路电容与第二引脚和第一引脚相连，用于过滤电源输入端的交流干扰；经第二电源管理单片集成电路变压后4V电压从第四引脚输出，第四引脚经第二电阻后与第五引脚相连，以及第五引脚经第三电阻后接地；第二钽电容和第七电容并联组成4V电源输出端的滤波电路，该滤波电路连接于第四引脚和第五引脚之间；第四引脚输出的4V电压经第七二极管降压后输出3.3V电压；第十一电容连接于第七二极管与第五引脚之间，用于过滤输出端的交流干扰。所述第一电源管理单片集成电路为LM2596开关电压调节器，所述第二电源管理单片集成电路为大电流专用电源芯片MIC29302。

上述测温模块的测温流程包括下列步骤：初始化测温模块并跳过ROM操作，以及启动温度转换；延时预设的时长后，再次初始化测温模块并跳过ROM操作，以及读取温度转换结果；根据显示精度要求，将读取的温度转换结果转化为显示码形式；输出显示码。

上述人机交互模块持续检测是否存在输入信息，当检测出输入信息时，根据输入信息的类别进入对应的人机交互显示页面。

上述无线网络通讯模块的接收数据引脚经第十八限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第一发送数据引脚相连，以及无线网络通讯模块的发送数据引脚经第十九限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第一接收数据引脚相连，完成无线网络通讯模块与MCU单片机之间的数据通讯。MCU单片机的第三十三引脚经第十七限流电阻后与无线网络通讯模块的开关引脚相连，通过产生预设时长的低电平，开、关无线网络通讯模块。麦克风的正极引脚和负极引脚分别经过第二电感和第三电感后与所述无线网络通讯模块的相关麦克风引脚连接，麦克风的正极引脚和负极引脚之间并联第十电容，用于抑制传导型干扰；无线网络通讯模块的相关麦克风引脚与地之间分别串入第十一电容和第十二电容，用于抑制辐射型干扰。无线网络通讯模块的信息接收处理流程包括下列步骤：无线网络通讯模块收到信息后，判定收到的信息为GSM网络短信，则转入A1，判定收到的信息为GPRS网络信息，则转入B1；A1、获取短信位置并读取短息内容；A2、判断所述读取的短息内容是否符合指令格式，若符合，则执行对应的指令并转入A3；否则，回复格式错误的短信，并结束流程；A3、判断所述指令执行是否成功，若是，则回复成功的短信，并结束流程；否则，回复失败的短信，并结束流程；B1、读取信息内容；B2、判断所述读取的信息内容是否符合指令格式，若符合，则执行对应的指令并转入B3；否则，回复格式错误的网络信息，并结束流程；B3、判断所述指令执行是否成功，若是，则回复成功的网络信息，并结束流程；否则，回复失败的网络信息，并结束流程。

上述GPS定位模块的接收数据引脚经第二十限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第二发送数据引脚相连，以及GPS定位模块的发送数据引脚经第二十一限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第二接收数据引脚相连，完成GPS定位模块与MCU单片机之间的数据通讯。MCU单片机的第三十二引脚经第二十三限流电阻后与GPS定位模块的重启引脚相连，通过产生的低电平控制GPS定位模块重新启动，并进行卫星搜索。GPS定位模块的电压输出端与地之间串接由第四电容和第五电容并联而成的电容组，用于滤除干扰。MCU单片机接收GPS定位模块发来的信息，并解析出定位数据的流程包括下列步骤：D1、清空GPS定位模块缓存中的数据；D2、接收到GPS信息；D3、判断信息是否完整，若是，则转入步骤D4；否则，返回步骤D2；D4、将所述收到的GPS信息存储；D5、对所述收到的GPS信息进行解析并将解析得出的GPS全球定位信息输出。

上述CAN总线通讯模块采用高速光耦完全电气隔离；光耦两端电路的电源一并隔离。CAN总线通讯模块至少包括：电源隔离模块、总线收发器和高速光耦隔离；其中，高速光耦隔离将MCU单片机与总线收发器的收与发信号电气隔离，以及将光耦两端电路的电源一并隔离；CAN总线通讯模块的电源通过所述电源隔离模块提供。CAN总线通讯模块的CAN总线数据更新及保存流程包括下列步骤：E1、收到一帧CAN数据；E2、获取所述接收到的CAN数据的ID部分，若该ID不存在，则在CAN总线数据保存数组新建一行，并将该帧CAN数据完整保存于该行；若该ID存在，则将当前总线数据保存数组中该ID对应的行中DATA部分更新为该帧CAN数据的DATA部分；E3、输出更新结果。

上述DO输出模块至少包括四路开关量输出；其中每一路开关量输出均通过三极管控制并放大控制电流，用于驱动外接元器件。任一路所述的开关量输出中，由MCU单片机的第五引脚经第三十上拉电阻后，通过第三十一限流电阻接所述三极管的基极，三极管的发射极与地相接，集电极与二极接线端子的第二引脚连接，二极接线端子的第一引脚经过第三十二限流电阻后与车载电源相连；当MCU单片机的第五引脚输出为正电压时，开启三极管，三极管的集电极与发射极连通，使连接在二极接线端子两引脚间的元器件得电工作。

所述MCU单片机采用STC12C5A60S2为核心构成。

本发明车载终端的控制流程包括下列步骤：F1、读取车载终端当前存储的数据并赋值给MCU单片机、信息采集模块，以及无线网络通讯模块，使所述MCU单片机、信息采集模块，以及无线网络通讯模块初始化；F2、初始化MCU单片机、信息采集模块，以及无线网络通讯模块对应的中断；F3、按照各中断的优先级顺序，完成各模块的数据收发。各中断的功能包括：串口中断1用于接收无线网络信息并处理；串口中断2用于接收GPS信息并解析出定位数据；外部中断1用于接收CAN数据；定时器中断0用于改变心跳指示灯状态；向CAN总线发送心跳信息；以及通过无线网络向外部设备发送本车载终端当前状态。定时器中断0的执行步骤包括：定时器中断0按照预设的时长循环中断，并且每进一次循环，则记数变量加一；记数变量所对应的时间达到指示灯状态改变时间时，则改变指示灯状态；达到发送CAN总线心跳的时间时，则向CAN总线发送心跳信息；达到网线网络信息传输时间时，则通过无线网络向外部设备发送本车载终端当前状态。

本发明的工程机械远程监控系统的车载终端可满足工程机械远程监控系统的实际需要。

附图说明

图1为本发明实施例中的工程机械远程监控系统的车载终端结构示意图；

图2为本发明实施例中优选的工程机械远程监控系统的车载终端结构示意图；

图3-1为本发明实施例中的MCU单片机11电路图；

图3-2为本发明实施例中的串口电平转换芯片MAX3232的电路图；

图4-1为本发明实施例中的稳压电源模块16给MCU单片机11供电的电路图；

图4-2为本发明实施例中的稳压电源模块16给GSM/GPRS网络通讯模块141和GPS定位模块132供电的电路图；

图5为本发明实施例中的测温模块133电路图；

图6为本发明实施例中的测温流程图；

图7为本发明实施例中的人机交互模块15的电路图；

图8为本发明实施例中的人机交互逻辑图；

图9-1为本发明实施例中的GSM/GPRS网络通讯模块141的电路图；

图9-2为本发明实施例中的SIM卡的电路图；

图10为本发明实施例中的GSM/GPRS信息接收并处理的流程图；

图11为本发明实施例中的通过EEPROM存储数据流程图；

图12为本发明实施例中的DO输出模块12的电路图；

图13为本发明实施例中的GPS定位模块132的电路图；

图14为本发明实施例中MCU单片机接收GPS信息并解析出定位数据的流程图；

图15-1为本发明实施例中的总线控制器MCP2515芯片的电路图；

图15-2为本发明实施例中的总线收发器TJA1050芯片的电路图；

图15-3为本发明实施例中的高速光耦隔离芯片6N137的一种电路图；

图15-4为本发明实施例中的高速光耦隔离芯片6N137的另一种电路图；

图15-5为本发明实施例中的CAN总线通讯模块131的电源隔离模块B0505S的电路图；

图16为本发明实施例中的CAN总线数据更新及保存的流程图；

图17为本发明实施例中的车载终端总体控制流程图；

图18为本发明实施例中的定时器中断0的执行流程图；

图19为本发明实施例中的车载终端的控制方法流程图；

图20为本发明实施例中优选的车载终端的控制方法流程图。

具体实施方式

经发明人研究发现，现有技术硬件上或者没有CAN(控制器局域网络ControllerArea NetWork)总线通讯功能、或者没有DO(数字输出Digital Output)输出功能、或者没有人机交互功能、或者电源不可靠等；软件上或者由于不能多任务并行而出现没收到远程指令、或者人机交互界面不够友好、或者每次更改信息不能保存等。均不能满足工程机械远程监控的需要。

因此，本发明的目的在于提供一种工程机械远程监控系统的车载终端的结构原理和工作流程，可安装于各个工程机械施工设备上，实时采集目标设备当前的GPS定位、CAN总线通讯、所处环境温度等信息，显示于液晶屏上，现场工作人员可通过薄膜键盘切换不同的页面查看。同时，车载终端通过无线公网GSM(全球移动通信系统Global System of Mobilecommunication)/GPRS(通用分组无线服务技术General Packet Radio Service)中的Internet服务和SMS(Short Messaging Service)与监控中心通讯，将采集汇总到的信息上传到监控中心，并接收监控中心指令，根据指令控制DO电路的输出，或更改配置，实现设备的远程控制与维护功能。进而解决现有车载终端信息采集、数据处理、人机交互、远程通讯和通用性等技术问题。

参见图1所示，本发明实施例中的工程机械远程监控系统的车载终端包括：MCU(Micro Control Unit微控制单元)单片机11；分别与MCU单片机11相连的DO输出模块12、信息采集模块13，以及无线网络通讯模块14。其中，MCU单片机11控制DO输出模块12、信息采集模块13，以及无线网络通讯模块14的工作；DO输出模块14将MCU单片机11发出的指令输出；信息采集模块13采集本终端所属工程机械的信息，并由MCU单片机11对采集到的数据进行处理；无线网络通讯模块14通过无线网络完成MCU单片机11与外部设备(如：监控中心)之间的通讯。

进一步细化图1中的模块，参见图2所示，本发明实施例中的工程机械远程监控系统的车载终端包括：MCU单片机11、DO输出模块12；

信息采集模块13至少包括下列模块之一：CAN总线通讯模块131，其连接于工程机械设备的CAN总线上，用于接收CAN总线上通讯的数据，并与MCU单片机11进行数据交换；GPS定位模块132，其采集GPS数据，并由MCU单片机11对采集到的数据进行GPS数据协议解析；测温模块133，其测量环境温度，并由MCU单片机对测量的温度数据进行处理。

人机交互模块15，用于显示信息采集模块13采集的信息，以及向MCU单片机11转发控制指令。

稳压电源模块16，用于提供稳定的电压。

无线网络通讯模块14可以是GSM/GPRS网络通讯模块141。

以下对上述每一模块进一步详述。

MCU单片机11是整个车载终端的核心，负责协调各个模块间的工作，采用高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机STC12C5A60S2为核心构成。MCU单片机11电路接线如图3-1所示。单片机工作状态指示灯D5通过限流电阻R25与MCU单片机11第一个引脚相连，由程序控制MCU单片机11该引脚周期性的输出低电平，从而控制D5不断闪烁，告之外界单片机运行正常，没有进入死循环。MCU单片机11第二个引脚通过限流电阻R26与三极管T1的基极相连，T1的集电极串联报警蜂鸣器BEEP1后接地，T1的发射极与供电电源VCC相连。当系统发生错误时，单片机第二引脚将输出高电平，开启三极管T1，三极管T1的集电极和发射极导通，使报警蜂鸣器BEEP1发声报警，提醒现场工作人员注意。MCU单片机11的RST引脚接电解电容E3的负极后接供电电源VCC，并限流电阻R27后接地，用于监测单片机供电电压VCC，当VCC低于上电复位电路的检测门槛电压时，所有逻辑电路都会复位；当VCC重新恢复正常电压时，延迟若干时钟后，上电复位结束。串口电平转换芯片MAX3232的电路图如图3-2所示，利用串口电平转换芯片MAX3232将单片机的两个串口信号与计算机串口TTL信号匹配，方便系统的计算机调试。单片机串口一10、11引脚和串口二3、4引脚分别与MAX3232芯片的12、11引脚和9、10引脚相连，MAX3232芯片在四个0.1μF的外部小尺寸电荷泵电容E6、E7、E8、E9的配合下，确保14、13引脚和7、8引脚在120kbps数据速率下维持RS-232的电平通讯。

稳压电源模块16用于将车载24V电源转换为5V给MCU单片机11供电，将5V单片机供电电源转换为4V给GSM/GPRS网络通讯模块141供电，将4V GSM/GPRS网络通讯模块141供电转换为3.3V给GPS定位模块132供电。

稳压电源模块16给MCU单片机11供电的部分电路，如图4-1所示。LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路(即第一电源管理单片集成电路)，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。用其将车载24V电源转换为5V电源给MCU单片机系统供电。嵌入式控制系统需要一个稳定的工作电压才能可靠工作，传统电源习惯采用线形稳压器件来做电压转换，但是这种线形调节方式在工作中会有很大的热损失，工作效率仅为30％～50％，加之工作环境恶劣，更易使嵌入式控制系统的稳定性能变差。而开关电压调节器件则以完全导通或关断的方式工作，工作时要么是大电流流过，要么是完全截止，因此，开关稳压电源的功耗极低，平均工作效率可达70％～90％。输入电压范围宽至5V～45V，电压经由LM2596(U1)的引脚1输入，根据反馈引脚4的电压调节引脚2的输出电压，使其稳定在5V±4％输出。大电容第一电容E1、第十电容E10作为储能元件，用于稳定输入、输出的电压波形，串联第一滤波电感L1抑制电源高频干扰，第一肖特基二极管D1作为续流二极管，与L1相互配合，保证5V稳定直流电压VCC输出。第一限流电阻R1串联第六发光二极管D6，用于指示电源是否工作正常。

稳压电源模块16给GSM/GPRS网络通讯模块141和GPS定位模块132供电的部分电路，如图4-2所示。GSM/GPRS网络通讯模块141输入电压范围3.4～4.5V，并对电源稳定性非常敏感，一旦电源上产生稍大扰动或干扰，都可能造成模块死机，而模块在发送数据时的电流消耗较大，特别是在一些信号不好的地方，为了搜索网络信号，会自动提升自己的发射功率，这会因线路阻抗产生压降使电压不稳，所以至少要有能够提供2A以上稳定电流的4V电源给GSM/GPRS网络通讯模块141供电。采用串联型稳压电源方式，使用大电流专用电源芯片MIC29302(即第二电源管理单片集成电路)，来保证GSM/GPRS网络通讯模块141电源的稳定供电。5V电压VCC接入MIC29302(U2)芯片的2、1引脚，第三旁路电容C3用于滤除电源输入端的交流干扰，MIC29302芯片的引脚3接地，引脚4为4V电压VBAT输出端，它经第二电阻R2后与引脚5相连，同时引脚5经第三电阻R3后接地。第二钽电容E2和第七电容C7并联组成4V电源输出端的滤波电路，具体可采用大电容E2滤除低频波，小电容C7滤除高频波。4V电压VBAT经第七二极管D7降压0.7V后输出3.3V电压VCC3V3，用于给GPS定位模块132供电。第十一电解电容E11起到滤除输出电源交流干扰的作用。

温度是工程机械设备工作的最基本环境参数，测温模块133即是用于测量这一参数的。可以使用高精度、高可靠性的一线式温度传感器DS18B20，具有线路简单、体积小、安装方便等特点。测温模块133电路如图5所示，引脚1和3分别接电源VCC和地，引脚2并联上拉电阻R29后接入单片机的P32引脚。温度传感器DS18B20对时序和电性参数的要求很高，单片机经过单总线接口访问DS18B20的工作流程必须要遵守严格的操作顺序：首先，对DS18B20进行初始化，其次，发送ROM命令，再则，发送功能命令。具体的，测温电路133的测温流程如图6所示，包括下列步骤：S101、进入温度显示界面；S102初始化DS18B20；S103、发控制命令跳过必须的ROM操作；S104、发送功能命令启动温度转换；S105、延时一定时间，等待转换完成；S106、再初始化DS18B20；S107、发控制命令跳过必须的ROM操作；S108、发送功能命令读取温度转换的结果；S109、再根据显示精度要求将温度转换结果转化为BCD显示码形式；S110最后在液晶屏上显示出来。

为了提高系统的可用性和友好性，车载终端的人机交互模块15包括了液晶显示屏，可以是Nokia5110(J3)与薄膜键盘(J4)，用于和操作者进行人机交互。人机交互模块15具有两级密码显示功能，普通用户可查看现场GPS定位、CAN总线、输出量状态、温度等状态信息，输入密码的管理员级别用户还可利用GSM/GPRS网络通讯模块141实现接打电话、现场更改DO输出、查看远程控制中心发来的控制命令、配置车载模块各项参数等功能。人机交互模块15的电路如图7所示。液晶显示屏Nokia5110的引脚1经二极管D8降压后与VBAT相连，引脚2接地，引脚3——8分别与单片机引脚P00——P05相连。薄膜键盘的引脚1——8分别与单片机叫P20——P27相连。

人机交互部分的逻辑为持续检测是否存在输入信息，当检测出输入信息时，根据输入信息的类别进入对应的人机交互显示页面。具体的流程如图8所示，程序不断扫描键盘是否有输入，当键盘有输入时，根据输入信息的不同进入不同的显示页面，从而进行不同的操作。当输入1时，显示采集到的CAN总线信息；当输入2时，显示采集到的GPS定位信息；当输入3时，显示当前DO输出的状态；当输入4时，显示采集到环境温度值；当输入5、6、7、8时，都将首先进入输入密码页，如果输入密码正确，则分别进入电话收发更改DO输出状态页、远程发来GSM/GPSM指令查看页和车载终端设置页。车载终端设置页可分别对模块密码、CAN总线心跳发送周期、通过GPRS网络向远程监控中心发送状态信息的周期进行修改，还可以清除历史短信息。

GSM/GPRS网络通讯模块141可选用三频段GSM/GPRS芯片SIM300，实现车载终端与远程监控中心通过无线公网GSM/GPRS中的Internet服务和短消息(SMS)业务的通讯。它可在全球范围内的EGSM 900MHz、DCS 1800MHz、PCS 1900MHz三种频率下工作，能够提供GPRS多信道类型多达10个，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四种GPRS编码方案。GSM/GPRS网络通讯模块141电路如图9-1所示。SIM300芯片的接收数据引脚RXD、发送数据引脚TXD分别经第十八限流电阻R18、第十八限流电阻R19和跳线座Jtx1、Jrx1后再分别与MCU单片机11的第一发送数据引脚和第一接收数据引脚相连(即MCU单片机11第一串口引脚1TXD、1RXD)，用于实现MCU单片机11与SIM300芯片间的数据通讯。MCU单片机11的第三十三引脚(即P06引脚)经第十七限流电阻R17后与SIM300芯片的开关引脚(即PWRKEY引脚)相连，由软件产生一段时间的低电平，可开启或关闭SIM300芯片。网络状态引脚(即引脚Network LED)经第十六限流电阻R16后与第四发光二极管D4相连，指示SIM300芯片的开启/关闭状态。输出测试引脚(即引脚VDD_EXT_3V)为SIM300芯片输出测试端，当该引脚输出3V电压时，说明SIM300芯片处于正常工作状态。SIM300芯片的引脚SIM_VDD、SIM_I/O、SIM_CLK、SIM_RST为与SIM卡通讯的引脚，SIM卡电源电压由SIM300芯片内部可控低压差线性稳压器(LDO)提供，可支持1.8V和3V的SIM卡，SIM卡的电路图如图9-2所示，SIM300芯片与SIM卡座的连接关系为：SIM卡座的1脚接SIM_VCC，2脚经电阻R15后接SIM_RST，3脚经电阻R14后接SIM_CLK，4脚接地，5脚接SIM_VCC，6脚经电阻R13后接SIM_I/O，同时还经上拉电阻R12后接SIM_VCC。麦克风MIC的正极引脚MIC+与负极引脚MIC-分别经过第二电感L2、第三电感L3后与SIM300芯片的MIC1P、MIC1N引脚连接，MIC+与MIC-引脚之间并联了第十电容C10，SIM300芯片的MIC1P、MIC1N引脚与地之间也分别串入第十一电容C11、第十二电容C12。麦克风的音频信号电路属于小信号电路系统，易受干扰，所以音频抗干扰电路有着非常重要的作用。音频干扰主要有传导型干扰和辐射型干扰两类。电容C10、电感L2、L3用于抑制传导型干扰，如电源传导干扰等，电容C11、C12是采用并联电容旁路法来抑制辐射型干扰。话筒SPK的1、2引脚分别与SIM300芯片的话筒输出端SPK1P、SPK1N引脚相连。SIM300芯片的天线经专用天线座接头JGSM与GSM/GPRS小天线连接。

GSM/GPRS网络通讯模块141接收到的短消息并不是直接从发送人发送到接收人，而始终通过短信中心进行转发的，也就是说，GSM短消息其实是一种存储和转发服务。GSM/GPRS网络通讯模块141信息接收并处理的过程可参见图10所示，包括下列步骤：

S201、GSM/GPRS网络通讯模块141收到信息；

S202判定收到的信息为GSM网络短信，则转入S203，判定收到的信息为GPRS网络信息，则转入S210；

S203、获取短信位置并读取短息内容；

S204、判断所述读取的短息内容是否符合指令格式，若符合，则转入S205，否则，转入S206；

S205、执行对应的指令并转入S207；

S206、回复格式错误的短信，并结束流程；

S207、判断所述指令执行是否成功，若是，则转入S208，否则转入S209；

S208、回复成功的短信，并结束流程。

S209、回复失败的短信，并结束流程。

S210、读取信息内容；

S211、判断所述读取的信息内容是否符合指令格式，若符合，则转入S212，否则，转入S213；

S212、执行对应的指令并转入S214；

S213、回复格式错误的网络信息，并结束流程；

S214、判断所述指令执行是否成功，若是，则转入S215，否则转入S216；

S215、回复成功的网络信息，并结束流程。

S216、回复失败的网络信息，并结束流程。

在具体实现中，当GSM/GPRS网络通讯模块141收到短消息后，会通过串口一向MCU单片机11发送指令“+CMTI:"SM",1”，其中的“1”表示短信存在SIM卡的第一个位置，此时MCU单片机11向GSM/GPRS网络通讯模块141发送指令“AT+CMGR＝1”，即可读到短信中的内容：

+CMGR:"REC UNREAD","+861393356545",,"11/06/23,13:08:21+32"

123

其中，REC UNREAD表示短信没有被读过，+861393356545是对方号码，11/06/23,13:08:21+32是发送时间，123是短信内容。

按此种方法解析出短信息的内容后，如果内容满足约定的监控中心指令格式时，即按指令执行。

当MCU单片机模块收到GSM/GPRS网络通讯模块141发来的以“+IPD”为开头的信息时，说明有通过GPRS网络传来的Internet信息到达，此时分析“+IPD”后信息的内容，当满足约定的监控中心指令格式时，则可按指令执行。

通过人机交互模块15的键盘输入和GSM/GPRS网络通讯模块141的指令都可进行更改DO输出电路状态、更改车载终端的密码、更改CAN总线心跳发送周期、更改通过GPRS网络向远程监控中心发送状态信息的周期和删除所有短信的操作。更改信息的保存位置是MCU单片机11中的电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，MCU单片机11部集成的EEPROM是与程序空间分开的，可用于保存一些需要在应用过程中修改且掉电不丢失的数据。通过EEPROM存储数据流程如图11所示，包括下列步骤：

S301、读取EEPROM内已存储的数据赋值给各参数；

S302、判断各参数值是否更改。具体的，判断密码是否更改，DO是否更改，CAN-T是否更改，GPRS-是否更改，若是，则转入S303，否则结束流程。

S303、重新赋值给各参数；

S304、擦除EEPROM内已存储数据；

S305、重新将现在参数写入EEPROM中。

DO输出模块12为车载终端扩展了四路开关量输出。利用高频小功率NPN三极管9011控制开关量的输出，并放大控制电流，用于驱动外接指示灯或继电器。DO输出模块12的电路如图12所示。其中一路DO输出的工作过程为：MCU单片机11的第五引脚(即P14引脚)经第三十上拉电阻R30后，经第三十一限流电阻R31接三极管T2的基极，三极管T2的发射极与地相接，集电极与2极接线端子K4的2脚连接，K4的1脚经过第三十二限流电阻R32后与车载+24V电源相连。当P14输出为正电压时，开启三极管T2，三极管的集电极与发射极连通，使接在端子K4两脚间的元件得电工作。

GPS定位模块132可选用韩国GSTAR GS-89芯片，它是一款高效能、低耗电的智能型卫星接收模块，可采用美国瑟孚SiRF公司所设计的GSC4f卫星定位接收芯片，是一个完整的卫星定位接收器。GPS定位模块132的电路图如图13所示。MCU单片机11的第二接收数据引脚、第二发送数据引脚(即第二串口，引脚2RXD、2TXD)与GSTAR芯片(U6)的引脚发送数据引脚TXA、接收数据引脚RXA经过第二十一限流电阻R21、第二十一限流电阻R20和跳线座Jrx2、Jtx2后连接，以实现单片机与GSTAR GS-89芯片之间的通讯。MCU单片机11的第三十二引脚(即P07引脚)经第二十三限流电阻R23后与GSTAR芯片的重启引脚(即Reset引脚)相连，由MCU单片机11输出低电平，控制GSTAR芯片重新启动，而后进入卫星搜索阶段。引脚GPIO0经限流电阻R22后与发光二极管D2相连，指示GSTAR芯片的开启/关闭状态。引脚V_RTC_3V3经限流电阻后接3V纽扣电池BATTERY，纽扣电池用于为GSTAR芯片提供热启动功能的后备电源。GSTAR芯片的信号接收天线接于RN_IN引脚。V_ANT_IN引脚是激活天线的电源输入脚，需要接2.85V的电压，而VCC_RF_OUT引脚可为激活天线功能提供2.85V、30mA的电源，所以将V_ANT_IN引脚和VCC_RF_OUT引脚连接在一起，以实现激活天线接收数据的功能。V_ANT_IN引脚和VCC_RF_OUT引脚相连后与地之间连接两并联电容E4(第四电容)、C4(第五电容)，用于滤除干扰。

GPS定位模块132发给MCU单片机模块的数据格式为：

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11><CR><LF>

1)标准定位时间(UTC time)格式：时时分分秒秒.秒秒秒(hhmmss.sss)。

2)定位状态，A＝数据可用，V＝数据不可用。

3)纬度，格式：度度分分.分分分分(ddmm.mmmm)。

4)纬度区分，北半球(N)或南半球(S)。

5)经度，格式：度度分分.分分分分。

6)经度区分，东(E)半球或西(W)半球。

7)相对位移速度，0.0至1851.8knots

8)相对位移方向，000.0至359.9度，实际值。

9)日期，格式：日日月月年年(ddmmyy)。

10)磁极变量，000.0至180.0。

11)度数。

12)Checksum(检查位)。

MCU单片机11通过第二串口接收GPS定位模块132发来的信息，并解析出定位数据的流程如14图所示，包括下列步骤：

S401、清空GPS缓存中的数据；

S402、判断是否收到GPS信息，若是，则转入S403，否则继续等待接收GPS数据；

S403、判断信息是否完整，若是，则转入S404；否则，返回S402；

S404、将该条信息存储；

S405、对存储的信息进行解析，解析出的GPS全球定位信息；

S406、如果要显示，则显示于液晶屏上，如果要向远程监控中心发送，则通过GSM或GPRS网络发送。

CAN总线通讯模块131将车载终端与工程机械设备的主要CAN总线相连，用于获取CAN总线上和设备运行状态相关的数据。CAN总线通讯模块131包括总线控制器、总线收发器和高速光耦隔离三部分。总线控制器可以以MCP2515芯片为主，电路图如图15-1所示，并配合外电路构成。MCU单片机11的CAN_C引脚作为总线控制器MCP2515(U7)的片选信号。引脚CAN_INT作为单片机接收总线数据中断的输入口。引脚CAN_SI、CAN_SO与CAN_SCK通过单片机软件设置在SPI模式下工作，作为单片机与MCP2515通讯的地址/数据和SPI时钟信号线。总线收发器可以以TJA1050芯片为主，电路图如图15-2所示，并配合外电路构成。TJA1050(U8)的CANH和CANL引脚与地之间连接的两个30pF电容(C5、C6)，用于过滤CAN总线上的高频干扰，CANH和CANL引脚与地之间连接的两个二极管(D9、D10)，在总线电压发生瞬变干扰时起保护作用。高速光耦隔离部分可使用了高速光耦芯片6N137，电路图如图15-3所示或15-4所示，并配合外电路构成。两个6N137(U9、U10)将单片机与总线收发器的收与发信号完全电气隔离，光耦两端电路的电源也一并隔离开，MCU单片机模块的电源通过稳压电源模块提供，CAN总线通讯模块131的电源通过自身带的电源隔离模块B0505S(U11)提供，B0505S(U11)的电路图如图15-5所示，这可增强车载CAN总线通讯电路的抗雷击能力。

CAN总线上传输数据的格式可分为ID和DATA两部分。ID部分又分为：标准帧和扩展帧，其主要区别在于ID长度不同，标准帧为11位ID，扩展帧为29位ID。DATA部分长度可变，最短1字节，最长8字节。为防止数据溢出，ID部分需使用4字节(32位)变量保存，DATA部分需使用8字节(64位)变量保存，所以每一帧CAN数据应用4+8＝12字节长度的变量保存。在单片机程序中，采用一行可变、列为12字节长度的二维数组保存所有的CAN总线数据。CAN总线数据更新及保存过程如图16所示，包括下列步骤：

S501、判断是否收到CAN信息，若是，则转入S502，否则继续等待接收CAN信息。

S502、先将接收到的一帧CAN数据保存于CAN总线数据保存数组的一行，判断下一个接收到的CAN数据的ID部分，如果是保存过的ID，说明该帧数据保存过，则转入S503，否则转入S504。

S503、将以前以该ID保存过的数据的DATA部分更新为接收到的DATA部分，并跳转到S507。

S504、判断是ID标准帧，则转入S505，是ID扩展帧，则转入S506。

S505、需要在CAN总线数据保存数组后新建一行，并将该帧数据保存于这行。根据单片机RAM大小不同，可建的数组行长度不同，本车载终端最多可保存100帧CAN数据。新建12字节变量保存11位ID和DATA，并跳转到S507。

S506、需要在CAN总线数据保存数组后新建一行，并将该帧数据保存于这行。根据单片机RAM大小不同，可建的数组行长度不同，本车载终端最多可保存100帧CAN数据。新建12字节变量保存29位ID和DATA。

S507、判断是通过液晶屏显示，还是通过GSM/GPRS发送，并相应执行。

本发明实施例的车载终端在软件设计时运用了模块化、集成化的设计思想，利用MCU单片机11的各种中断资源解决人机交互、GSM/GPRS无线远程通讯、采集GPS定位信息、CAN总线通讯、心跳指示等多任务并行的问题。车载终端总体控制流程如图17所示，包括下列步骤：

S601、读取车载终端当前存储的数据并给各模块的各种参数赋值。

S602、系统初始化，具体初始化液晶屏、GPS、GSM/GPRS、CAN总线、温度。

S603、初始化各模块对应的中断，具体初始化串口中断1、串口中断2、外部中断1、定时器中断0。

S604、主程序不断扫描键盘动作，根据键盘输入更新液晶屏的显示。本实施例中配置串口中断1负责在有GSM/GPRS信息到来时接收并处理得到监控中心的控制指令；串口中断2负责在有GPS信息到来时接收并解析出定位数据；当CAN总线通讯模块131接收到数据时触发外部中断1读取并保存；开启定时器0按时改变心跳指示灯状态，并在规定时间向CAN总线发送心跳信息，向监控中心通过GPRS网络发送设备当前状态。根据各个中断的重要性，将各中断设置为四级优先形式，一个正在执行的低优先级中断能被高优先级中断所中断，但不能被另一个低优先级中断所中断，一直执行到结束，返回主程序后才能响应新的中断申请。本实施例中中断级由高到低的排列顺序为：外部中断1，串口中断1，串口中断2，定时器中断0。通过该种多中断按优先级配合运行的方式，有效地解决了多任务同时并行的问题。

MCU单片机11定时器中断0的中断时间可通过寄存器TH0、TL0的值设置，本实施例中车载终端设置为0.02秒中断一次，在中断程序中进行记数，记数个数乘以中断时长即为经过的时间。MCU单片机1控制程序使用记数的方法在规定时间改变状态指示灯的状态、发送CAN心跳信息、发送GPRS设备状态信息。该规定时间是可设置并保存在EEPROM中的。定时器中断0中执行的程序如图18所示，每进一次循环，记数变量+1，经过时间当达到指示灯状态改变时间时，改变指示灯状态；当达到发送CAN总线心跳的时间时，向CAN总线发送心跳信息；当达到GPRS传输时间时，向远程监控中心发送设备运行状态信息。

本发明实施例提供的一种车载终端的控制方法，参见图19所示，包括下列步骤：

S701、读取车载终端当前存储的数据并赋值，使车载终端初始化。

S702、初始化车载终端中各个类别数据对应的中断。各中断的功能包括：串口中断1用于接收无线网络信息并处理；串口中断2用于接收GPS信息并解析出定位数据；外部中断1用于接收CAN数据；定时器中断0用于改变心跳指示灯状态；向CAN总线发送心跳信息；以及通过无线网络向外部设备发送本车载终端当前状态。其中定时器中断0的执行步骤具体包括：定时器中断0按照预设的时长循环中断，并且每进一次循环，则记数变量加一；记数变量所对应的时间达到指示灯状态改变时间时，则改变指示灯状态；达到发送CAN总线心跳的时间时，则向CAN总线发送心跳信息；达到网线网络信息传输时间时，则通过无线网络向外部设备发送本车载终端当前状态。

S703、按照各中断的优先级顺序，完成车载终端中各个类别数据的收发。

更为具体的车载终端的控制方法实例，参见图20所示，包括下列步骤：

S801、读取车载终端当前存储的数据并给各模块的各种参数赋值。

S802、系统初始化，具体初始化液晶屏、GPS、GSM/GPRS、CAN总线、温度。

S803、初始化各模块对应的中断，具体初始化串口中断1、串口中断2、外部中断1、定时器中断0。

S804、主程序不断扫描键盘动作，根据键盘输入更新液晶屏的显示。本实施例中配置串口中断1负责在有GSM/GPRS信息到来时接收并处理得到监控中心的控制指令；串口中断2负责在有GPS信息到来时接收并解析出定位数据；当接收到数据时触发外部中断1读取并保存；开启定时器0按时改变心跳指示灯状态，并在规定时间向CAN总线发送心跳信息，向监控中心通过GPRS网络发送设备当前状态。根据各个中断的重要性，将各中断设置为四级优先形式，一个正在执行的低优先级中断能被高优先级中断所中断，但不能被另一个低优先级中断所中断，一直执行到结束，返回主程序后才能响应新的中断申请。本实施例中中断级由高到低的排列顺序为：外部中断1，串口中断1，串口中断2，定时器中断0。通过该种多中断按优先级配合运行的方式，有效地解决了多任务同时并行的问题。

定时器中断0的中断时间可通过寄存器TH0、TL0的值设置，本实施例中车载终端设置为0.02秒中断一次，在中断程序中进行记数，记数个数乘以中断时长即为经过的时间。使用记数的方法在规定时间改变状态指示灯的状态、发送CAN心跳信息、发送GPRS设备状态信息。该规定时间是可设置并保存在EEPROM中的。定时器中断0每进一次循环，记数变量+1，经过时间当达到指示灯状态改变时间时，改变指示灯状态；当达到发送CAN总线心跳的时间时，向CAN总线发送心跳信息；当达到GPRS传输时间时，向远程监控中心发送设备运行状态信息。

综上，本发明基于现有技术不能满足产品的实际需要而设计，具有功能全面、可靠性高、抗干扰能力强、界面友好的特点。采用高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机STC12C5A60S2作为主控制器，具有双路串口调试和通讯功能，硬件上具备高速光耦隔离CAN总线收发通讯，稳定的最大输出电流可达3A的电源模块、测量环境温度模块、由4×4薄膜键盘和液晶屏组成的人机交互模块、通过单片机串口一通讯连接的GSM/GPRS网络通讯模块、可实现控制功能的4路DO输出模块、通过单片机串口二通讯连接的GPS定位模块和具有抗雷击能力的CAN总线通讯模块，；软件上运用了模块化、集成化的设计思想，利用单片机的各种中断资源，有效地解决了人机交互、GSM/GPRS无线远程通讯、采集GPS定位信息、CAN总线通讯、心跳指示等多任务并行的问题。本发明的车载模块人机交互功能界面友好，可进行两级密码查询，普通用户可查看现场GPS定位、CAN总线、开关量输出、温度等状态信息，输入密码的管理员级别用户还可实现接打电话、现场更改开关量输出、查看远程控制中心发来的控制命令、配置车载模块各项参数等功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种工程机械远程监控系统的车载终端，其特征在于，包括：MCU单片机；分别与MCU单片机相连的DO输出模块、信息采集模块，以及无线网络通讯模块；

其中，MCU单片机控制DO输出模块、信息采集模块，以及无线网络通讯模块的工作；

DO输出模块将MCU单片机发出的指令输出；

信息采集模块采集本终端所属工程机械的信息，并由MCU单片机对采集到的数据进行处理；

无线网络通讯模块通过无线网络完成MCU单片机与外部设备之间的通讯；所述无线网络通讯模块的输出测试引脚输出电压为3V电压时，判定无线网络通讯模块处于正常工作状态；所述无线网络通讯模块的网络状态引脚经第十六限流电阻后与第四发光二极管相连，用于指示无线网络通讯模块的开关状态；

所述MCU单片机中包括：电可擦可编程只读存储器，用于保存在应用过程中修改且掉电不丢失的数据；

通过所述电可擦可编程只读存储器存储数据的流程包括下列步骤：

C1、读取当前电可擦可编程只读存储器内存储的数据，并赋值给相应的参数；

C2、判断各参数值是否更改，若是，则转入步骤C3；否则，结束流程；

C3、重新赋值相应的参数；

C4、擦除电可擦可编程只读存储器内存储的数据；

C5、将当前参数值写入电可擦可编程只读存储器中，并结束流程。

2.如权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述信息采集模块至少包括下列模块之一：

CAN总线通讯模块，其连接于所述工程机械设备的CAN总线上，用于接收CAN总线上通讯的数据，并与MCU单片机进行数据交换；

GPS定位模块，其采集GPS数据，并由MCU单片机对采集到的数据进行GPS数据协议解析；

测温模块，其测量环境温度，并由MCU单片机对测量的温度数据进行处理。

3.如权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述终端还包括：与信息采集模块和MCU单片机相连的人机交互模块；

人机交互模块，用于显示信息采集模块采集的信息，以及向MCU单片机转发控制指令。

4.如权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述终端还包括：稳压电源模块，用于提供稳定的电压。

5.如权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述无线网络通讯模块包括：GSM网络通讯模块和GPRS网络通讯模块。

6.如权利要求4所述的车载终端，其特征在于，所述稳压电源模块包括：第一电源管理单片集成电路，该电路至少包括第一引脚，第二引脚和第四引脚；

电压经由第一电源管理单片集成电路的第一引脚输入；降压后由第二引脚输出；第四引脚采集第二引脚的输出电压值并反馈回第一电源管理单片集成电路；第一电源管理单片集成电路根据反馈的所述电压值调整第二引脚的输出电压，使其稳定输出；所述第一电源管理单片集成电路为LM2596开关电压调节器。

7.如权利要求6所述的车载终端，其特征在于，所述稳压电源模块还包括：第一电容和第十电容作为储能元件，用于稳定输入、输出的电压波形；

其中，第一电容的正极连接第一电源管理单片集成电路的第一引脚；

第十电容的正极通过第一滤波电感连接第一电源管理单片集成电路的第二引脚，以及第一电源管理单片集成电路的第四引脚；

第十电容串联第一滤波电感和第一肖特基二极管；第一肖特基二极管用于电流续流，并且与第一滤波电感相互配合，以稳定电压输出。

8.如权利要求7所述的车载终端，其特征在于，所述稳压电源模块还包括：与第十电容串联的第一限流电阻和第六发光二极管，用于指示电源是否工作正常。

9.如权利要求4所述的车载终端，其特征在于，所述稳压电源模块包括：第二电源管理单片集成电路，该电路至少包括第一引脚，第二引脚、第四引脚和第五引脚；

电压从第二电源管理单片集成电路的第二引脚和第一引脚输入，变压后从第四引脚和第五引脚输出，并且第四引脚和第五引脚一侧连接有滤波电路，用于过滤干扰；所述第二电源管理单片集成电路为大电流专用电源芯片MIC29302。

10.如权利要求9所述的车载终端，其特征在于，5V电压接入第二电源管理单片集成电路的第二引脚和第一引脚，第三旁路电容与第二引脚和第一引脚相连，用于过滤电源输入端的交流干扰；经第二电源管理单片集成电路变压后4V电压从第四引脚输出，第四引脚经第二电阻后与第五引脚相连，以及第五引脚经第三电阻后接地；第二钽电容和第七电容并联组成4V电源输出端的滤波电路，该滤波电路连接于第四引脚和第五引脚之间；第四引脚输出的4V电压经第七二极管降压后输出3.3V电压；第十一电容连接于第七二极管与第五引脚之间，用于过滤输出端的交流干扰。

11.如权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述测温模块的测温流程包括下列步骤：

初始化测温模块并跳过ROM操作，以及启动温度转换；

延时预设的时长后，再次初始化测温模块并跳过ROM操作，以及读取温度转换结果；

根据显示精度要求，将读取的温度转换结果转化为显示码形式；

输出显示码。

12.如权利要求3所述的车载终端，其特征在于，所述人机交互模块持续检测是否存在输入信息，当检测出输入信息时，根据输入信息的类别进入对应的人机交互显示页面。

13.如权利要求1或5所述的车载终端，其特征在于，所述无线网络通讯模块的接收数据引脚经第十八限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第一发送数据引脚相连，以及无线网络通讯模块的发送数据引脚经第十九限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第一接收数据引脚相连，完成无线网络通讯模块与MCU单片机之间的数据通讯；所述MCU单片机采用STC12C5A60S2为核心构成。

14.如权利要求1或5所述的车载终端，其特征在于，所述MCU单片机的第三十三引脚经第十七限流电阻后与无线网络通讯模块的开关引脚相连，通过产生预设时长的低电平，开、关无线网络通讯模块；所述MCU单片机采用STC12C5A60S2为核心构成。

15.如权利要求1或5所述的车载终端，其特征在于，麦克风的正极引脚和负极引脚分别经过第二电感和第三电感后与所述无线网络通讯模块的相关麦克风引脚连接，麦克风的正极引脚和负极引脚之间并联第十电容，用于抑制传导型干扰；无线网络通讯模块的相关麦克风引脚与地之间分别串入第十一电容和第十二电容，用于抑制辐射型干扰。

16.如权利要求5所述的车载终端，其特征在于，所述无线网络通讯模块的信息接收处理流程包括下列步骤：

无线网络通讯模块收到信息后，判定收到的信息为GSM网络短信，则转入A1，判定收到的信息为GPRS网络信息，则转入B1；

A1、获取短信位置并读取短息内容；

A2、判断所述读取的短息内容是否符合指令格式，若符合，则执行对应的指令并转入A3；否则，回复格式错误的短信，并结束流程；

A3、判断所述指令执行是否成功，若是，则回复成功的短信，并结束流程；否则，回复失败的短信，并结束流程；

B1、读取信息内容；

B2、判断所述读取的信息内容是否符合指令格式，若符合，则执行对应的指令并转入B3；否则，回复格式错误的网络信息，并结束流程；

B3、判断所述指令执行是否成功，若是，则回复成功的网络信息，并结束流程；否则，回复失败的网络信息，并结束流程。

17.如权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述GPS定位模块的接收数据引脚经第二十限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第二发送数据引脚相连，以及GPS定位模块的发送数据引脚经第二十一限流电阻和跳线座后与MCU单片机的第二接收数据引脚相连，完成GPS定位模块与MCU单片机之间的数据通讯；所述MCU单片机采用STC12C5A60S2为核心构成。

18.如权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述MCU单片机的第三十二引脚经第二十三限流电阻后与GPS定位模块的重启引脚相连，通过产生的低电平控制GPS定位模块重新启动，并进行卫星搜索；所述MCU单片机采用STC12C5A60S2为核心构成。

19.如权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述GPS定位模块的电压输出端与地之间串接由第四电容和第五电容并联而成的电容组，用于滤除干扰。

20.如权利要求2或17所述的车载终端，其特征在于，MCU单片机接收GPS定位模块发来的信息，并解析出定位数据的流程包括下列步骤：

D1、清空GPS定位模块缓存中的数据；

D2、接收到GPS信息；

D3、判断信息是否完整，若是，则转入步骤D4；否则，返回步骤D2；

D4、将所述收到的GPS信息存储；

D5、对所述收到的GPS信息进行解析并将解析得出的GPS全球定位信息输出。

21.如权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述CAN总线通讯模块采用高速光耦完全电气隔离；光耦两端电路的电源一并隔离。

22.如权利要求21所述的车载终端，其特征在于，所述CAN总线通讯模块至少包括：电源隔离模块、总线收发器和高速光耦隔离；

其中，高速光耦隔离将MCU单片机与总线收发器的收与发信号电气隔离，以及将光耦两端电路的电源一并隔离；CAN总线通讯模块的电源通过所述电源隔离模块提供。

23.如权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述CAN总线通讯模块的CAN总线数据更新及保存流程包括下列步骤：

E1、收到一帧CAN数据；

E2、获取所述接收到的CAN数据的ID部分，若该ID不存在，则在CAN总线数据保存数组新建一行，并将该帧CAN数据完整保存于该行；若该ID存在，则将当前总线数据保存数组中该ID对应的行中DATA部分更新为该帧CAN数据的DATA部分；

E3、输出更新结果。

24.如权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述DO输出模块至少包括四路开关量输出；其中每一路开关量输出均通过三极管控制并放大控制电流，用于驱动外接元器件。

25.如权利要求24所述的车载终端，其特征在于，任一路所述的开关量输出中，由MCU单片机的第五引脚经第三十上拉电阻后，通过第三十一限流电阻接所述三极管的基极，三极管的发射极与地相接，集电极与二极接线端子的第二引脚连接，二极接线端子的第一引脚经过第三十二限流电阻后与车载电源相连；当MCU单片机的第五引脚输出为正电压时，开启三极管，三极管的集电极与发射极连通，使连接在二极接线端子两引脚间的元器件得电工作；所述MCU单片机采用STC12C5A60S2为核心构成。

26.如权利要求1或2所述的车载终端，其特征在于，所述车载终端的控制流程包括下列步骤：

F1、读取车载终端当前存储的数据并赋值给MCU单片机、信息采集模块，以及无线网络通讯模块，使所述MCU单片机、信息采集模块，以及无线网络通讯模块初始化；

F2、初始化MCU单片机、信息采集模块，以及无线网络通讯模块对应的中断；

F3、按照各中断的优先级顺序，完成MCU单片机、信息采集模块以及无线网络通讯模块的数据收发。

27.如权利要求26所述的车载终端，其特征在于，所述各中断的功能包括：

串口中断1用于接收无线网络信息并处理；

串口中断2用于接收GPS信息并解析出定位数据；

外部中断1用于接收CAN数据；

定时器中断0用于改变心跳指示灯状态；向CAN总线发送心跳信息；以及通过无线网络向外部设备发送本车载终端当前状态。

28.如权利要求27所述的车载终端，其特征在于，所述定时器中断0的执行步骤包括：

定时器中断0按照预设的时长循环中断，并且每进一次循环，则记数变量加一；

记数变量所对应的时间达到指示灯状态改变时间时，则改变指示灯状态；达到发送CAN总线心跳的时间时，则向CAN总线发送心跳信息；达到网线网络信息传输时间时，则通过无线网络向外部设备发送本车载终端当前状态。