2024年9月17日发(作者：扬茹云)
ｊ 舞 ｊ
应用天地
瑟 薯纛 ＿
基于北斗二代的飞机除冰车定位系统设计
高建树，赵宝增
（中国民航大学航空自动化学院，天津３００３００）
摘要：提出了一种基于ＢＤ２的机场除冰车定位系统，以￥３Ｃ２４４０为硬件平台，Ｌｉｎｕｘ系统为软件栽体，在利用北斗技术
实现定位的同时，检测除冰车的油位等参数，并通过ＧＰＲＳ模块实现与上位机的通信，实现管理者对除冰车更加合理的
调度。给出了系统的整体设计流程，重点介绍了与ＢＤ２定位相关的硬件及软件设计，该系统经过测试具有良好的定位
效果。
关键词：￥３Ｃ２４４０；北斗；ＯＰＯ７Ｄ；ＧＰＲＳ
中图分类号：ＴＰ２１６ 文献标识码：Ａ
Ａｉ ｒｃｒａｆｔ Ｄｅｉｃｉｎｇ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂｅｉｄｏｕｌｌ
Ｇａｏ Ｊｉａｎｓｈｕ，Ｚｈａｏ Ｂａｏｚｅｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ ｄｅｉｃｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＢＤ２，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｄｏｐｔｓ ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ￥３Ｃ２４４０ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｈａｒｄ—
ｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄ ｔａｋｅｓ ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｌｉｎｕｘ ｓｙｓｔｅｍ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ＵＳｅＳ ｔｈｅ ｂｅｉｄｏｕ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ ｉｔ
ｄｅｃｔｅｃｔｓ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｏｉｌ ｌｅｖｅｌ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｓ ｗｉｔｈ ＰＣ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＧＰＲＳ ｍｏｄｕｌｅｓ，
ｉｔ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｍａｎａｇｅｒｓ ａ ｍｏｒｅ ｒａｔｉｏｎａｌ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｅｉｃｉｎｇ．Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｇｉｖｅｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ
ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ＢＤ２．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｔｅｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：￥３Ｃ２４４Ｏ；Ｂｅｉｄｏｕ；ＯＰ０７Ｄ；ＧＰＲＳ
存空间，ＡＲＭ处理器采用ＳＡＭＳＵＮＧ公司的ＡＲＭ９系
引 言
飞机除冰车是对飞机进行除冰的机场特种车辆。机
身表面的冰层会增加飞机在空中的运动阻力，造成飞机失
列￥３Ｃ２４４ＯＡ。￥３Ｃ２４４ＯＡ基于ＡＲＭ９２０Ｔ内核，价格低，
功耗小，适于应用型设备的开发 。
定位模块ＵＭ２２０用于接收除冰车的定位信息数据，
ＣＲ一６０６检测模块完成对除冰车油位及除冰液液位数据
速、机翼变形等故障，因而飞机在起飞前必须进行除冰 。
在机场运行中，为了更加有效地使用除冰车，调度系统应
运而生。目前市场上广泛存在以ＧＰＳ为主的车辆调度系
统，然而随着我国北斗二代（ＢＤ２）技术的逐渐成熟，北斗
的采集，无线传输模块ＧＴＭ９００Ｂ则用于将采集到的数据
传送到上位机，供管理人员参考。电源模块主要负责各模
块的电能供给。系统的结构示意图如图１所示。
定位技术必将在民航等领域取代ＧＰＳ成为定位导航技术
的主流，因而对于北斗定位技术的研发具有极大的科研意
义。本文中提出的除冰车定位技术，以ＢＤ２定位技术为
前提，充分考虑了除冰车本身的特殊性，研制了一种适用
于除冰车的调度管理系统，以提高除冰车的运行效率。
１ 系统设计
系统主要由处理器模块、定位模块、检测模块、无线传
输模块、电源模块五部分组成。处理器模块主要由ＡＲＭ
处理器、ＳＤＲＡＭ、ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ、复位电路组成。ＮＡＮＤ
ＦＡＬＳＨ用于存储系统代码，ＳＤＲＡＭ提供系统运行的内
图１ 系统结构示意图
敬请登录网站在线投稿 ２０１４＃－ｇ ２期 《平 机 嵌入式豪＇毛应国》 ６５
臃
Ｌ１防止电源对ＢＤ／ＧＰＳ信道影响，ＣｌＯ用于隔离同轴线
２ 硬件设计
２．１液位检测模块
传感器壳体与感应电极之间有电容量的变化，将这个
变化量经电路转换后以４～２０ ｍＡ标准信号输出。但由于
处理器Ａ／Ｄ模块输入范围为０～３．３ Ｖ的电压信号，因此
需将传感器的输出信号进行转换，转换原理图如图２所示。
中的直流信号，避免芯片损坏。
引脚ＶＢＡＴ外接后备电池，在断电的情况下，由后备
电池进行供电，使模块保存星历信息，保证在短时间内再
次启动时，能够快速定位。串口ＲＸＤ１、ＴＸＤ１分别与
￥３Ｃ２４４０Ａ的ＴＸＤ１、ＲＸＤ１相连，实现ＵＭ２２０与处理器
之间的数据传递 ］。
Ｊ１ Ｃ１０
２ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＡＮＴ ＧＮＤ
— ＧＮＤ
ＧＮＤ ＶＢＡＴ
ＧＮＤ ＥＶＥ］ＮＴ
ＧＮＤ ＲＳＴ
ＧＮＤ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＰＰＳ
ＧＮＤ ＲＸＤ１
ＧＮＤ ＴＸＤｌ
ＧＮＤ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＶＣＣ
ＧＮＤ ＶＣＣ
１
１
Ｖ
ＶＣＣ３ｌ３
一 ＶＣＣｌ
ＵＭ２２０ Ｃ１１＿ｌ＋＿＿Ｌ＿ｆ１１，
２２ｇＦＴＴ０…
１ｇＦ
．
图２油位检测转换电路
＂－ｒ－
信号转换电路基于运算放大器原理，采用ＴＩ公司的
ＯＰ０７Ｄ进行设计。ＯＰ０７Ｄ为一款精密、超低失调、低功耗
的电压放大器，且支持单电源供电。图中Ｒ１为２５０ ｎ精
密电阻，Ｕ１为电压跟随器用于将４～２０ ｍＡ的电流信号
图３ ＵＭ２２０硬件原理图
２．３无线传输模块
无线传输部分采用华为公司的ＧＴＭ９ＯＯＢ模块。
ＧＴＭ９００Ｂ是一款ｊ频段ＧＳＭ／ＧＰＲＳ无线模块，支持标
转变为１～５ Ｖ的电压信号。如当Ｉ 为４ ｍＡ时，Ｖ． 为１
Ｖ，Ｖ。 Ａ ・Ｖ 当Ｉ 为２０ ｍＡ时，可得Ｖ。 为５Ｖ 。
准的ＡＴ命令，内嵌ＴＣＰ／ＩＰ协议，推荐工作电压为４ Ｖ。
ＧＴＭ９０ＯＢ的串口０与Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的串口２相连接，
但由于￥３Ｃ２４４０Ａ的串口２在Ｌｉｎｕｘ系统下默认为红外
接口，故需先调试内核，将Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的串口２改为普通
串口后才能使用。ＧＴＭ９００Ｂ的电路原理图如图４所示。
Ｕ２为调零、增益电路，负责将１～５ Ｖ的信号转变为
０～３．３ Ｖ的处理器Ａ／Ｄ标准信号。其中，Ｖ 为调零电
压，Ｒ。一Ｒ 一４００ Ｑ、Ｒ 一Ｒ。一４００ Ｑ，Ｒ ／Ｒ。一Ｒ ／Ｒ 当由
式（１）可得当Ｖ。。为１ Ｖ时，输出Ｖ。 为０ Ｖ，当Ｖ。 为５ Ｖ
时，输出Ｖ。：为３．３ Ｖ。
Ｄ
ＰＷＯＮ为ＧＰＲＳ模块开／关机控制引脚，在ＧＰＲＳ模
（Ｖ。 一Ｖ． ） （１） Ｖ。 一
块上电后，引脚必须维持至少１０ ｍｓ的低电平，模块才能
工作。系统采用ＲＣ电路完成ＧＰＲＳ模块的上电自启动
功能。Ｄ１用于断电后将Ｃ４两端的电压释放掉，以备下次
ＳＩＭ ＶＣＣ
ＳⅡ ＶＣＣ
＿＿＿＿－＿＿＿——
２．２定位模块
系统采用和芯星通公司
ＶＣＣ
的ＵＭ２２０作为定位模块。
Ｔ Ｂａｔｔ＋ １
Ｂａｔ【＋ ２
Ｂａｔｔ＋ ３
Ｂ卅 ４
Ｂａｔｔ＋ ５
ＧＮＤ ６
ｌＧＮＤ ７
ｌ ＧＮＤ ８
ｌ ＧＮＤ ９
Ｉ ＧＮＤ １Ｏ
ＲＸＤ１ ｌ１
ＴＸＤ２ １２
ＶＤＤ ｌ３
ＡＤＣ ｌ４
ＰＷＯＮ １５
ＵＡＲＴ ＤＳＲ０ １６
ＵＡＩＵ’Ｒ１０ １７
ＵＡＲＴ ＲＸＤ０ １８
ＵＡＲＴ ＴＸＤＯ ｌ９
ＵＡＲＴ ＣＴＳ０ ２０
４０
３９
３８
３７
３６
３５
３４
３３
３２
３１
３０
２９
２８
２７
２６
２５
２４
２３
２２
２１
ＵＭ２２Ｏ为双模块、高性能的
．
ＧＮＳＳ芯片，定位精度３ ｍ，
具有ＮＭＥＡＯ１８３导航电文
ｌ
ｆ
Ｉ
ｌ
０．１ｐ．Ｆ
ＧＮＤ
ＳＩＭ ＤＡＴＡ
格式，支持ＧＰＳ与ＢＤ的协
同定位及ＧＰＳ或ＢＤ的单
独定位。
—
—
ＳＩＭ
ＶＣＣ
ＵＭ２２０通过串口与处
理器连接，硬件连接原理图
如图３所示。Ｊ１端为外接
７０Ｑ
１
天线端口，外接有源ＧＰＳ／
ＢＤ天线，天线与芯片间的
Ｌ１、Ｃ９、Ｃ１０组成馈电线路，
ＧＰＲＳ
图４ ＧＴＭ９００Ｂ电路原理图
６ ６ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ２０ １４年第２期
ｗｗｗ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｒｎ，ＣＲ
雎
图形界面的设计，可以减少系统的硬件成本，且显示
界面可根据需求增加相应的功能，便于后期的扩展。界面
仪表通过信号与槽的形式实现与硬件的交互，如温度显示
函数为 】：
ｃｏｎｎｅｃｔ（ｔｉｍｅｒ，ＳＩＧＮＡＬ（ｔｉｍｅｏｕｔ（）），ｔｈｉｓ，ＳＬＯＴ（ｇｅｔｔｍｐ（）），
—
参考文献
［１］夏建满，徐赫男．飞机除冰车技术现状Ｉ－ｊ］．专用汽车，２０１０
（２）：１—３．
［２］张豪，杨春燕．汪筱阳．￥３Ｃ２４４０Ａ芯片及应用［Ｊ］．电子设计
共工程，２０１１（１２）：１—５．
／／通过定义定时器信号来调用槽函数ｇｅｔ—ｔｍｐ（）
ｇｅｔ
［３］石飞飞，马晨．基于ＯＰＯ７和ＬＴＣ１５４３温度采集模块的设计
［Ｊ］．电子设计工程，２Ｏ１０（１２）：１—３．
［４］李新，包剑，刘卉．车载ＧＰＳ终端的设计与实现［Ｊ］．辽宁Ｔ
程大学学报，２００４（Ｓ１）．
ｔｍｐ（）｛
ｆｄ＝ｏｐｅｎ（“ｄｅｖ／ＴＸ２４４０一ｄｓ１８ｂ２０”）；／／打开驱动
ｊｆ（ｆｄ＜０）
Ｅ５］王春波．ＧＰＳ／ＧＰＲＳ车载终端的设计与实现［Ｄ］．成都：电子
ｒｅｔ—ｒｅａｄ（ｆｄ，￣ｄａｔａ，４）；／／读取温度值
科技大学，２００８：２—３０．
［６］刘峥嵘，张志超，徐振山．嵌入式Ｌｉｎｕｘ应用开发详解［Ｍ］．
Ｌｃｄｎｕｍ－－＞ｄｉｓｐｌａｙ（ｗｅｎｄｕ）；／／实现温度的显示
｝
北京：机械工业出版社，２００４．
［７］穆煜．嵌入式应用程序设计［Ｍ］．北京：邮电大学出版社，２０１１．
Ｅ８］王瑞民，赵祥模，惠飞，等．基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ与Ｑｔ的汽车虚
拟仪表设计［Ｊ］．现代电子技术，２Ｏｌ２（６）：１—４．
结 语
在项目设计中以￥３Ｃ２４４０Ａ处理器为核心，采用我国
自主研制的北斗技术实现对于除冰车的定位操作，并在车
载终端实现了对于除冰车油位、除冰液参数的实时显示，
并将参数连同定位信息一同传输至上位机，实现对于除冰
车更加合理化的调度。●鬣
高建树 士生导 ；主要从事机场除冰雪系统以及机场特种设备
盼研究。
：
（责任编辑：杨迪娜 牧稿日期：２ｏ１３一ｏ８～６）
沈阳物联网产业发展与未来城市研讨会圆满结束
物联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）被称为继计算机、互联网之后的第三次信息技术浪潮，作为战略性新兴产业在国家的
高度重视下迅速发展。目前，物联网技术的发展已经开始对社会和人们的生活产生了深刻的影响。物联网技术的应
用在寻常百姓家中越来越普遍，各大商家也纷纷关注这一商机无限的领域。
近日，由沈阳物联网产业园主办，沈阳新惠通物联网产业园发展有限公司、沈阳佳策物联网科技有限公司承办的
“物联网产业发展与未来城市研讨会暨沈阳物联网产业园招商推介会”在沈阳举办。
会上，北京航空航天大学何立民教授、北京大学地球与空间科学学院副院长张飞舟、沈阳市经济和信息化委员会
副主任葛苏等７位专家分别就中国物联网产业现状和未来发展趋势、沈阳物联网产业现状及政府规划、现代通信技术
与物联网、物联网技术与智慧城市以及大数据、云计算与物联网等方面进行了主题发言。
北京航空航天大学何立民教授谈到：“物联网产业看似繁荣的今天，存在着产业的真假机遇。真机遇要能满足百
姓需求、政策需求、国情需求、时代需求，只有满足真机遇的产品才能长久地存在。”何教授同时提到，物联网的产业模
式也会发生根本性的改变，会发生从传统产业到扇形产业的改变，也就是说未来的产业模式将是知识创新与创新知识
在企业间分离，形成上下游产业链。上下游企业间没有技术转移，只有产品平台中介。
北京大学地球与空间科学学院副院长张飞舟告诉记者，物联网是实现人与人、人与物、物与物、物与人之间联系的
方式，比如食品溯源、工业转型过程中的能耗降低、ＧＰＳ定位等，这些都是物联网技术的应用。其实这些技术早就存在
于我们的生活之中，但是物联网是对原有信息化程度的一个提高，有了它，智慧城市才能真正实现。
沈阳物联网产业园位于国家大学科技城，文化行政中心及沈阳新南站枢纽中心交汇点。沈阳物联网产业园是沈
阳唯一以物联网产业为基础的集中产业带。目前，已经有百余家和物联网产业相关的公司达成落户意向。沈阳佳策
物联网科技有限公司、沈阳新惠通物联网产业园发展有限公司董事长谭睿告诉记者，公司计划每年举办此类课题的专
业学术论坛，力争用三到五年的时间成为全国有影响力的论坛。
（责任编辑：杨迪娜）
６ ８ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ２０ １４＃－ｇ ２期 ＷｗＷ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｒｎ．ｃＲ
2024年9月17日发(作者：扬茹云)
ｊ 舞 ｊ
应用天地
瑟 薯纛 ＿
基于北斗二代的飞机除冰车定位系统设计
高建树，赵宝增
（中国民航大学航空自动化学院，天津３００３００）
摘要：提出了一种基于ＢＤ２的机场除冰车定位系统，以￥３Ｃ２４４０为硬件平台，Ｌｉｎｕｘ系统为软件栽体，在利用北斗技术
实现定位的同时，检测除冰车的油位等参数，并通过ＧＰＲＳ模块实现与上位机的通信，实现管理者对除冰车更加合理的
调度。给出了系统的整体设计流程，重点介绍了与ＢＤ２定位相关的硬件及软件设计，该系统经过测试具有良好的定位
效果。
关键词：￥３Ｃ２４４０；北斗；ＯＰＯ７Ｄ；ＧＰＲＳ
中图分类号：ＴＰ２１６ 文献标识码：Ａ
Ａｉ ｒｃｒａｆｔ Ｄｅｉｃｉｎｇ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂｅｉｄｏｕｌｌ
Ｇａｏ Ｊｉａｎｓｈｕ，Ｚｈａｏ Ｂａｏｚｅｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ ｄｅｉｃｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＢＤ２，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｄｏｐｔｓ ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ￥３Ｃ２４４０ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｈａｒｄ—
ｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄ ｔａｋｅｓ ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｌｉｎｕｘ ｓｙｓｔｅｍ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ＵＳｅＳ ｔｈｅ ｂｅｉｄｏｕ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄ ｉｔ
ｄｅｃｔｅｃｔｓ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｏｉｌ ｌｅｖｅｌ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｓ ｗｉｔｈ ＰＣ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＧＰＲＳ ｍｏｄｕｌｅｓ，
ｉｔ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｍａｎａｇｅｒｓ ａ ｍｏｒｅ ｒａｔｉｏｎａｌ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｅｉｃｉｎｇ．Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｇｉｖｅｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ
ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ＢＤ２．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｔｅｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：￥３Ｃ２４４Ｏ；Ｂｅｉｄｏｕ；ＯＰ０７Ｄ；ＧＰＲＳ
存空间，ＡＲＭ处理器采用ＳＡＭＳＵＮＧ公司的ＡＲＭ９系
引 言
飞机除冰车是对飞机进行除冰的机场特种车辆。机
身表面的冰层会增加飞机在空中的运动阻力，造成飞机失
列￥３Ｃ２４４ＯＡ。￥３Ｃ２４４ＯＡ基于ＡＲＭ９２０Ｔ内核，价格低，
功耗小，适于应用型设备的开发 。
定位模块ＵＭ２２０用于接收除冰车的定位信息数据，
ＣＲ一６０６检测模块完成对除冰车油位及除冰液液位数据
速、机翼变形等故障，因而飞机在起飞前必须进行除冰 。
在机场运行中，为了更加有效地使用除冰车，调度系统应
运而生。目前市场上广泛存在以ＧＰＳ为主的车辆调度系
统，然而随着我国北斗二代（ＢＤ２）技术的逐渐成熟，北斗
的采集，无线传输模块ＧＴＭ９００Ｂ则用于将采集到的数据
传送到上位机，供管理人员参考。电源模块主要负责各模
块的电能供给。系统的结构示意图如图１所示。
定位技术必将在民航等领域取代ＧＰＳ成为定位导航技术
的主流，因而对于北斗定位技术的研发具有极大的科研意
义。本文中提出的除冰车定位技术，以ＢＤ２定位技术为
前提，充分考虑了除冰车本身的特殊性，研制了一种适用
于除冰车的调度管理系统，以提高除冰车的运行效率。
１ 系统设计
系统主要由处理器模块、定位模块、检测模块、无线传
输模块、电源模块五部分组成。处理器模块主要由ＡＲＭ
处理器、ＳＤＲＡＭ、ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ、复位电路组成。ＮＡＮＤ
ＦＡＬＳＨ用于存储系统代码，ＳＤＲＡＭ提供系统运行的内
图１ 系统结构示意图
敬请登录网站在线投稿 ２０１４＃－ｇ ２期 《平 机 嵌入式豪＇毛应国》 ６５
臃
Ｌ１防止电源对ＢＤ／ＧＰＳ信道影响，ＣｌＯ用于隔离同轴线
２ 硬件设计
２．１液位检测模块
传感器壳体与感应电极之间有电容量的变化，将这个
变化量经电路转换后以４～２０ ｍＡ标准信号输出。但由于
处理器Ａ／Ｄ模块输入范围为０～３．３ Ｖ的电压信号，因此
需将传感器的输出信号进行转换，转换原理图如图２所示。
中的直流信号，避免芯片损坏。
引脚ＶＢＡＴ外接后备电池，在断电的情况下，由后备
电池进行供电，使模块保存星历信息，保证在短时间内再
次启动时，能够快速定位。串口ＲＸＤ１、ＴＸＤ１分别与
￥３Ｃ２４４０Ａ的ＴＸＤ１、ＲＸＤ１相连，实现ＵＭ２２０与处理器
之间的数据传递 ］。
Ｊ１ Ｃ１０
２ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＡＮＴ ＧＮＤ
— ＧＮＤ
ＧＮＤ ＶＢＡＴ
ＧＮＤ ＥＶＥ］ＮＴ
ＧＮＤ ＲＳＴ
ＧＮＤ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＰＰＳ
ＧＮＤ ＲＸＤ１
ＧＮＤ ＴＸＤｌ
ＧＮＤ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＧＮＤ
ＧＮＤ ＶＣＣ
ＧＮＤ ＶＣＣ
１
１
Ｖ
ＶＣＣ３ｌ３
一 ＶＣＣｌ
ＵＭ２２０ Ｃ１１＿ｌ＋＿＿Ｌ＿ｆ１１，
２２ｇＦＴＴ０…
１ｇＦ
．
图２油位检测转换电路
＂－ｒ－
信号转换电路基于运算放大器原理，采用ＴＩ公司的
ＯＰ０７Ｄ进行设计。ＯＰ０７Ｄ为一款精密、超低失调、低功耗
的电压放大器，且支持单电源供电。图中Ｒ１为２５０ ｎ精
密电阻，Ｕ１为电压跟随器用于将４～２０ ｍＡ的电流信号
图３ ＵＭ２２０硬件原理图
２．３无线传输模块
无线传输部分采用华为公司的ＧＴＭ９ＯＯＢ模块。
ＧＴＭ９００Ｂ是一款ｊ频段ＧＳＭ／ＧＰＲＳ无线模块，支持标
转变为１～５ Ｖ的电压信号。如当Ｉ 为４ ｍＡ时，Ｖ． 为１
Ｖ，Ｖ。 Ａ ・Ｖ 当Ｉ 为２０ ｍＡ时，可得Ｖ。 为５Ｖ 。
准的ＡＴ命令，内嵌ＴＣＰ／ＩＰ协议，推荐工作电压为４ Ｖ。
ＧＴＭ９０ＯＢ的串口０与Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的串口２相连接，
但由于￥３Ｃ２４４０Ａ的串口２在Ｌｉｎｕｘ系统下默认为红外
接口，故需先调试内核，将Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的串口２改为普通
串口后才能使用。ＧＴＭ９００Ｂ的电路原理图如图４所示。
Ｕ２为调零、增益电路，负责将１～５ Ｖ的信号转变为
０～３．３ Ｖ的处理器Ａ／Ｄ标准信号。其中，Ｖ 为调零电
压，Ｒ。一Ｒ 一４００ Ｑ、Ｒ 一Ｒ。一４００ Ｑ，Ｒ ／Ｒ。一Ｒ ／Ｒ 当由
式（１）可得当Ｖ。。为１ Ｖ时，输出Ｖ。 为０ Ｖ，当Ｖ。 为５ Ｖ
时，输出Ｖ。：为３．３ Ｖ。
Ｄ
ＰＷＯＮ为ＧＰＲＳ模块开／关机控制引脚，在ＧＰＲＳ模
（Ｖ。 一Ｖ． ） （１） Ｖ。 一
块上电后，引脚必须维持至少１０ ｍｓ的低电平，模块才能
工作。系统采用ＲＣ电路完成ＧＰＲＳ模块的上电自启动
功能。Ｄ１用于断电后将Ｃ４两端的电压释放掉，以备下次
ＳＩＭ ＶＣＣ
ＳⅡ ＶＣＣ
＿＿＿＿－＿＿＿——
２．２定位模块
系统采用和芯星通公司
ＶＣＣ
的ＵＭ２２０作为定位模块。
Ｔ Ｂａｔｔ＋ １
Ｂａｔ【＋ ２
Ｂａｔｔ＋ ３
Ｂ卅 ４
Ｂａｔｔ＋ ５
ＧＮＤ ６
ｌＧＮＤ ７
ｌ ＧＮＤ ８
ｌ ＧＮＤ ９
Ｉ ＧＮＤ １Ｏ
ＲＸＤ１ ｌ１
ＴＸＤ２ １２
ＶＤＤ ｌ３
ＡＤＣ ｌ４
ＰＷＯＮ １５
ＵＡＲＴ ＤＳＲ０ １６
ＵＡＩＵ’Ｒ１０ １７
ＵＡＲＴ ＲＸＤ０ １８
ＵＡＲＴ ＴＸＤＯ ｌ９
ＵＡＲＴ ＣＴＳ０ ２０
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３９
３８
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３３
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２３
２２
２１
ＵＭ２２Ｏ为双模块、高性能的
．
ＧＮＳＳ芯片，定位精度３ ｍ，
具有ＮＭＥＡＯ１８３导航电文
ｌ
ｆ
Ｉ
ｌ
０．１ｐ．Ｆ
ＧＮＤ
ＳＩＭ ＤＡＴＡ
格式，支持ＧＰＳ与ＢＤ的协
同定位及ＧＰＳ或ＢＤ的单
独定位。
—
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ＳＩＭ
ＶＣＣ
ＵＭ２２０通过串口与处
理器连接，硬件连接原理图
如图３所示。Ｊ１端为外接
７０Ｑ
１
天线端口，外接有源ＧＰＳ／
ＢＤ天线，天线与芯片间的
Ｌ１、Ｃ９、Ｃ１０组成馈电线路，
ＧＰＲＳ
图４ ＧＴＭ９００Ｂ电路原理图
６ ６ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ２０ １４年第２期
ｗｗｗ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｒｎ，ＣＲ
雎
图形界面的设计，可以减少系统的硬件成本，且显示
界面可根据需求增加相应的功能，便于后期的扩展。界面
仪表通过信号与槽的形式实现与硬件的交互，如温度显示
函数为 】：
ｃｏｎｎｅｃｔ（ｔｉｍｅｒ，ＳＩＧＮＡＬ（ｔｉｍｅｏｕｔ（）），ｔｈｉｓ，ＳＬＯＴ（ｇｅｔｔｍｐ（）），
—
参考文献
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（２）：１—３．
［２］张豪，杨春燕．汪筱阳．￥３Ｃ２４４０Ａ芯片及应用［Ｊ］．电子设计
共工程，２０１１（１２）：１—５．
／／通过定义定时器信号来调用槽函数ｇｅｔ—ｔｍｐ（）
ｇｅｔ
［３］石飞飞，马晨．基于ＯＰＯ７和ＬＴＣ１５４３温度采集模块的设计
［Ｊ］．电子设计工程，２Ｏ１０（１２）：１—３．
［４］李新，包剑，刘卉．车载ＧＰＳ终端的设计与实现［Ｊ］．辽宁Ｔ
程大学学报，２００４（Ｓ１）．
ｔｍｐ（）｛
ｆｄ＝ｏｐｅｎ（“ｄｅｖ／ＴＸ２４４０一ｄｓ１８ｂ２０”）；／／打开驱动
ｊｆ（ｆｄ＜０）
Ｅ５］王春波．ＧＰＳ／ＧＰＲＳ车载终端的设计与实现［Ｄ］．成都：电子
ｒｅｔ—ｒｅａｄ（ｆｄ，￣ｄａｔａ，４）；／／读取温度值
科技大学，２００８：２—３０．
［６］刘峥嵘，张志超，徐振山．嵌入式Ｌｉｎｕｘ应用开发详解［Ｍ］．
Ｌｃｄｎｕｍ－－＞ｄｉｓｐｌａｙ（ｗｅｎｄｕ）；／／实现温度的显示
｝
北京：机械工业出版社，２００４．
［７］穆煜．嵌入式应用程序设计［Ｍ］．北京：邮电大学出版社，２０１１．
Ｅ８］王瑞民，赵祥模，惠飞，等．基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ与Ｑｔ的汽车虚
拟仪表设计［Ｊ］．现代电子技术，２Ｏｌ２（６）：１—４．
结 语
在项目设计中以￥３Ｃ２４４０Ａ处理器为核心，采用我国
自主研制的北斗技术实现对于除冰车的定位操作，并在车
载终端实现了对于除冰车油位、除冰液参数的实时显示，
并将参数连同定位信息一同传输至上位机，实现对于除冰
车更加合理化的调度。●鬣
高建树 士生导 ；主要从事机场除冰雪系统以及机场特种设备
盼研究。
：
（责任编辑：杨迪娜 牧稿日期：２ｏ１３一ｏ８～６）
沈阳物联网产业发展与未来城市研讨会圆满结束
物联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）被称为继计算机、互联网之后的第三次信息技术浪潮，作为战略性新兴产业在国家的
高度重视下迅速发展。目前，物联网技术的发展已经开始对社会和人们的生活产生了深刻的影响。物联网技术的应
用在寻常百姓家中越来越普遍，各大商家也纷纷关注这一商机无限的领域。
近日，由沈阳物联网产业园主办，沈阳新惠通物联网产业园发展有限公司、沈阳佳策物联网科技有限公司承办的
“物联网产业发展与未来城市研讨会暨沈阳物联网产业园招商推介会”在沈阳举办。
会上，北京航空航天大学何立民教授、北京大学地球与空间科学学院副院长张飞舟、沈阳市经济和信息化委员会
副主任葛苏等７位专家分别就中国物联网产业现状和未来发展趋势、沈阳物联网产业现状及政府规划、现代通信技术
与物联网、物联网技术与智慧城市以及大数据、云计算与物联网等方面进行了主题发言。
北京航空航天大学何立民教授谈到：“物联网产业看似繁荣的今天，存在着产业的真假机遇。真机遇要能满足百
姓需求、政策需求、国情需求、时代需求，只有满足真机遇的产品才能长久地存在。”何教授同时提到，物联网的产业模
式也会发生根本性的改变，会发生从传统产业到扇形产业的改变，也就是说未来的产业模式将是知识创新与创新知识
在企业间分离，形成上下游产业链。上下游企业间没有技术转移，只有产品平台中介。
北京大学地球与空间科学学院副院长张飞舟告诉记者，物联网是实现人与人、人与物、物与物、物与人之间联系的
方式，比如食品溯源、工业转型过程中的能耗降低、ＧＰＳ定位等，这些都是物联网技术的应用。其实这些技术早就存在
于我们的生活之中，但是物联网是对原有信息化程度的一个提高，有了它，智慧城市才能真正实现。
沈阳物联网产业园位于国家大学科技城，文化行政中心及沈阳新南站枢纽中心交汇点。沈阳物联网产业园是沈
阳唯一以物联网产业为基础的集中产业带。目前，已经有百余家和物联网产业相关的公司达成落户意向。沈阳佳策
物联网科技有限公司、沈阳新惠通物联网产业园发展有限公司董事长谭睿告诉记者，公司计划每年举办此类课题的专
业学术论坛，力争用三到五年的时间成为全国有影响力的论坛。
（责任编辑：杨迪娜）
６ ８ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ２０ １４＃－ｇ ２期 ＷｗＷ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｒｎ．ｃＲ