专利名称：嵌入式气象预警信息接收终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及嵌入式GPRS (General Packet Radio Service,通用分组无线服务)领域，尤其是一种嵌入式气象预警信息接收终端。
背景技术：
我国是世界上受自然灾害影响较为严重的国家之一。目前，国内接收灾害预警信 息的手段非常单一，主要通过数字音频广播。该方式实时性差，且传输手段单一。无法满足日益严峻的灾害预警传输的要求。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，为实现灾害预警信息的实时传输与播报，提供一种基于嵌入式的气象预警信息终端，具体采用如下技术方案一种嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于包括GPRS模块、语音播报模块、触摸液晶显示模块、扩展内存与NANDFLASH模块、电源管理模块和ARM9嵌入式微处理器；其中GPRS模块实现短信息的接收；语音播报模块接收从嵌入式微处理器串口发送的指令，实现文本到声音的转换；触摸液晶显示模块作为该终端与用户的图形界面接口，用户通过触摸屏选择需要发送的文字，点击发送按钮实现文字的语音播报；扩展内存用于存放程序运行时的数据和代码，NANDFLASH用于存储bootloader (加载程序)、嵌入式Linux内核和带有图形界面库的文件系统；电源管理模块为ARM9嵌入式微处理器以及外围模块提供电压；该终端内置移植好的嵌入式Iinux操作系统，更加有效的管理系统资源、为用户提供访问硬件的接口、调度多个应用程序和管理文件系统。与现有技术相比，本实用新型的嵌入式终端可实现对预警信息的实时传输播报，实现播出种类多样，可通过GPRS短信接收和语音播报，同时实现文字和音频的预警信息实时接收，最大程度的扩大预警信息受众面。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的内容做详细说明。嵌入式气象预警信息接收终端结构如图I所示，包括GPRS模块、语音播报模块、触摸液晶显示模块、扩展内存与NANDFLASH模块、电源管理模块和ARM9嵌入式微处理器；其中GPRS模块实现短信息的接收；语音播报模块接收从嵌入式微处理器串口发送的指令，实现文本到声音的转换；触摸液晶显示模块作为该终端与用户的图形界面接口，用户通过触摸屏选择需要发送的文字，点击发送按钮实现文字的语音播报；扩展内存用于存放程序运行时的数据和代码，NANDFLASH用于存储boot loader、嵌入式Linux内核和带有图形界面库的文件系统；电源管理模块为ARM9嵌入式微处理器以及外围模块提供电压；该终端内置移植好的嵌入式Iinux操作系统，更加有效的管理系统资源、为用户提供访问硬件的接口、调度多个应用程序和管理文件系统。GPRS模块采用德国西门子公司的TC35i，该模块与GSM 2/2+兼容、双频(GSM900/GSM1800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输。语音播报模块采用0SYN06188嵌入式中文语音合成芯片通过异步串口接收嵌入式微处理器发送的信息帧，0SYN06188芯片根据命令码及参数进行相应的操作，该芯片支持国家标准GB_2312所有汉字、通信波特率1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选、有IObit PWM直接驱动输出和一个固定电流DA驱动输出、数字音量控制。触摸液晶显示模块选用奇美公司4. 3寸支持触摸的TFT-IXD液晶屏，该款显示屏响应时间很短，小于10ms，显示颜色达16. 7兆色，显示面积达95. 04mm*53. 86mm,分辨率有480RGB*272，带 LED 背光。扩展内存选用两片Samsung的K4X51163PC组成32bit数据总线、128M Byte的Mobile DDR RAM ;NANDFLASH模块选用 Samsung K9F1208U0M芯片，容量为 64MB，分为 131072行、528列，每一页的大小为512字节，外加16字节的额外空间，擦写一个NANDFLASH块仅需2ms ο电源管理模块选用AS1117AR-3. 3稳压芯片实现由5v适配器的电压输入到3. 3V输出电压转换，该电压供给外设；选用MAX8860EUA18芯片实现3. 3V电压输入到I. 25V电压输出的转换，该电压供给ARM核心。GPRS模块支持语音和短信服务，本终端通过串口发送AT指令集与GPRS模块通信实现与远端设备的收发短信息功能。GPRS模块相当于一个调制解调器，ARM处理器通过串口发送AT命令控制GPRS模块工作情况和得到GPRS模块的反馈信息。AT指令集是调制解调器通信接口的工业标准。它的基本格式是:AT+命令字符。通信过程中，ARM每发送一条指令，都需要加上回车符作为指令的结束符，否则TC35I不能识别。该系统接收中文短信息，还要实现PDU模式的短信的解码。其具体实现如下首先要初始化GPRS模块，即发送AT命令测试网络情况以及设置短信模式AT+CNMI=2，I, O, O, O (新短信提醒，并把收到的短信存入SIM卡)，然后短信接收模式AT+CMGF=0 (设为PDU模式，可以接收汉字)，接着发送接收短信息命令AT+CMGR=last(last中存有收到短信在SIM中的存储记录号)。短信存储下来以后，根据PDU串的结构，用软件实现PDU模式短信息的解码，还原出原来发送到该终端的信息内容。、[0016]语音播报模块实现整个系统的语音输出。语音播报模块米用0SYN06188嵌入式中文语音合成芯片通过异步串口接收嵌入式微处理器发送的信息帧，0SYN06188芯片根据命令码及参数进行相应的操作；其电源采用5V电压作为电源输入，扬声器输出采用PWM输出端口，通过PWM端口的两根引脚直接外接扬声器。由ARM进行控制，将接收到的短信息数据打包成6188能识别的帧，通过UART传输给0SYN06188中文语音合成芯片，该芯片通过文本转语音技术，实现文字信息到语音的输出。支持触摸的液晶显示模块实现预警信息的显示以及作为该终端与用户的图形界面接口。本实用新型终端选用奇美公司的4. 3寸支持触摸的TFT-LCD液晶屏，该款显示屏响应时间很短，小于10ms，显示颜色达16. 7兆色，显示面积达95. 04mm*53. 86mm,分辨率有480RGB*272，带LED背光。嵌入式微处理器通过Iinux下自带的完善的IXD驱动程序实现对LCD的控制。在文件系统中增加图形界面库QT4。其具体实现如下从Nokia官网获取QT-4. 5的源码后，在PC的Linux环境中解压它，解压后的源码存放在“/opt/Nuist/qt-4. 5”目录下,该目录下有三个文件,qt-embeded-1 inux-opensource-src-4. 5. 0 (QT-4. 5 的源码)、arm_qt4. 5_build(编译 ARM 版本的 Qt 脚本)、x86_qt4. 5_build(编译PC版本的Qt脚本)。在PC的Linux终端输入命令./arm_qt4. 5_build，PC将自动开始编译Qt4. 5。编译完毕ARM版本后，在“/opt/Nuist/qt-4. 5/_install/arm/”目录下生成我们所需要的库文件等。然后就是制作好包含QT4的文件系统。用QTCreator开发基于QT的预警信息显示图形用户应用程序，采用多线程实现软件设 计。系统上电启动Iinux后，即开始启动终端图形用户界面应用程序，该应用程序创建了一个主线程，以响应用户的界面操作，初始化GPRS模块，发送命令设置其为新短信息提示，该主线程还分别在后台创建一个子线程。GPRS模块的读线程不断侦听串口以获取GPRS模块返回的短信息，若从串口读到新短信息提示回送命令字，则弹出一个对话框显示“有新短信息”，提示用户操作，系统内部启动后台子线程自动完成短信息的解析和存储，并通过信息内容判断信息的预警类别，若为红色预警，立即驱动6188语音芯片将该条信息进行播报，若为其他预警类别，则由用户自由选择显示或者语音播报。实现将以PDU方式编码的短信息解码，并转换成GB2312码，因为OSYNO 6188只能识别以GB编码的汉字。本终端体积小、携带方便、功耗低、实时性高，可广泛应用于每户家庭中。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于包括GPRS模块、语音播报模块、触摸液晶显示模块、扩展内存与NANDFLASH模块、电源管理模块和ARM9嵌入式微处理器；其中GPRS模块实现短信息的接收；语音播报模块通过异步串口与ARM9嵌入式微处理器连接；触摸液晶显示模块作为该终端与用户的图形界面接口 ；扩展内存用于存放程序运行时的数据和代码，NANDFLASH用于存储bootloader、嵌入式Linux内核和带有图形界面库的文件系统；电源管理模块为ARM9嵌入式微处理器以及外围模块提供电压；该终端内置移植好的嵌入式Iinux操作系统。
2.如权利要求I所述的嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于=GPRS模块采用德国西门子公司的TC35i。
3.如权利要求I所述的嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于语音播报模块采用0SYN06188嵌入式中文语音合成芯片通过异步串口接收嵌入式微处理器发送的信息帧，0SYN06188芯片根据命令码及参数进行相应的操作。
4.如权利要求I所述的嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于触摸液晶显示模块选用奇美公司的4. 3寸支持触摸的TFT-LCD液晶屏。
5.如权利要求I所述的嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于扩展内存选用两片 Samsung 公司的 K4X51163PC 组成 32bit 数据总线、128M Byte 的 Mobile DDR RAM ；NANDFLASH 模块选用 Samsung K9F1208U0M 芯片。
6.如权利要求I所述的嵌入式气象预警信息接收终端，其特征在于电源管理模块选用AS1117AR-3. 3稳压芯片实现由5v适配器的电压输入到3. 3V电压输出的转换，该电压供给外设；选用MAX8860EUA18芯片实现3. 3V电压输入到I. 25V电压输出的转换，该电压供给ARM9核心。
专利摘要本实用新型公开一种嵌入式气象预警信息接收终端，属于嵌入式GPRS领域，终端包括GPRS模块、语音播报模块、支持触摸的液晶显示模块、扩展内存与Nand-Flash模块、电源管理模块和嵌入式ARM9微处理器。与现有技术相比，本终端可实现对预警信息的实时传输播报。实现播出种类多样，可通过GPRS短信接收和语音播报，同时实现文字和音频的预警信息实时接收，最大程度的扩大预警信息受众面。
文档编号H04W4/14GK202385284SQ201120472728
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者朱节中, 陈苏婷 申请人:南京信息工程大学