基于A(yíng)T89C52的GPS車(chē)輛導航設備研制

　　摘要：本文論述了GPS車(chē)輛導航系統的車(chē)載臺的電子電路設計與實(shí)現，詳細論述了基于單片機的嵌入式系統設計方法。介紹了GPS、GSM短信息以及液晶顯示技術(shù)。自行定制了車(chē)載臺與監控中心的通信協(xié)議。

　　系統的特點(diǎn)與功能

　　如圖1所示，本設計中GPS車(chē)輛導航系統將“全球衛星定位技術(shù)”(GPS)、“蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)”(GSM)和“地理信息技術(shù)”(GIS)結合在一起，分為監控中心與車(chē)載臺兩部分，兩者間采用GSM短信息的無(wú)線(xiàn)通信方式傳輸數據。車(chē)載臺屬GPS車(chē)輛導航系統中的下位機部分，完成的主要功能有：1)接收GPS衛星定位信號;2)以GSM短信息方式與監控中心通信;3)使用軟件狗技術(shù)，防止死機現象等?！　?/p>

 

　　設計實(shí)現

　　車(chē)載臺分為車(chē)外的GPS天線(xiàn)部分與車(chē)內部分兩部分，車(chē)內部分包括GPS-OEM板、單片機、液晶顯示模塊、GSM終端、電源模塊。車(chē)載臺主要部件組成如圖2。

　　單片機
　　采用ATMEL公司的AT89C52單片機作為車(chē)載臺的中央控制芯片，目前單片機編程可以選擇的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言主要是匯編語(yǔ)言與單片機C語(yǔ)言，即C51語(yǔ)言。在對單片機進(jìn)行編程時(shí)，主要功能采用C51語(yǔ)言實(shí)現，液晶驅動(dòng)、顯示部分采用匯編語(yǔ)言實(shí)現。

　　接收GPS信號
　　車(chē)載臺的定位功能是由GPS天線(xiàn)和Conexant公司的GPS-OEM板(型號Jupiter TU30-D410)一起提供的。GPS-OEM板記錄天線(xiàn)傳來(lái)的GPS信號，對信號進(jìn)行解調和濾波，還原出GPS衛星發(fā)送的導航電文，獲得實(shí)時(shí)定位數據，通過(guò)串行方式輸出數據。

　　將GPS-OEM板的輸出引腳接至單片機的RxD引腳，GPS-OEM板上電后自動(dòng)輸出NMEA-0183格式的GPS語(yǔ)句。單片機串口采用中斷方式接收數據，波特率9600bps，與GPS-OEM板的串行輸出一致。在單片機的串口中斷服務(wù)程序中接收GPS數據流，按照NMEA-0183協(xié)議將經(jīng)度、緯度等數據提取出來(lái)，根據車(chē)載臺與監控中心的通信協(xié)議重新編幀，通過(guò)短信息發(fā)往監控中心。

　　與監控中心通信
　　使用GSM短信息的無(wú)線(xiàn)通信方式與監控中心通信，車(chē)載臺與監控中心各配置一臺GSM終端，用以收發(fā)短信息，采用法國Wavecom公司的GSM終端，型號為Fastrack M1206。

　　單片機通過(guò)串口發(fā)送AT指令控制GSM終端，AT89C52單片機只有一個(gè)串口，前文已介紹使用該串口接收GPS數據，因此用8251A串口擴展芯片將單片機的P2口擴展成一個(gè)串口，用于單片機和GSM終端間的通信，示意如圖3。單片機為T(mén)TL電平，GSM終端為RS232電平，因此把8251A的RxD(串口輸入)、TxD(串口輸出)引腳接至MAX232芯片的對應引腳，經(jīng)過(guò)TTL-RS232電平轉換后接至GSM終端的串口?！　?/p>