基于GPRS業(yè)務(wù)的GPS手持式信息傳輸系統

利用中國移動(dòng)開(kāi)通的gprs業(yè)務(wù)(general packet radio service，通用無(wú)線(xiàn)分組業(yè)務(wù))就可以較為圓滿(mǎn)地解決上述問(wèn)題。當gprs建立可靠的數據鏈路以后，就相當于使用專(zhuān)線(xiàn)直接接入internet網(wǎng)絡(luò )，使用可靠的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議進(jìn)行數據傳輸，保證了數據的穩定可靠和迅捷，同時(shí)相對于gsm 而言，gprs的成本費用是按照數據量計算的，價(jià)格低廉。

如今，隨著(zhù)gps技術(shù)的成熟和中國移動(dòng)gprs業(yè)務(wù)的推出，已經(jīng)有可能在手持式嵌入式設備中使用基于gprs的gps信息傳輸系統。本文選用聯(lián)想生產(chǎn)的xpl00 pda作為主機，并在外部開(kāi)發(fā)了gps和gprs模塊，從而實(shí)現了gprs／cps／pocketpc功能的三合一。

典型的gps接收模塊

◇itrax02模塊

itrax02是fastrax公司生產(chǎn)的一種gps接收機。該模塊的外形參見(jiàn)圖1所示。其主要技術(shù)指標如下：

◆更新速率：1 hz(可以用戶(hù)配置)；

◆通道：12個(gè)；

◆電壓：+2.7 v～+3.3 v(對vrf和vbb分開(kāi)供給電壓)；

◆功耗：130mw(在2.7 v時(shí))；

◆遵循的協(xié)議：nmea-0183 v3.0；

◆尺寸：25.9×25.9×4.6mm(wlh)；

◆重量：40 g。

遵循nmea協(xié)議的系統功能框圖如圖2所示。該itrax02模塊內部集成了兩塊處理器芯片、一片flash及相應的外圍電路。其中un8021b是gps接收機的rf前端處理器，用于接收rf信號，并進(jìn)行模數轉換；而un803lb則是gps接收機的基帶端處理器，主要用于實(shí)現相應的算法。其算法程序都集成在了flash里。

◆串行接口部分：用以傳輸gps數據和主機下發(fā)的命令：

◆供電接口部分的兩個(gè)處理器供電；

◆rf輸入部分：天線(xiàn)信號輸入；

◆spi接口部分：用以對un8021進(jìn)行相應的控制。

◇cms91-900/1800模塊

cms9l-900／1800模塊是cellon公司生產(chǎn)的gsm／gprs接收機，該模塊的外形圖如圖3所示、其主要的技術(shù)指標如下：

◆重量：10.5g；

◆功耗：工作時(shí)段時(shí)，最大970mw；等待時(shí)段時(shí)，最大為10.59 mw。

cms91-900／1800模塊的功能框圖如圖4所示。該模塊以一個(gè)基帶狀態(tài)機為核心，同時(shí)配合有天線(xiàn)和接收機模塊、flash、ram、電源管理模塊、電源切換模塊、sim卡接口模塊、揚聲器和耳機接口模塊、麥克風(fēng)接口模塊、蜂鳴器模塊、lcd和led接口模塊、背光和鍵盤(pán)接口模塊、異步串口、并口、i2c模塊等。同時(shí)，該模塊還給用戶(hù)提供了一個(gè)80引腳的插座，并提供了以下接口：

◆雙向l2c界面；

◆jtag口；

◆sim接口；

◆lcd接口；

◆耳機和外部揚聲器接口；

◆蜂鳴器輸出；

◆mic接口；

◆電池供電接口和電池充電接口。

系統基本結構

電源部分是關(guān)乎到cms91和itrax02能否正常工作的關(guān)鍵，因此，其芯片選擇必須非常注意。由于itrax02模塊需要兩個(gè)獨立的電源來(lái)分別給rf級和base級供電(vbb和vrf)，故選擇線(xiàn)性電壓調整器件的原則是滿(mǎn)足itrax02模塊的功率要求和紋波要求，itrax02模塊要求電源紋波<0.2mvp-p，否則會(huì )影響接收精度；設計時(shí)可選擇ti公司的tps77127和analogic tech公司的aat332l等芯片。而通過(guò)一個(gè)線(xiàn)性電壓調整器什對cms91供電時(shí)，為滿(mǎn)足功率要求，可選motorola公司的lm2576。

圖5是該系統的基本結構圖。設計時(shí)，在cms91模塊的外圍，通常應將麥克風(fēng)、耳機和揚聲器、sim卡都接到相應的cms91的引腳上。由于cms91模塊和itrax02模塊與主機的通信都是通過(guò)3.3v ttl電平的uart口來(lái)實(shí)現的。因此，如果使用筆記本電腦作為主機端，那么，就必須在串口端加上rs232轉換芯片。cms91模塊通過(guò)at命令集與主機進(jìn)行通訊；itrax02模塊則通過(guò)nmea-0183協(xié)議與主機通訊。這些協(xié)議都需要軟件來(lái)完成設置。

開(kāi)發(fā)方法

本系統使用了聯(lián)想生產(chǎn)的xpl00 pda產(chǎn)品和wince操作系統，開(kāi)發(fā)環(huán)境使用embeded visual c++，該開(kāi)發(fā)環(huán)境可以開(kāi)發(fā)arm、mips、ppc、sh3、sh4、x86em嵌入式cpu。具體開(kāi)發(fā)方法和編寫(xiě)visual c++相同。

itrax02支持nmea-0183輸出格式。該協(xié)議信息包括gga位置測定系統的定位資料、gsv導航衛星資料、rmc導航衛星特定精簡(jiǎn)資料、vtg方向及速度等相關(guān)資料。這里以接收gga數據為例，給出的格式如下：

＄gpgga，hhmmss,dddmm.mmmm,a,dddmm.mmmm,a,x,xx,x.x,x.x,m,,m,x.x,xxxx*cs

例：＄gpgga，033744,2446.5241,n,12100.1536,e,1,10,0.8,133.4,m,,,,*1f

表1所列是其具體說(shuō)明。通過(guò)表1便可讀出上面例子中的位置信息為：北緯24度46.5241分，西經(jīng)12l度00.1536分，格林威治時(shí)間為：3點(diǎn)37分44秒

按照本文給出的技術(shù)方案，在掌握必要的硬件設計和軟件編程方法后，再購買(mǎi)相應的手持式數據終端(可以是pda也可以是其他的嵌入式設備，只要具有兩個(gè)以上的串口就可以了)，就可以實(shí)現手持式全球定位通訊系統。如今隨著(zhù)全球定位系統、網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，將gps和gprs結合在一起，既可實(shí)現定位，同時(shí)又可以實(shí)現遠程控制等功能。