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GPS-GSM車(chē)載定位終端的設計

作者: 時(shí)間:2013-02-05 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
4 設計的要點(diǎn)
4.1 SIM卡的連接
系統中,TC35I模塊工作在4.5V電壓下,系統上電后必須在ZIF連接器的15腳(/IGT)加時(shí)長(cháng)100ms以上的低電平,且信號的下降時(shí)間應小于1ms,否則模塊不能正常啟動(dòng)。啟動(dòng)后15腳應保持高電平。啟動(dòng)后終端便可向模塊串口發(fā)送AT指令對模塊進(jìn)行控制實(shí)現初始化、短消息發(fā)送、語(yǔ)音通話(huà)等功能。模塊提供了ISO 7816-3 IC Card標準兼容的SIM接口,額外的CCIN引腳用于指示SIM卡是否連接上,由于目前移動(dòng)運營(yíng)商所提供的SIM卡均不提供該信號,所以在設計電路時(shí)將CCIN與CCVCC相連,考慮到對語(yǔ)音質(zhì)量的影響,SIM卡的CCGND端通過(guò)電容和電感耦合到GSM地,為SIM卡提供一個(gè)隔離地,以屏蔽其它信號線(xiàn)對SIM卡的影響。圖2給出了SIM卡的連接電路。
4.2 雙CPU設計
GPS終端工作在車(chē)載條件下,電源取自車(chē)輛蓄電池,在點(diǎn)火、熄火等情況時(shí)常常受到較大的沖擊,為了隱蔽防盜還常常將終端塞進(jìn)車(chē)輛前控制臺內部,或放入后備箱深處,受到車(chē)輛電路的電磁干擾非常嚴重,且環(huán)境溫度也較高。在如此惡劣的環(huán)境下,要想保證系統不會(huì )死機,必須采取一定的措施。本系統采用了雙CPU設計,由一塊從CPU芯片對MSP430F149進(jìn)行管理,其作用是:1充當硬件看門(mén)狗,在一個(gè)設定的時(shí)長(cháng)之內不能同主CPU握上手,則重啟系統;2管理整個(gè)系統的電源,該從CPU可以切斷或接通系統其它部分的電源;3系統長(cháng)時(shí)間運行時(shí),在檢測到系統空閑條件下定時(shí)給系統斷電重啟,以保持系統長(cháng)期運行的穩定性。
5 系統軟件的設計
5.1 模塊的軟件控制
單片機對GSM模塊TC35I的控制,是通過(guò)向其串口發(fā)送AT命令來(lái)實(shí)現的。每款模塊都有對應的AT命令集。通過(guò)單片機UART口發(fā)送具體AT命令的ASCII碼。例如設置短信中心號碼AT+CSCA=“+8613800731500”,要發(fā)送一條內容為“ABCD”的短信息,首先設置短信發(fā)送為T(mén)EXT模式AT+CMGF=1,然后發(fā)送對方號碼AT+CMGS=“XXXX(目的號碼)”,等模塊返回正確信息后,再發(fā)送短信內容ABCD。本系統中除了使用車(chē)載手柄發(fā)送中文短信時(shí)必須采用PDU模式,絕大部分情況下的命令和數據的收發(fā)都不涉及中文字符,因而采用TEXT模式。
GPS-GSM車(chē)載定位終端的設計
3 系統初始化模塊

單片機對GPS的控制并不復雜,只需定時(shí)或在需要時(shí)向模塊串口讀取定位數據即可,定位數據采用默認的推薦定位信息$GPRMC格式語(yǔ)句,具體形式為$GPRMC,1>,2>,3>,4>,5>,6>,7>,8>,9>,10>,11>,12>*hh,其中1>至12>為信息內容,包括經(jīng)度、緯度、速度、方向等,并以逗號隔開(kāi),hh為整個(gè)語(yǔ)句的校驗和。如果系統需要GPS信息,便會(huì )在檢測到RMC語(yǔ)句出現時(shí),讀取其有效信息部分。

5.2 終端系統軟件設計
終端軟件設計與終端所實(shí)現的功能密切相關(guān)。本系統設計的功能較為復雜,系統軟件所遵循的流程大致為:初始化——〉語(yǔ)音功能處理——〉短信命令讀取——〉手柄命令獲取——〉命令執行——〉車(chē)輛狀態(tài)監控——〉短信報告發(fā)送。也就是說(shuō),系統在初始化后,循環(huán)對語(yǔ)音通道的使用狀態(tài)、短信命令和手柄命令的送達進(jìn)行檢測,一旦監測到由語(yǔ)音請求(或中斷請求)、短信命令或手柄命令到達,系統將執行該命令,并向中心返回報告。有些命令的執行可能需要循環(huán)執行,如定時(shí)每分鐘向中心報告位置信息500次、定時(shí)向FLASH中記錄行駛軌跡等命令。因此在沒(méi)有命令送達時(shí)系統仍然根據狀態(tài)標志的判斷來(lái)繼續執行或終止終端之前接受的命令。系統同時(shí)要負責對車(chē)輛的安全狀況和行駛狀況進(jìn)行監測,如在開(kāi)啟圍欄功能時(shí),車(chē)輛在進(jìn)出入某一圍欄區域是都要對中心進(jìn)行報告,開(kāi)啟路線(xiàn)功能時(shí),車(chē)輛一旦偏離路線(xiàn)也要向中心匯報,等等。此外,終端還須實(shí)現一系列功能,這些功能并不容易用一個(gè)簡(jiǎn)單的流程表達清楚,例如,外部命令要求讀取FLASH中的歷史軌跡數據,或外部計算機向終端FLASH寫(xiě)入圍欄和路線(xiàn)數據,實(shí)現這些功能時(shí),終端可能暫停其它功能的執行,直至操作完畢時(shí)再繼續執行這些功能。
系統的總流程篇幅過(guò)于龐大,這里給出其中一個(gè)模塊:初始化模塊的功能流程,如圖3所示。
6 結束語(yǔ)
GPS車(chē)載定位系統已經(jīng)得到了一定程度的應用,該項技術(shù)與地理信息技術(shù)(GIS)以及數據庫技術(shù)等相結合,能夠實(shí)現監控中心對車(chē)輛的可視監控。在中心的電子地圖上可以清晰地顯示每一輛車(chē)的位置及各種狀態(tài)。未來(lái)的“可視”概念還在進(jìn)一步深化,安裝了攝像頭的終端利用GPRS數據傳輸技術(shù)可以實(shí)現真正的可視監控。另外,終端的防盜功能越來(lái)越完善,在私車(chē)的應用市場(chǎng)也有進(jìn)一步擴大的趨勢。本設計經(jīng)過(guò)廣泛的驗證室可行的。以的構架為基礎,本文給出了車(chē)載終端設計的一個(gè)有效、可靠、低成本的解決反案。
參考文獻:
1. 胡大可. MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機. 北京航空航天大學(xué)出版社. 2001
2. 劉濤, 張春業(yè), 韓旭東等. 基于手機模塊TC35的單片機短消息手法系統. 電子技術(shù). 2003
3.Elliott D Kaplan. GPS原理與應用 .電子工業(yè)出版社. 2001
4. 馮悅, 李小民, 馮振聲. GSM技術(shù)在GPS車(chē)輛監控系統中的應用. 微計算機信息. 1999
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