GPS-GSM車(chē)載定位終端的設(shè)計(jì)
4 設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
4.1 SIM卡的連接
系統(tǒng)中,TC35I模塊工作在4.5V電壓下,系統(tǒng)上電后必須在ZIF連接器的15腳(/IGT)加時(shí)長(zhǎng)100ms以上的低電平,且信號(hào)的下降時(shí)間應(yīng)小于1ms,否則模塊不能正常啟動(dòng)。啟動(dòng)后15腳應(yīng)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(duì)模塊進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)營(yíng)商所提供的SIM卡均不提供該信號(hào),所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)將CCIN與CCVCC相連,考慮到對(duì)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(hào)線(xiàn)對(duì)SIM卡的影響。圖2給出了SIM卡的連接電路。
4.2 雙CPU設(shè)計(jì)
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(tái)內(nèi)部,或放入后備箱深處,受到車(chē)輛電路的電磁干擾非常嚴(yán)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(tǒng)不會(huì)死機(jī),必須采取一定的措施。本系統(tǒng)采用了雙CPU設(shè)計(jì),由一塊從CPU芯片對(duì)MSP430F149進(jìn)行管理,其作用是:1充當(dāng)硬件看門(mén)狗,在一個(gè)設(shè)定的時(shí)長(zhǎng)之內(nèi)不能同主CPU握上手,則重啟系統(tǒng);2管理整個(gè)系統(tǒng)的電源,該從CPU可以切斷或接通系統(tǒng)其它部分的電源;3系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí),在檢測(cè)到系統(tǒng)空閑條件下定時(shí)給系統(tǒng)斷電重啟,以保持系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。
5 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
5.1 模塊的軟件控制
單片機(jī)對(duì)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(xiàn)的。每款模塊都有對(duì)應(yīng)的AT命令集。通過(guò)單片機(jī)UART口發(fā)送具體AT命令的ASCII碼。例如設(shè)置短信中心號(hào)碼AT+CSCA=“+8613800731500” ,要發(fā)送一條內(nèi)容為“ABCD”的短信息,首先設(shè)置短信發(fā)送為T(mén)EXT模式AT+CMGF=1 ,然后發(fā)送對(duì)方號(hào)碼AT+CMGS=“XXXX(目的號(hào)碼)” ,等模塊返回正確信息后,再發(fā)送短信內(nèi)容ABCD 。本系統(tǒng)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(shù)據(jù)的收發(fā)都不涉及中文字符,因而采用TEXT模式。
圖3 系統(tǒng)初始化模塊
單片機(jī)對(duì)GPS的控制并不復(fù)雜,只需定時(shí)或在需要時(shí)向模塊串口讀取定位數(shù)據(jù)即可,定位數(shù)據(jù)采用默認(rèn)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
5.2 終端系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
終端軟件設(shè)計(jì)與終端所實(shí)現(xiàn)的功能密切相關(guān)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能較為復(fù)雜,系統(tǒng)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(zhí)行——〉車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)控——〉短信報(bào)告發(fā)送。也就是說(shuō),系統(tǒng)在初始化后,循環(huán)對(duì)語(yǔ)音通道的使用狀態(tài)、短信命令和手柄命令的送達(dá)進(jìn)行檢測(cè),一旦監(jiān)測(cè)到由語(yǔ)音請(qǐng)求(或中斷請(qǐng)求)、短信命令或手柄命令到達(dá),系統(tǒng)將執(zhí)行該命令,并向中心返回報(bào)告。有些命令的執(zhí)行可能需要循環(huán)執(zhí)行,如定時(shí)每分鐘向中心報(bào)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(dá)時(shí)系統(tǒng)仍然根據(jù)狀態(tài)標(biāo)志的判斷來(lái)繼續(xù)執(zhí)行或終止終端之前接受的命令。系統(tǒng)同時(shí)要負(fù)責(zé)對(duì)車(chē)輛的安全狀況和行駛狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè),如在開(kāi)啟圍欄功能時(shí),車(chē)輛在進(jìn)出入某一圍欄區(qū)域是都要對(duì)中心進(jìn)行報(bào)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(bào),等等。此外,終端還須實(shí)現(xiàn)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(dá)清楚,例如,外部命令要求讀取FLASH中的歷史軌跡數(shù)據(jù),或外部計(jì)算機(jī)向終端FLASH寫(xiě)入圍欄和路線(xiàn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)這些功能時(shí),終端可能暫停其它功能的執(zhí)行,直至操作完畢時(shí)再繼續(xù)執(zhí)行這些功能。
系統(tǒng)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(jié)束語(yǔ)
GPS車(chē)載定位系統(tǒng)已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用,該項(xiàng)技術(shù)與地理信息技術(shù)(GIS)以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)車(chē)輛的可視監(jiān)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(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)真正的可視監(jiān)控。另外,終端的防盜功能越來(lái)越完善,在私車(chē)的應(yīng)用市場(chǎng)也有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)廣泛的驗(yàn)證室可行的。以GPS-GSM的構(gòu)架為基礎(chǔ),本文給出了車(chē)載終端設(shè)計(jì)的一個(gè)有效、可靠、低成本的解決反案。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:
GPS-GSM
車(chē)載定位終端
全球移動(dòng)通信系統(tǒng)
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