基于GPS9808的智能定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

摘要： 提出了一種以O(shè)EM模塊GPS9808和MSP430F169單片機(jī)為核心器件的智能定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)介紹了GPS9808和MSP430F169的主要功能及特點(diǎn)， 給出了由GPS9808和MSP430F169單片機(jī)、GSM短消息模塊TC35i所組成的物體智能定位系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法。經(jīng)過(guò)測(cè)試， 該系統(tǒng)的性能得到驗(yàn)證， 也取得了良好的效果。

　　0 引言

　　在移動(dòng)物體監(jiān)控系統(tǒng)中， 通常需要將移動(dòng)物體的定位數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)回傳到監(jiān)控中心。常用的無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)分為公網(wǎng)和專網(wǎng)兩大類。其中公網(wǎng)指的是GPRS、CDPD、GSM等無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)； 專網(wǎng)則是指為監(jiān)控系統(tǒng)專門建立的無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。采用公網(wǎng)的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)一般具有投資小、覆蓋面大、系統(tǒng)維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)， 但其實(shí)時(shí)性較差， 不能進(jìn)行GPS差分定位。而用GPS等專網(wǎng)系統(tǒng)不但可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控， 而且可采用時(shí)分復(fù)用方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)， GPS等專網(wǎng)系統(tǒng)還可充分利用無(wú)線頻率資源， 而且其傳輸速度快、實(shí)時(shí)性好， 并可進(jìn)行GPS差分定位， 定位精度很高。因此， 專網(wǎng)的GPS移動(dòng)物體監(jiān)控系統(tǒng)尤其適合于軍事以及公安、消防、公交、金融運(yùn)鈔等對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合。

　　GPS等專網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)傳終端在系統(tǒng)中的主要作用是實(shí)現(xiàn)GPS差分定位與無(wú)線通信。本文將介紹Leadtek公司的OEM模塊GPS9808在智能定位系統(tǒng)中的應(yīng)用。該定位系統(tǒng)采用超低功耗MSP430單片機(jī)與GSM通訊模塊TC35i結(jié)合， 并具有功耗低， 體積小， 便于隱蔽安裝， 同時(shí)又可滿足用戶在很遠(yuǎn)距離也能及時(shí)掌握監(jiān)控物體狀況等多功能的需要。

　　1 定位系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　該智能定位系統(tǒng)采用GPS9808模塊來(lái)搜索物體的位置、速度等狀態(tài)信息， 通過(guò)MSP430F169單片機(jī)來(lái)處理這些信息和檢測(cè)物體中安裝的傳感器狀態(tài)， 并利用GSM模塊TC35i和用戶建立通訊和控制聯(lián)系。圖1所示是本智能定位系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)組成圖。該系統(tǒng)包括GPS定位模塊、CPU控制模塊、通訊模塊、傳感器檢測(cè)模塊、聲光告警模塊、電源管理模塊等， 具有體積小， 功耗低，功能多等特點(diǎn)， 是一種性價(jià)比較高的智能定位系統(tǒng)。

圖1 智能定位系統(tǒng)的硬件框圖

　　本系統(tǒng)中的GSM通信模塊采用SIENENS的TC35i。TC35i是SIEMENS公司專為GSM通信設(shè)計(jì)的專用模塊， 具有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信功能， 可工作于EGSM 900和GSM 1800頻段，其重量?jī)H10 g， 可在3.5～4.8 V的電壓范圍內(nèi)正常工作， 并可輸入8～20 V/500 mA的直流電。該模塊內(nèi)部有自動(dòng)充電控制電路， 通信速率為19.2kbps； 光報(bào)警電路采用ISD4004集成語(yǔ)音芯片和發(fā)光LED， 同時(shí)結(jié)合驅(qū)動(dòng)和功放電路來(lái)實(shí)現(xiàn)， 因而可方便地實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄放和燈光閃爍， 用于給監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行安全提示和報(bào)警； 傳感器檢測(cè)電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體信號(hào)的檢測(cè)， 同時(shí)按指令進(jìn)行電源控制； 電源管理電路主要由LP3966和TC1017完成， 這兩款電源管理芯片可分別提供3.6 V和3.3V的供電電壓， 他們?cè)诠?jié)能關(guān)斷模式下的電流都僅為0.05 μA左右， 使用備用電池供電即可滿足系統(tǒng)長(zhǎng)期需要， 故可有效防止人為對(duì)物體電源的破壞， 提高系統(tǒng)的安全系數(shù)。

　　2 主要器件選擇

　　2.1 MSP430F169的主要特點(diǎn)

　　MSP430F169 是一種采用16-Bit RISC 架構(gòu)，最高運(yùn)算速度可達(dá)8MIPS 的單芯片微控制器， 是專為低功耗應(yīng)用需求而設(shè)計(jì)的一種微控制器?？蓮V泛應(yīng)用在要求待機(jī)時(shí)間超常的便攜式產(chǎn)品和系統(tǒng)中。