基于GR47模塊的車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中的移動(dòng)終端是車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的核心,主要由GPS接收單元, GPRS通信單元,主控制器單元,中文液晶顯示屏與鍵盤組成的人機(jī)交互單元及電話手柄組成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示:

　　圖5 　車載終端硬件結(jié)構(gòu)框圖

　　3. 1 GPRS通信單元和主控制單元

　　GR47帶有GSM/GPRS全套語音和數(shù)據(jù)功能,集成有功能強(qiáng)大的CPU并向用戶開放其系統(tǒng)資源,同時(shí)模塊內(nèi)嵌有TCP/IP協(xié)議棧和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),可以集車載機(jī)的GPRS通信和主控制器功能于一體。本設(shè)計(jì)中, GR47模塊工作于內(nèi)部控制器方式,控制器用于協(xié)調(diào)移動(dòng)終端中各模塊的工作,進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理。同時(shí), GR47具有GPRS和SMS兩種無線數(shù)據(jù)傳輸通道。在GPRS網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)良好的情況下,優(yōu)先通過GPRS通信方式將車輛所在位置、速度、車號(hào)等信息傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/監(jiān)控">監(jiān)控中心并接收來自監(jiān)控中心的指令。與此同時(shí), GR47不斷輪回檢查GPRS網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞、GPRS未覆蓋或者中心工作人員誤操作導(dǎo)致TCP/IP連接斷開時(shí),會(huì)立刻切換到SMS方式直至TCP/IP重新建立連接。

　　3. 2 GPS接收單元

　　GPS-OEM板是GPS接收單元的主要組成部分,通過天線接收來自GPS衛(wèi)星的定位信號(hào),經(jīng)過變頻、放大、濾波等一系列處理過程, 實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的跟蹤、鎖定、測量,產(chǎn)生計(jì)算位置的數(shù)據(jù)信息(包括緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間、航向、衛(wèi)星狀況等) 通過標(biāo)準(zhǔn)RS232串口與GR47進(jìn)行通信,GR47循環(huán)接收GPS —OEM板發(fā)來的定位信息,經(jīng)過解算后提取出用戶感興趣的數(shù)據(jù)信息(如緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時(shí)間等) ,并加上包頭形成一個(gè)數(shù)據(jù)包通過無線信道發(fā)送至監(jiān)控中心。

3. 3 人機(jī)交互單元

　　GR47模塊本身提供4根行線和4 根列線,只需要很少的外圍電路即可實(shí)現(xiàn)的4 ×5鍵盤,并且開發(fā)包中提供鍵盤掃描函數(shù),軟件實(shí)現(xiàn)也相當(dāng)方便。聯(lián)合嵌入式應(yīng)用腳本語言后,直接利用模塊上的鍵盤接口和I2C接口,不需要外掛控制器即可提供簡單的人機(jī)界面。

　　顯示屏主要是將監(jiān)控中心下發(fā)的控制信息以及文本信息顯示在液晶屏幕上。本設(shè)計(jì)中利用GR47模塊的I2C接口, 通過I2C轉(zhuǎn)并口芯片PCF837GA來控制并口控制的LCD模塊,如圖6所示。當(dāng)腳本運(yùn)行時(shí),通過寫入I2C數(shù)據(jù)以設(shè)置GPIO芯片的輸出。GPIO的輸出與LCD模塊的數(shù)據(jù)和控制線連接。高速的I2C數(shù)據(jù)輸出使得我們可以建立一組高達(dá)8位的離散波形,以符合LCD接口的要求。

　　圖6　顯示屏接口原理圖

　　3. 4 電話手柄單元