基于AT89C52的GPS車輛導航設備研制

　　摘要：本文論述了GPS車輛導航系統的車載臺的電子電路設計與實現，詳細論述了基于單片機的嵌入式系統設計方法。介紹了GPS、GSM短信息以及液晶顯示技術。自行定制了車載臺與監控中心的通信協議。

　　系統的特點與功能

　　如圖1所示，本設計中GPS車輛導航系統將“全球衛星定位技術”(GPS)、“蜂窩移動通信技術”(GSM)和“地理信息技術”(GIS)結合在一起，分為監控中心與車載臺兩部分，兩者間采用GSM短信息的無線通信方式傳輸數據。車載臺屬GPS車輛導航系統中的下位機部分，完成的主要功能有：1)接收GPS衛星定位信號;2)以GSM短信息方式與監控中心通信;3)使用軟件狗技術，防止死機現象等。　　

 

　　設計實現

　　車載臺分為車外的GPS天線部分與車內部分兩部分，車內部分包括GPS-OEM板、單片機、液晶顯示模塊、GSM終端、電源模塊。車載臺主要部件組成如圖2。

　　單片機
　　采用ATMEL公司的AT89C52單片機作為車載臺的中央控制芯片，目前單片機編程可以選擇的開發語言主要是匯編語言與單片機C語言，即C51語言。在對單片機進行編程時，主要功能采用C51語言實現，液晶驅動、顯示部分采用匯編語言實現。

　　接收GPS信號
　　車載臺的定位功能是由GPS天線和Conexant公司的GPS-OEM板(型號Jupiter TU30-D410)一起提供的。GPS-OEM板記錄天線傳來的GPS信號，對信號進行解調和濾波，還原出GPS衛星發送的導航電文，獲得實時定位數據，通過串行方式輸出數據。

　　將GPS-OEM板的輸出引腳接至單片機的RxD引腳，GPS-OEM板上電后自動輸出NMEA-0183格式的GPS語句。單片機串口采用中斷方式接收數據，波特率9600bps，與GPS-OEM板的串行輸出一致。在單片機的串口中斷服務程序中接收GPS數據流，按照NMEA-0183協議將經度、緯度等數據提取出來，根據車載臺與監控中心的通信協議重新編幀，通過短信息發往監控中心。

　　與監控中心通信
　　使用GSM短信息的無線通信方式與監控中心通信，車載臺與監控中心各配置一臺GSM終端，用以收發短信息，采用法國Wavecom公司的GSM終端，型號為Fastrack M1206。

　　單片機通過串口發送AT指令控制GSM終端，AT89C52單片機只有一個串口，前文已介紹使用該串口接收GPS數據，因此用8251A串口擴展芯片將單片機的P2口擴展成一個串口，用于單片機和GSM終端間的通信，示意如圖3。單片機為TTL電平，GSM終端為RS232電平，因此把8251A的RxD(串口輸入)、TxD(串口輸出)引腳接至MAX232芯片的對應引腳，經過TTL-RS232電平轉換后接至GSM終端的串口。