基于GPS9808的智能定位系統設計方案

摘要： 提出了一種以OEM模塊GPS9808和MSP430F169單片機為核心器件的智能定位系統的設計方案。同時介紹了GPS9808和MSP430F169的主要功能及特點， 給出了由GPS9808和MSP430F169單片機、GSM短消息模塊TC35i所組成的物體智能定位系統的軟硬件實現方法。經過測試， 該系統的性能得到驗證， 也取得了良好的效果。

　　0 引言

　　在移動物體監控系統中， 通常需要將移動物體的定位數據通過無線數據通信平臺回傳到監控中心。常用的無線數據通信平臺分為公網和專網兩大類。其中公網指的是GPRS、CDPD、GSM等無線數據網； 專網則是指為監控系統專門建立的無線數據通信網。采用公網的無線監控系統一般具有投資小、覆蓋面大、系統維護量小等優點， 但其實時性較差， 不能進行GPS差分定位。而用GPS等專網系統不但可對目標進行監控， 而且可采用時分復用方式進行數據傳輸，同時， GPS等專網系統還可充分利用無線頻率資源， 而且其傳輸速度快、實時性好， 并可進行GPS差分定位， 定位精度很高。因此， 專網的GPS移動物體監控系統尤其適合于軍事以及公安、消防、公交、金融運鈔等對實時性要求較高的場合。

　　GPS等專網系統的數傳終端在系統中的主要作用是實現GPS差分定位與無線通信。本文將介紹Leadtek公司的OEM模塊GPS9808在智能定位系統中的應用。該定位系統采用超低功耗MSP430單片機與GSM通訊模塊TC35i結合， 并具有功耗低， 體積小， 便于隱蔽安裝， 同時又可滿足用戶在很遠距離也能及時掌握監控物體狀況等多功能的需要。

　　1 定位系統硬件結構

　　該智能定位系統采用GPS9808模塊來搜索物體的位置、速度等狀態信息， 通過MSP430F169單片機來處理這些信息和檢測物體中安裝的傳感器狀態， 并利用GSM模塊TC35i和用戶建立通訊和控制聯系。圖1所示是本智能定位系統的硬件實現組成圖。該系統包括GPS定位模塊、CPU控制模塊、通訊模塊、傳感器檢測模塊、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， 是一種性價比較高的智能定位系統。

圖1 智能定位系統的硬件框圖

　　本系統中的GSM通信模塊采用SIENENS的TC35i。TC35i是SIEMENS公司專為GSM通信設計的專用模塊， 具有語音、數據、傳真和點對點短信功能， 可工作于EGSM 900和GSM 1800頻段，其重量僅10 g， 可在3.5～4.8 V的電壓范圍內正常工作， 并可輸入8～20 V/500 mA的直流電。該模塊內部有自動充電控制電路， 通信速率為19.2kbps； 光報警電路采用ISD4004集成語音芯片和發光LED， 同時結合驅動和功放電路來實現， 因而可方便地實現語音錄放和燈光閃爍， 用于給監控系統進行安全提示和報警； 傳感器檢測電路用來實現對物體信號的檢測， 同時按指令進行電源控制； 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， 他們在節能關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長期需要， 故可有效防止人為對物體電源的破壞， 提高系統的安全系數。

　　2 主要器件選擇

　　2.1 MSP430F169的主要特點

　　MSP430F169 是一種采用16-Bit RISC 架構，最高運算速度可達8MIPS 的單芯片微控制器， 是專為低功耗應用需求而設計的一種微控制器。可廣泛應用在要求待機時間超常的便攜式產品和系統中。