基于GR47模塊的車輛定位監控系統移動終端的設計

1 引言

　　本次設計的車輛定位監控系統,是采用世界領先的GPS全球衛星定位技術、GSM/GPRS全球移動通信技術、GIS地理信息處理技術以及數據處理技術,開發出的一套遠程監控管理系統。利用該系統可以遠程無線監控、調度所有在GPRS+GSM網覆蓋范圍內的警用車輛、急救車輛、消防車輛、出租車輛、租賃車輛、民用車輛等移動目標。移動目標的GPS數據、其他指令及各類報警數據均由GPRS信道傳送到遠程數據處理中心,并可根據需要進行語音通話。

2 GR47的功能特點

　　GR47是可以配置的,使得外部輸入、輸出接口提供的外部控制應用更有效。嵌入式的控制器對于在報警、儀表采集和應用公布等群組應用領域是可以訪問的,并且支持C語言編程。GR47獨特的優勢是:傳輸大量數據并始終保持連接,根據我們在不同地區的測試,掉線幾率是同類模塊最小的; 本身具有TCP/IP協議棧功能,還可以開放內部CPU資源,同時擁有所有M2M通信必需的功能。

　　圖1所示為GR47的內部實時操作系統(RTOS)及外部硬件接口框圖。控制器位于GR47的內部,運行實時操作系統。RTOS給用戶提供了GSM 處理程序,AT 指令通道函數, TCP/IP協議,UART、I/O 口、I2C、SPI總線等外部接口的驅動函數及一些其它的應用函數。微控制器在后臺運行,所以并不影響模塊的GSM 功能。用戶將應用程序以腳本的形式下載到模塊的FLASH中,模塊使用了一個解釋器,解釋器從FLASH中讀入腳本,并且逐行解釋,使之執行所需功能。GR47的外部有3個串口,其中串口1 作AT指令通道或程序下載用,串口2主要用于調試程序,串口3為通用232口,可以連接其它外部設備,另外還有I2C、SPI總線和8 根I/O線。

圖1 GR47 模塊框圖

　　GR47模塊有兩種工作方式,一種是內部控制器方式,即直接利用模塊內嵌的CPU和開放的系統資源,將應用程序下載到模塊中使用,腳本在模塊本身的內部控制器中運行,腳本運行的時候模塊可以發送和接收數據并對其進行處理;另一種方式是外部控制器方式,即將模塊嵌入到用戶的系統中使用,外掛處理器對其進行操作控制,腳本在外部微控制器中運行。它的一個典型的應用是: 將一個微控制器和GR47模塊結合起來,從微處理器通過UART1向GR47發送AT指令。

　　圖2和圖3描述了GR47分別工作于內部控制器方式和外部控制器方式的兩個無線通信系統的原理框圖。從圖中可以看出,不論是外部控制器還是內部的嵌入式應用程序都是通過串口與GSM/GPRS移動站進行通信的。此外,利用GR47的I2C總線和I/O線可以與其它許多外部設備進行通信,總之, GR47模塊以其獨特的優勢將在各行各業發揮重要的作用。

　　圖2 內部控制器方式