电子巡查系统中GPS智能移动终端电路设计

  作者:dolphin 时间:2017-04-06

  现在以GPS(全球卫星定位系统)为核心的GIS(地理信息系统)设备正进入普及应用阶段。随着技术的发展,各种移动定位终端已经深入我们的生活,而同时人们需要更多基于位置的安全保障,于是也向GPS提出了新的要求,能否提供一种嵌入式GPS,提供安防联防诸如巡查过程中保安移动信息服务,位置监控调配服务等。不言而喻,GPS、微型嵌入式终端等新技术,必然成为GIS中一个新兴的重要研究领域。

  本设计采用AT89S52作为MCU,其中P0口与P1口的2,3,4控制LCD1602;P1口的5,6,7作为同步串口控制调制解调芯片MSM6882;串口的RX接收GPS数据,TX发送语音数据。

  GPS模块:设计采用u-blox公司的GPS接收模块nr-86,该模块体积小重量轻,集成高灵敏度、低功耗的NemeriX芯片方案于设计中。本模块能快速定位, 1Hz导航更新频率,并可以对16颗卫星进行同时跟踪。支持WGS-84的数据协议。它接口简单,TTL电平串口输出NMEA-0183格式的数据,只须连接模块的TX端与51单片机的RX端,另外单片机P1.0与模块的RESET端相连,以控制模块复位。本设计采用NMEA默认格式中的$GPRMC协议,是由于该协议精简,信息覆盖面广,数据容易被单片机采集处理。

  调制解调芯片MSM6882:在设计时,89S52单片机通过同步串口与该芯片相连,然后由芯片把信号调制到模拟信道,再将信号加载到对讲机(PTT)上,由对讲机实现无线传输。单片机CLK引脚的输入时钟周期应在0.42μs到1.35μs范围内,通过可调电阻调节调制信号输入到电台的幅值。信号一路经信号限幅后送入 MSM6882的AI引脚,另外一路经放大、检波、幅值比较后送入单片机,以作为载波检测信号。当系统检测到该信号时,可以采取延时发送的方式来避免同频干扰和信道阻塞。

  语音合成芯片XF1M01:XF1M01通过异步串口接收待合成的文本,它内含GB-2312汉字字库,外接单支三极管驱动扬声器,即可实现文本到声音(TTS)的转换,设计中音频输出通过功放再送给扬声器,以获得较大音量,适应户外环境。只须送给它汉字的内码(即16位二进制字符),即可读出一字,多送多读,因此对存放空间的要求要低,适合电子巡查系统的应用。芯片空闲时Ready端输出低电平,因此将其连至单片机P3.2,单片机即可扫描该引脚,当芯片空闲时就通过异步串口给它发送数据。传输波特率由Baud_0、Baud_1两个引脚决定,设计中采用的是9600bps。单片机的P1.1与芯片RESET端相连以控制芯片复位。

关键词: 智能硬件 低功耗 GPS

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