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全球衛星定位(GPS)技術應用到各個範疇

09.20.2010

 

隨著人們生死水平的進步,無線通訊技術和全球衛星定位(GPS)技術逐漸開端應用到日常生活的各個範疇。不管是對汽車的防盜監控還是搜索和維護喪失的小孩或智障老人,無線通訊(GSM)和DGPS技術都發揮著重要的作用。基於GSM網絡的無線通訊方式掩蓋範圍大、數據失密性好、運用便當、本錢低。分離GPS系統,GSM系統能夠將車輛及人員的位置信息經過無線通訊鏈路傳送到用戶手機,完成對車輛和人員的監控。

先科設計應用GPS系統獲取喪失的小孩或智障老人的位置,經過GSM網絡將位置數據發送給用戶,由於短音訊業務是按發送的短信條數收費,只需短音訊每次限制在140個字節即可,這個數據長度足夠傳送GPS定位信息。能夠以低價的方式完成對小孩和老人的維護。本系統採用普遍運用且廉價的AT89C52單片機、SIRF第三代GPS接納模塊和GSM模塊TC35i設計。

個人定位系統硬件設計
個人定位系統主要由四局部組成,即GSM模塊、GPS接納機模塊、單片機控制電路和電源電路。 GPS模塊擔任接納定位數據;GSM模塊在單片機的控制下收發短信;單片機控制電路對GPS定位數據停止剖析,並依據用戶的設置做出相應的處置。電源電路由7805和LM294lCS分別產生為+5V和+4.2v直流電壓。 +5V直流電壓作為單片機、GPS模塊的工作電源,+4.2V直流電壓提供應GSM模塊運用。


1.1 單片機控制電路
系統選用普遍應用的AT89C52單片機作為MCU。其內部有8k字節的FLASH程序存儲器和1256字節的RAM。該單片機內部僅有一個通用異步串口。為了可以同時與GPS以及GSM模塊通訊,單片機需求兩個串口。所以本系統應用串口擴展芯片GM8123完成對GPS數據和GSM數據的同時收發。單片機與GM8123模塊的接口電路如圖2所示。
串口擴展芯片GM8123工作在多通道工作形式下時,形式控制引腳MS=0。多通道形式允許3個子串口同時全雙工地工作。在此工作形式下,芯片的地址線STADDl~O是輸入口,由MCU控制選擇希望發送數據的子串口,地址線SRADDl~0是輸出口,用於向MCU返回接納到數據的子串口地址。經過對該芯片的控制,單片機能夠同時與GPS模塊和GSM模塊全雙工通訊。

1.2 GSM模塊
GSM模塊擔任在被維護對象和監控用戶之間傳送信息。本系統採用德國西門子工業的GSM模塊TC35i。 TC35i模塊是一個的工業級GSM模塊,工作在GSM900和GSMl800雙頻段,支持中文短信息。 TC35i的數據接口(CMOS電平)經過AT命令可雙向傳輸指令和數據,它支持Text和PDU格式的SMS(短音訊)。

1.3 GPS模塊
先科系統採用的GPS模塊為SIRF第三代高靈活度引線式GPS接納模塊SIRF starⅢ。該芯片定位精度在10m以內,最多能夠同時追踪20個衛星信道。其內部有可充電電池,能夠保管星曆數據,便於快速定位。串口數據格式為TTL電平數據輸出,通訊速率為4800通訊波特率,每秒輸出一次GPS全數據。該模塊GPS天線採用MMCX接口,數據線接口為6線接插件,排線輸出,運用簡單,普通狀況下只需用到三根輸出線,第一腳接3.5~5.5V的直流正電源,第五腳是電源地,第二腳是GPS的輸出線,它是TTL電平的串口信號,高電平大於2.4V,低電平小於0.4V,輸出驅動才能為2mA,能夠直接和單片機接口。假如只運用默許設置,單片機只從該模塊讀取數據即可。

2.1 GPS定位數據的接納
默許狀況卜,GPS接納模塊SIRF star III每秒輸出一次定位數據,通常採用$GPRMC精簡數據格式,該數據包含了目的的經度、緯度、速度(knot)、運動方向角、年份、月份、時、分、秒、毫秒、定位數據是有效的還是無效的等重要信息。語句格式如下:

$GPRMC,<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、、<12>、*hh
由於只需求曉得位置信息,所以在實踐應用中只用讀取其中的<1>至<6>即可。
<1>:代表UTC當地時間。格式為“時分秒”,時、分、秒均為兩位。
<2>:代表工作狀態。 “A”表示數據可用,“V”表示接納器報警,數據不可用。
<3>:代表緯度數據。格式為“度度分分.分分分分”。
<4>:代表緯度半球,為“N”或“S”。
<5>:



衛星數據更新: 10.12.2017
頁面最後更新: 10.12.2017
編輯部門: Shelley Canright
技術部門: Brian Dunbar
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