基于GPS/GPRS的车载监控终端设计

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前言

随着中国城市建设规模的扩大,车辆的增多,交通运输的经营管理和合理调度已成为一个广泛关注的问题。车载GPS定位终端是融全球卫星定位技术(GPS)和现代无线通信技术于一体的高科技系统。移动车辆配备的车载GPS终端用以获取自己的当前位置、时间、车速及行进方向等信息,实时地通过GPRS无线通信信道或短消息方式上传到远程监控中心,远程监控中心通过GPRS通信模块监测各车载目标的状况,并对当前受监控车辆运行状态、安全状态进行实时监控解析、故障诊断,并完成对车辆的定位、监控及合理调度。

车载移动监控终端的硬件设计

车载移动终端是由主控制器MCU、GPS接收模块、GPRS无线通信模块、功能控制单元和人机接口组成。车载GPS终端通过GPS接收天线接收GPS卫星发射的定位信号,经过MCU处理,计算出车辆的日期、时间、经纬度、速度和行驶方向等定位数据;当接收到监控中心的监控命令后,根据要求将定位信息通过GPRS发送到监控中心、当汽车遇到故障或遇劫等特殊情况,兼向监控中心等处报警、控制GPRS模块进行短信息的收发。系统框图如图1所示。
1401GPSGPRStu1.jpg
图1 系统组成框图

1 MCU

主控制器MCU处理GPS模块收到的定位信息,并控制GPRS模块进行短信息的收发,实现人机接口的请求等。

在本设计中使用ST公司的STR710FZ2T6微控制器,其具有最多5个UART口、3个SPI口、50个通用I/O口、内置有512KB Flash,64KB的SRAM、工作温度:-40℃~105℃,STR710FZ2T6提供了慢速、等待、低功耗等待、待机、停机等多种工作模式(待机模式下的功耗不超过30uA),非常方便进行电源的管理。它还具有在电路编程(ICP)和在应用编程(IAP)的功能,编程和程序升级也非常方便。

2 GPS&GPRS模块

GPS&GPRS模块是车载终端的核心模块,它的性能好坏直接影响到整个设备,为减少系统的外部电路和降低成本,选用集成了GPS模块和GPRS模块的SIMCOM 548模块,其GPS模块采用SiRFstar-III高性能GPS芯片,支持卫星定位和基于移动通讯网的定位,其精度为:定位<10m,速度0.1m/s、数据兼容NMEA 0183、SiRF、RTCM SC-104等多种协议、具有20通道,连续追踪等特点。

GPRS模块支持四频GSM 850/900/1800/1900,GPRS 10级数据传输符合GSM phase 2/2+标准。电流消耗:休眠模式3mA,通话模式240mA。工作温度:-30℃~+80℃,存储温度:-45℃~+95℃。
SIMCOM 548模块的接口方式也很简单,在本设计中将STR710FZ2T6本身自带的串口1与SIM548的GPS串口连接,即可接收GPS数据,串口2与SIM548的GSM串口连接,即可通过发送AT指令控制GPRS模块,实现GPRS网络的数据发送、GPRS的语音通话和GPRS短信功能。

本文更多内容,请参阅http://www.epc.com.cn/pdfdown.php?source=2014.1.pdf

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