電子巡查系統(tǒng)中GPS智能移動終端電路設(shè)計
現(xiàn)在以GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))為核心的GIS(地理信息系統(tǒng))設(shè)備正進入普及應(yīng)用階段。隨著技術(shù)的發(fā)展,各種移動定位終端已經(jīng)深入我們的生活,而同時人們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,能否提供一種嵌入式GPS,提供安防聯(lián)防諸如巡查過程中保安移動信息服務(wù),位置監(jiān)控調(diào)配服務(wù)等。不言而喻,GPS、微型嵌入式終端等新技術(shù),必然成為GIS中一個新興的重要研究領(lǐng)域。
本設(shè)計采用AT89S52作為MCU,其中P0口與P1口的2,3,4控制LCD1602;P1口的5,6,7作為同步串口控制調(diào)制解調(diào)芯片MSM6882;串口的RX接收GPS數(shù)據(jù),TX發(fā)送語音數(shù)據(jù)。
GPS模塊:設(shè)計采用u-blox公司的GPS接收模塊nr-86,該模塊體積小重量輕,集成高靈敏度、低功耗的NemeriX芯片方案于設(shè)計中。本模塊能快速定位, 1Hz導(dǎo)航更新頻率,并可以對16顆衛(wèi)星進行同時跟蹤。支持WGS-84的數(shù)據(jù)協(xié)議。它接口簡單,TTL電平串口輸出NMEA-0183格式的數(shù)據(jù),只須連接模塊的TX端與51單片機的RX端,另外單片機P1.0與模塊的RESET端相連,以控制模塊復(fù)位。本設(shè)計采用NMEA默認格式中的$GPRMC協(xié)議,是由于該協(xié)議精簡,信息覆蓋面廣,數(shù)據(jù)容易被單片機采集處理。
調(diào)制解調(diào)芯片MSM6882:在設(shè)計時,89S52單片機通過同步串口與該芯片相連,然后由芯片把信號調(diào)制到模擬信道,再將信號加載到對講機(PTT)上,由對講機實現(xiàn)無線傳輸。單片機CLK引腳的輸入時鐘周期應(yīng)在0.42μs到1.35μs范圍內(nèi),通過可調(diào)電阻調(diào)節(jié)調(diào)制信號輸入到電臺的幅值。信號一路經(jīng)信號限幅后送入 MSM6882的AI引腳,另外一路經(jīng)放大、檢波、幅值比較后送入單片機,以作為載波檢測信號。當(dāng)系統(tǒng)檢測到該信號時,可以采取延時發(fā)送的方式來避免同頻干擾和信道阻塞。
語音合成芯片XF1M01:XF1M01通過異步串口接收待合成的文本,它內(nèi)含GB-2312漢字字庫,外接單支三極管驅(qū)動揚聲器,即可實現(xiàn)文本到聲音(TTS)的轉(zhuǎn)換,設(shè)計中音頻輸出通過功放再送給揚聲器,以獲得較大音量,適應(yīng)戶外環(huán)境。只須送給它漢字的內(nèi)碼(即16位二進制字符),即可讀出一字,多送多讀,因此對存放空間的要求要低,適合電子巡查系統(tǒng)的應(yīng)用。芯片空閑時Ready端輸出低電平,因此將其連至單片機P3.2,單片機即可掃描該引腳,當(dāng)芯片空閑時就通過異步串口給它發(fā)送數(shù)據(jù)。傳輸波特率由Baud_0、Baud_1兩個引腳決定,設(shè)計中采用的是9600bps。單片機的P1.1與芯片RESET端相連以控制芯片復(fù)位。