GPS-GSM车载定位终端的设计

通话等功能。模块提供了ISO 7816-3 IC Card标准兼容的SIM接口，额外的CCIN引脚用于指示SIM卡是否连接上，由于目前移动运营商所提供的SIM卡均不提供该信号，所以在设计电路时将CCIN与CCVCC相连，考虑到对语音质量的影响，SIM卡的CCGND端通过电容和电感耦合到GSM地，为SIM卡提供一个隔离地，以屏蔽其它信号线对SIM卡的影响。图2给出了SIM卡的连接电路。

4.2 双CPU设计

GPS终端工作在车载条件下，电源取自车辆蓄电池，在点火、熄火等情况时常常受到较大的冲击，为了隐蔽防盗还常常将终端塞进车辆前控制台内部，或放入后备箱深处，受到车辆电路的电磁干扰非常严重，且环境温度也较高。在如此恶劣的环境下，要想保证系统不会死机，必须采取一定的措施。本系统采用了双CPU设计，由一块从CPU芯片对MSP430F149进行管理，其作用是：1充当硬件看门狗，在一个设定的时长之内不能同主CPU握上手，则重启系统；2管理整个系统的电源，该从CPU可以切断或接通系统其它部分的电源；3系统长时间运行时，在检测到系统空闲条件下定时给系统断电重启，以保持系统长期运行的稳定性。

5 系统软件的设计

5.1 模块的软件控制

单片机对GSM模块TC35I的控制，是通过向其串口发送AT命令来实现的。每款模块都有对应的AT命令集。通过单片机UART口发送具体AT命令的ASCII码。例如设置短信中心号码AT+CSCA=“+8613800731500”，要发送一条内容为“ABCD”的短信息，首先设置短信发送为TEXT模式AT+CMGF=1，然后发送对方号码AT+CMGS=“XXXX(目的号码)”，等模块返回正确信息后，再发送短信内容ABCD。本系统中除了使用车载手柄发送中文短信时必须采用PDU模式，绝大部分情况下的命令和数据的收发都不涉及中文字符，因而采用TEXT模式。

图3 系统初始化模块

单片机对GPS的控制并不复杂，只需定时或在需要时向模块串口读取定位数据即可，定位数据采用默认的推荐定位信息$GPRMC格式语句，具体形式为$GPRMC,1>,2>,3>,4>,5>,6>,7>,8>,9>,10>,11>,12>*hh，其中1>至12>为信息内容，包括经度、纬度、速度、方向等，并以逗号隔开，hh为整个语句的校验和。如果系统需要GPS信息，便会在检测到RMC语句出现时，读取其有效信息部分。

5.2 终端系统软件设计

终端软件设计与终端所实现的功能密切相关。本系统设计的功能较为复杂，系统软件所遵循的流程大致为：初始化——〉语音功能处理——〉短信命令读取——〉手柄命令获取——〉命令执行——〉车辆状态监控——〉短信报告发送。也就是说，系统在初始化后，循环对语音通道的使用状态、短信命令和手柄命令的送达进行检测，一旦监测到由语音请求(或中断请求)、短信命令或手柄命令到达，系统将执行该命令，并向中心返回报告。有些命令的执行可能需要循环执行，如定时每分钟向中心报告位置信息500次、定时向FLASH中记录行驶轨迹等命令。因此在没有命令送达时系统仍然根据状态标志的判断来继续执行或终止终端之前接受的命令。系统同时要负责对车辆的安全状况和行驶状况进行监测，如在开启围栏功能时，车辆在进出入某一围栏区域是都要对中心进行报告，开启路线功能时，车辆一旦偏离路线也要向中心汇报，等等。此外，终端还须实现一系列功能，这些功能并不容易用一个简单的流程表达清楚，例如，外部命令要求读取FLASH中的历史轨迹数据，或外部计算机向终端FLASH写入围栏和路线数据，实现这些功能时，终端可能暂停其它功能的执行，直至操作完毕时再继续执行这些功能。

系统的总流程篇幅过于庞大，这里给出其中一个模块:初始化模块的功能流程，如图3所示。

6 结束语

GPS车载定位系统已经得到了一定程度的应用，该项技术与地理信息技术（GIS）以及数据库技术等相结合，能够实现监控中心对车辆的可视监控。在中心的电子地图上可以清晰地显示每一辆车的位置及各种状态。未来的“可视”概念还在进一步深化，安装了摄像头的终端利用GPRS数据传输技术可以实现真正的可视监控。另外，终端的防盗功能越来越完善，在私车的应用市场也有进一步扩大的趋势。本设计经过广泛的验证室可行的。以GPS-GSM的构架为基础，本文给出了车载终端设计的一个有效、可靠、低成本的解决反案。

参考文献：

1． 胡大可. MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机. 北京航空航天大学出版社. 2001

2． 刘涛, 张春业, 韩旭东等. 基于手机模块TC35的单片机短消息手法系统. 电子技术. 2003

3．Elliott D Kaplan. GPS原理与应用 .电子工业出版社. 2001

4． 冯悦, 李小民, 冯振声. GSM技术在GPS车辆监控系