【導讀】本文講解的是電子巡查系統中GPS智能移動終端電路設計,本設計采用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制解調芯片MSM6882;串口的RX接收GPS數據,TX發送語音數據。
現在以GPS(全球衛星定位系統)為核心的GIS(地理信息系統)設備正進入普及應用階段。隨著技術的發展,各種移動定位終端已經深入我們的生活,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,提供安防聯防諸如巡查過程中保安移動信息服務,位置監控調配服務等。不言而喻,GPS、微型嵌入式終端等新技術,必然成為GIS中一個新興的重要研究領域。
本設計采用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制解調芯片MSM6882;串口的RX接收GPS數據,TX發送語音數據。
GPS模塊:設計采用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芯片方案于設計中。本模塊能快速定位, 1Hz導航更新頻率,并可以對16顆衛星進行同時跟蹤。支持WGS-84的數據協議。它接口簡單,TTL電平串口輸出NMEA-0183格式的數據,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,以控制模塊復位。本設計采用NMEA默認格式中的$GPRMC協議,是由于該協議精簡,信息覆蓋面廣,數據容易被單片機采集處理。
調制解調芯片MSM6882:在設計時,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制到模擬信道,再將信號加載到對講機(PTT)上,由對講機實現無線傳輸。單片機CLK引腳的輸入時鐘周期應在0.42μs到1.35μs范圍內,通過可調電阻調節調制信號輸入到電臺的幅值。信號一路經信號限幅后送入 MSM6882的AI引腳,另外一路經放大、檢波、幅值比較后送入單片機,以作為載波檢測信號。當系統檢測到該信號時,可以采取延時發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,它內含GB-2312漢字字庫,外接單支三極管驅動揚聲器,即可實現文本到聲音(TTS)的轉換,設計中音頻輸出通過功放再送給揚聲器,以獲得較大音量,適應戶外環境。只須送給它漢字的內碼(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,適合電子巡查系統的應用。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,當芯片空閑時就通過異步串口給它發送數據。傳輸波特率由Baud_0、Baud_1兩個引腳決定,設計中采用的是9600bps。單片機的P1.1與芯片RESET端相連以控制芯片復位。