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基于GPS和GPRS的小型追蹤器 1 引 言 　　隨著GPRS無線通訊、Internet網(wǎng)絡(luò)以及民用領(lǐng)域GPS的普遍應(yīng)用，將三者合一使用已成為當(dāng)今熱門的研究領(lǐng)域。 　　GPRS(General Packed Radio ServICe，通用分組無線業(yè)務(wù))采用TCP/IP協(xié)議，非常容易和現(xiàn)有的Internet技術(shù)及應(yīng)用平臺(tái)整合，即將各種IP技術(shù)和服務(wù)同移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合，為用戶提供各種高速度、高質(zhì)量的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。GPRS的移動(dòng)通信、價(jià)格低廉、快速登陸、永遠(yuǎn)在線、組網(wǎng)靈活、信道保障、小功率防雷擊等特點(diǎn)使得GPRS已逐漸取代GSM網(wǎng)絡(luò)。 　　GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))除了更多地應(yīng)用于高精尖端測(cè)量、測(cè)繪及導(dǎo)航領(lǐng)域外，也更多地推動(dòng)了其在低成本、低精度的民用小型GPS設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展和使用。GPS收發(fā)機(jī)的主要任務(wù)就是捕獲一定高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，同時(shí)對(duì)接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換放大和處理，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，最終實(shí)時(shí)計(jì)算出該觀測(cè)站的三維位置、三維速度和時(shí)間。 　　整個(gè)系統(tǒng)方案如圖1所示，帶有兩個(gè)串口的微控制器一方面獲取來自GPS接收模塊的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，另一方面將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過適當(dāng)處理后轉(zhuǎn)換為GPRS可以傳送的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)送入控制中心，當(dāng)用戶需要獲得相應(yīng)的追蹤數(shù)據(jù)時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)訪問即可。 　　 　　2 總體方案 　　基于微控制器的GPS+GPRS系統(tǒng)，主要由以下幾個(gè)部分組成：微控制器模塊、GPS+GPRS模塊、鍵盤及LCD顯示屏等附件。其基本原理框圖如圖2所示。 　　 　　MCU通過兩個(gè)串口接收和發(fā)送信號(hào)到GPS和GPRS模塊，MCU通過串口0中斷接收GPS發(fā)出的狀態(tài)信息(包括三維位置、三維速度、時(shí)間、航向等)并保存，經(jīng)軟件打包后通過串口1發(fā)送到GPRS模塊。GPRS模塊受MCU控制將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)GPRS網(wǎng)絡(luò)并連接Internet網(wǎng)絡(luò)。Internet用戶通過連接相關(guān)網(wǎng)站，或手機(jī)用戶通過編寫指定格式的短信，發(fā)送消息給GPRS模塊，GPRS模塊通過串口1將信號(hào)送入MCU，MCU發(fā)出接受信號(hào)鈴聲并根據(jù)約定協(xié)議自動(dòng)顯示相應(yīng)信息，鍵盤操作簡(jiǎn)單，可以方便地切換顯示信息。 　　3 硬件選型 　　該系統(tǒng)在選型時(shí)，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，主要的選擇目標(biāo)是體積重量小、能耗低的產(chǎn)品以滿足室外使用和便于老人小孩攜帶的要求。 　　3.1 MCU 　　MCU選用超低功耗型MSP430系列16位單片機(jī)MSP430F149，片內(nèi)有豐富的外設(shè)，可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址訪問的串行通信接口(USART0～1)以及液晶顯示驅(qū)動(dòng)模塊，最多可達(dá)6×8條I/O線，工作電壓為1.8～3.6 V。5種低功耗模式的體系結(jié)構(gòu)，使得該微控制器在便攜式測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)合非常理想地延長(zhǎng)了電池的使用壽命，省電模式下中斷喚醒只需6 μs。 　　3.2 XT55 GPS+GPRS模塊 　　XT55是Siemens推出的第一款也是目前的惟一一款集合了三頻GSM/GPRS和GPS接收器的模塊。預(yù)先配置的功能和超級(jí)緊湊的尺寸(體積53×34×5.1 mm3重11 g)使其十分易于集成在新的小巧型的應(yīng)用設(shè)備中，節(jié)省了大量的時(shí)間和費(fèi)用來做額外的硬件集成�？捎糜趥鬏敹绦�、語音、傳真，用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)最大理論傳輸速率可達(dá)85.6 kb/s，缺省值為14.kb/s，工作電壓為3.3～4.8 V，XT55內(nèi)置GPS接收器，能決定其當(dāng)前的位置、速度、航向。這些數(shù)據(jù)可以由MCU保存，也可以直接發(fā)送到一個(gè)操作中心。 　

回答者：415464651a2016-10-10 00:00