GPS就是這樣一種能實(shí)現(xiàn)高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格可接受的高科技定位產(chǎn)品。而GSM能通過(guò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)，很好的傳遞控制和定位信息。因此，GPS和GSM這兩個(gè)當(dāng)今熱門(mén)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，將最大程度的滿足人們對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤需求。

1.引言

GSM網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展使我們生活交往拉近了距離。GPS定位系統(tǒng)使我們知道了我們的精確地立足點(diǎn)。于是兩者的結(jié)合形成了一套系統(tǒng)讓我們實(shí)現(xiàn)了傳說(shuō)中的“千里眼、順風(fēng)耳”概念。為了進(jìn)一步了解該系統(tǒng)，本課題基于GSM、GPS技術(shù)結(jié)合單片機(jī)總控管理來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程跟蹤的目的。

2.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要有電源部分、MCU單片機(jī)控制部分、GPS定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集部分、GSM數(shù)據(jù)傳輸部分、外部信號(hào)檢測(cè)部分、振鈴提示以及對(duì)外控制部分組成。

3.電路模塊設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)

該設(shè)備采用12V供電，經(jīng)LM7805降壓，將電壓穩(wěn)到5V從而供單片機(jī)、定位模塊的部分供電;5V電壓再經(jīng)過(guò)二極管1N4007,由于二極管導(dǎo)通會(huì)有0.7V的壓降，于是可以得到4.3V的電壓，由于GSM模塊的電壓使用范圍是3.4-4.5V,所以4.3V可以是GSM模塊穩(wěn)定工作。

3.2 MCU單片機(jī)總控電路設(shè)計(jì)

該設(shè)備需要實(shí)時(shí)采集GPS信號(hào)、GSM短信指令，需要處理的數(shù)據(jù)比較多，一般51單片機(jī)很難處理。再者單片機(jī)與各模塊靠串口連接而普通單片機(jī)只有一個(gè)串口。所以控制起來(lái)更是不易。于是綜合考慮選擇RAM比較大的并且有兩個(gè)以上串口的單片機(jī)STC11F32XE.

3.3 GSM模塊電路設(shè)計(jì)

SIM300D是小體積即插即用模組中完善的三頻/四頻，GSM/GPRS解決方案。

使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)界面，使得具備GSM/GPRS900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸。三頻/四頻GSM/GPRS模塊，外形尺寸40x33x2.85mm支持用戶定制的MMI和鍵盤(pán)/LCD內(nèi)嵌強(qiáng)大的TCP/IP協(xié)議棧。

3.4 GPS模塊電路設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)采用臺(tái)灣產(chǎn)R o y a l T e k鼎天RGM-3600高性能SRIF 3 GPS模塊。該模塊采用當(dāng)今最新的SRIF3技術(shù)具有20通道可以同時(shí)追蹤2 0顆衛(wèi)星，定位速度快、精度高、功耗小等優(yōu)點(diǎn)。該模塊的RX、TX分別與單片機(jī)的TX2、RX2相連單片機(jī)通過(guò)串口來(lái)向模塊傳送指令。該模塊通信協(xié)議為NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)格式協(xié)議。

3.5 外部輸入輸出電路設(shè)計(jì)

該部分主要包括振鈴提示電路，繼電器控制電路，以及一路模擬傳感器的按鍵電路組成。振鈴電路和繼電器控制電路都是利用單片機(jī)IO口來(lái)控制三極管導(dǎo)通截止來(lái)實(shí)現(xiàn)蜂鳴器和繼電器動(dòng)作。

該電路中按鍵只是模擬傳感器信號(hào)，用來(lái)表示機(jī)動(dòng)車緊急情況時(shí)相應(yīng)傳感器采集到信息傳給該設(shè)備，經(jīng)過(guò)處理將信息發(fā)送給遠(yuǎn)程終端。

4.軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要程序包括：GSM驅(qū)動(dòng)、GSM數(shù)據(jù)處理、GPS數(shù)據(jù)接收處理、外部按鍵檢測(cè)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存以及振鈴和繼電器驅(qū)動(dòng)程序等。

GSM驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)單片機(jī)串口1向GSM模塊發(fā)送AT指令來(lái)控制該模塊以及查詢短信情況。同時(shí)STC11F32XE具有雙串口，串口2可以很好的與GPS模塊連接實(shí)時(shí)檢測(cè)定位信息。這給程序編寫(xiě)以及硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大方便。

該設(shè)備是一遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備所以有許多數(shù)據(jù)例如，密碼、手機(jī)號(hào)碼等需要永久儲(chǔ)存(掉電不丟失)并且需要方便修改，由于本設(shè)備采用的單片機(jī)內(nèi)置EPPROM所以該部分程序與外部硬件無(wú)關(guān)。程序編寫(xiě)比以往外置儲(chǔ)存器方便。

5.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究學(xué)習(xí)本設(shè)計(jì)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的定位信息，并且可以利用遠(yuǎn)程手機(jī)控制該設(shè)備查詢當(dāng)前的定位信息。該系統(tǒng)可以將此信息以短信的方式返到遠(yuǎn)程控制手機(jī)上。并且該系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)功能，用戶可以隨時(shí)通過(guò)手機(jī)向系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)指令進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。