GPS9808在汽車智能防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、GPS9808在汽車智能防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用陳少華收稿日期：2006-8-2基金項目：大連市科技計劃資助項目（2005C11CG208）作者簡介：陳少華（1979），男，助教，碩士研究生，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸和射頻技術(shù) ，李桂林（大連交通大學(xué) 電氣信息學(xué)院，遼寧 大連 116028）摘要： 本文介紹了Leadtek（麗臺）公司的最新款OEM模塊GPS9808的功能及特點(diǎn)，并給出了此模塊和MSP430F169單片機(jī)、GSM短消息模塊TC35i組成的汽車智能防盜系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵字：單片機(jī)；汽車防盜；低功耗；NEMA中圖分類號：TN962 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AGPS9808 Application in t

2、he Intelligent Car Systerm of Guarding against Theft1引言隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以車代步的用戶數(shù)量不斷擴(kuò)大，汽車失竊案的數(shù)量也隨著增多，給人們帶來了較大的經(jīng)濟(jì)損失。而目前市場上提供的汽車防盜系統(tǒng)大都存在功能較少、體積大不易隱蔽安裝、功耗大等缺點(diǎn)。本文針對存在的問題，詳細(xì)介紹了Leadtek公司最新款OEM模塊GPS9808在新型智能防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用。該防盜裝置采用超低功耗MSP430單片機(jī)與GSM通訊模塊TC35i結(jié)合，功耗低、體積小便于隱蔽安裝，同時又滿足了用戶在很遠(yuǎn)距離能夠及時掌握汽車安全狀況等多功能的需要。2 GPS9808的功能與特點(diǎn)&

3、#160;GPS 9808是 Leadtek(麗臺)公司推出的一款功能強(qiáng)大，性能卓越的OEM模塊。它在保持以前OEM 模塊優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，是具有結(jié)構(gòu)小巧、性能優(yōu)良等特點(diǎn)的低功耗的12通道模塊。它的熱啟動時間小于8秒，重捕時間小于0.1秒；定位精度在差分模式（DGPS）下小于5米；接口采用串行TTL電平，數(shù)據(jù)格式支持標(biāo)準(zhǔn)NMEA-0183,SiRF二進(jìn)制協(xié)議。模塊外部的射頻金屬保護(hù)保證了在嘈雜環(huán)境下同樣保證最佳性能。它外形尺寸為24 X 20 X 2.6 mm，功耗僅為215mW，非常適合在汽車電子等對功耗體積要求較高的系統(tǒng)中應(yīng)用。GPS9808引腳如圖1所示，各引腳的功能如表1

4、所示1。12438765VSTBYGNDVCCTXDARXDAANTPWRTIMEMARKPBRESN圖1 GPS9808引腳排列圖表1 GPS9808引腳功能描述引腳符號功能描述1VSTBY提供3V直流電源給RTC或SRAM ，不用時懸空2GND接地3VCC3.3V電源輸入端4TXDATTL串行數(shù)據(jù)發(fā)送端5RXDATTL串行數(shù)據(jù)接收端6ANTPWR天線電源輸入端，取決于天線類型，不用時懸空7TIMEMARK秒脈沖輸出端，不用時懸空8PBRESN復(fù)位引腳，低有效，不用時懸空3 GPS9808在智能防盜裝置中的硬件實(shí)現(xiàn)該防盜裝置采用GPS9808模塊搜索汽車的位置、速度等狀態(tài)信息，通過MSP43

5、0F169單片機(jī)處理這些信息和檢測汽車鑰匙開關(guān)、車門等傳感器狀態(tài)，并利用GSM模塊TC35i和用戶建立通訊控制的聯(lián)系。其硬件實(shí)現(xiàn)組成如圖2所示。該裝置包括GPS定位模塊、CPU控制模塊、通訊模塊、傳感器檢測模塊、聲光告警模塊、電源管理模塊組成。具有體積小，功耗低，功能多等特點(diǎn)，是一種性價比較高的汽車防盜裝置。GPS9808I/OUART0MSP430F169UART1TC35i電源管理模塊聲光報警傳感器檢測I/OI/O天線天線圖2 智能防盜裝置硬件實(shí)現(xiàn)框圖該裝置主要組成電路的功能及特點(diǎn)：（1）GSM通信模塊采用SIENENS的TC35I。TC35I是SIEMENS公司專為GSM通信設(shè)計的專用模

6、塊，具有語音、數(shù)據(jù)、傳真和點(diǎn)對點(diǎn)短信功能，工作于EGSM 900和GSM 1800頻段，重僅10g，在3.54.8V范圍內(nèi)均能正常工作， 可輸入820V/500mA的直流電，內(nèi)部有自動充電控制電路，通信速率為19.2kbps2。（2）聲光報警電路采用ISD4004集成語音芯片和發(fā)光LED，結(jié)合驅(qū)動和功放電路實(shí)現(xiàn)，可以方便的實(shí)現(xiàn)語音錄放和燈光閃爍的防盜系統(tǒng)的安全提示以及報警功能。（3）傳感器檢測電路用來實(shí)現(xiàn)對汽車鑰匙、車門等信號的檢測，同時按指令進(jìn)行電源、中控鎖等進(jìn)行控制。（4）電源管理電路主要由LP3966和TC1017完成，兩款電源管理芯片分別提供3.6V和3.3V供電，在節(jié)能關(guān)斷模式下電流

7、都僅為0.05 uA左右，使用備用電池供電即可滿足系統(tǒng)長期需要，可有效防止人為對汽車電源的破壞，提高了防盜系統(tǒng)的安全系數(shù)。（5）CPU采用超低功耗16位處理器MSP430F169，它采用1.8V-3.6V低電壓，RAM數(shù)據(jù)保持方式下耗電僅0.2uA，活動模式耗電330 uA /MIPS,在8MHz晶振工作時，指令速度可達(dá)8 MIPS，具有強(qiáng)大的處理能力3。GPS9808與單片機(jī)的接口電路圖如圖3所示。URXD0MSP430F169UTXD0P1.1TXDAGPS9808RXDAPBRESN圖3 GPS9808與MSP430F169接口電路圖4 軟件協(xié)議實(shí)現(xiàn)GPS9808與單片機(jī)的通訊協(xié)議采用模

8、塊支持的NMEA-0183通訊協(xié)議，能提供GGA、GSA、GSV、RMC、VTG、GLL等多種可選格式。在和GPS通訊時，考慮到實(shí)際需要和功耗等問題，每5秒鐘更新一次經(jīng)緯度和時間數(shù)據(jù)。在此我們選擇模塊默認(rèn)的輸出RMC數(shù)據(jù)格式，如果此時和衛(wèi)星的通訊正常的話，接收到的數(shù)據(jù)格式將是下面這樣的1： $GPRMC,204700,A,3403.868,N,11709.432,W,001.9,336.9,170698,013.6,E*6E 用戶與防盜裝置間的通訊協(xié)議主要提供控制汽車狀態(tài)以及查詢汽車位置信息等功能，需要GPS9808提供數(shù)據(jù)的功能主要有：汽車定位信息查詢、汽車正常停車區(qū)域范圍設(shè)置、汽車跟蹤設(shè)置

9、等。因此我們不需要NMEA 0183通訊協(xié)議提供的全部信息，只需要從中挑選出我們用得著的時間、經(jīng)緯度、速度等數(shù)據(jù)位信息。表2 正常車輛定位信息發(fā)送數(shù)據(jù)格式（防盜裝置>用戶）先導(dǎo)符協(xié)議關(guān)鍵字協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)尾符*(2AH)T(54H)POSITIONID:CA876DN>plate identification numbersDATE:25/04/2002>dateTIME:18:30:25>GMT timeLAT:48.546320N>latitude NorthLONG:7.654320E>longitude eastC:28.00>GSM signalS

10、:075>speed(km/h)V>GPS coordinate ok&(26H)協(xié)議說明協(xié)議數(shù)據(jù)說明當(dāng)終端收到用戶發(fā)送的查詢信息后，回復(fù)車輛定位信息數(shù)據(jù)主要包括車輛設(shè)備ID，時間日期，車輛經(jīng)緯度以及GSM信號強(qiáng)度和車輛速度以及GPS信號是否有效整個防盜裝置的軟件采用C語言實(shí)現(xiàn)，由于功能較多，協(xié)議非常復(fù)雜，在此僅給出需要GPS9808數(shù)據(jù)位較多的車輛定位信息發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)格式，如表2所示。結(jié)束語本文闡述了Leadtek公司的定位模塊GPS9808應(yīng)用于汽車智能防盜系統(tǒng)的方法和實(shí)現(xiàn)。拓寬了汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計的新思路，采用它所設(shè)計的新型智能防盜裝置不僅具有技術(shù)先進(jìn)、方便、功能強(qiáng)大等

11、特點(diǎn)，而且具有低功耗、體積小便于隱蔽安裝、采用獨(dú)立電源系統(tǒng)不易破壞、用戶可遠(yuǎn)程控制汽車狀態(tài)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。是目前一種非常實(shí)用的智能型汽車防盜系統(tǒng)，其可靠的性能經(jīng)過測試和實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的效果。參考文獻(xiàn)1 LEADTEK GPS MODULE TECHNICAL SPECIFICATION GPS9808 Version 1.00，2004.2 TC35i Hardware Interface Description Version 03.01，2005.3 沈建華， 楊艷琴等編著.MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社, 2005.作者信息：第一作者：姓名：陳少華 工學(xué)碩士 畢業(yè)于大連海事大學(xué)研究方向：數(shù)據(jù)