地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的三個(gè)組成部分設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的三個(gè)組成部分設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理該系統(tǒng)采用GPS技術(shù)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，利用GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。整個(gè)系統(tǒng)是由GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地面移動(dòng)通信系統(tǒng)兩大部分組成，而地面移動(dòng)通信系統(tǒng)是由指揮監(jiān)控中心、車(chē)載移動(dòng)單元和GSM通信網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成。車(chē)載移動(dòng)單元主要組成部分的設(shè)計(jì)車(chē)載移動(dòng)單元是由主控制器CPU、GPS接收機(jī)、GSM無(wú)線通信模塊、功能控制單元（手柄）和液晶顯示屏組成，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。車(chē)載GSM無(wú)線通信電路設(shè)計(jì)分析

圖1車(chē)載移動(dòng)單元硬件結(jié)構(gòu)原理圖車(chē)載移動(dòng)單元通過(guò)GPS接收天線接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的定位信號(hào)，經(jīng)過(guò)CPU主控器處理，計(jì)算出車(chē)輛的日期、時(shí)間、經(jīng)緯度、速度和行駛方向等定位數(shù)據(jù)。主控制器CPU是，處理接收機(jī)發(fā)來(lái)的定位信息，將定位信息和監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的控制信息顯示在液晶屏上，并控制GSM模塊進(jìn)行短信息的收發(fā)，手柄控制單元實(shí)現(xiàn)遙控監(jiān)聽(tīng)、請(qǐng)求服務(wù)、中文短信息接收及通話等功能。由于GSM無(wú)線模塊和GPS模塊都以串口通信方式與相連，因此硬件設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，在本設(shè)計(jì)中MCU選擇華邦公司的W77E58，是因?yàn)樗鼛в袃蓚€(gè)串行口能同時(shí)與GSM模塊、GPS模塊進(jìn)行通信，并且它的指令完全兼容MCS-51，片內(nèi)有32kflashMTPROM，可編程的看門(mén)狗定時(shí)器等，采用它可以省去很多外圍元器件，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)主控制器電路如圖3所示。GSM無(wú)線通信GPS車(chē)輛定位監(jiān)控管理系統(tǒng)的通信方式有兩種：專用無(wú)線通信網(wǎng)和公眾GSM網(wǎng)。GPS/GSM車(chē)輛定位監(jiān)控管理系統(tǒng)利用GSM短信息業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，短信息業(yè)務(wù)在移動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心之間建立的是信令連接，具有優(yōu)先權(quán)，可通率極高，誤碼率極低。這是GSM公眾網(wǎng)帶來(lái)的專用網(wǎng)和集群網(wǎng)無(wú)法比擬的好處。短消息用于車(chē)輛監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)在于建立連接簡(jiǎn)單，接續(xù)快，服務(wù)費(fèi)用低，這適合定時(shí)把定位信息發(fā)送到監(jiān)控中心。車(chē)載GSM無(wú)線通信電路設(shè)計(jì)分析

圖2系統(tǒng)主控制器電路

圖3WM01-G900/1800外圍框圖在實(shí)際應(yīng)用中，我們選用WM02-G900/1800。它的外圍電路設(shè)計(jì)框圖如圖4所示，其相關(guān)的性能指標(biāo)如表1所示。它與單片機(jī)之間采用標(biāo)準(zhǔn)的串行口進(jìn)行通信，通信的波特率可以達(dá)到115200b/s。GSM模塊與SIM卡之間主要通過(guò)SIMCLK和SIMDATA信號(hào)線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。為了保證發(fā)送短消息與短消息到達(dá)之間的時(shí)間間隔盡量短，選用的SIM卡是同一個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商提供的。在使用GPRS功能時(shí)，還需要選擇支持GPRS的SIM卡，并開(kāi)通GPRS服務(wù)。該模塊還支持驅(qū)動(dòng)兩路麥克風(fēng)、兩路揚(yáng)聲器和一路蜂鳴器。其中一路麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器可以連到手柄的聽(tīng)筒上，以實(shí)現(xiàn)車(chē)載電話功能;另一路可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽(tīng)和免提功能，但這兩路不能同時(shí)工作，如果在通話中需用免提方式，可以通過(guò)AT指令：AT+SPEAKER=0或1進(jìn)行切換。無(wú)線數(shù)據(jù)通信電路設(shè)計(jì)無(wú)線數(shù)據(jù)通信電路主要擔(dān)負(fù)機(jī)動(dòng)車(chē)輛與固定基站系統(tǒng)進(jìn)行近距離的無(wú)線數(shù)據(jù)交換任務(wù)。由芯片nRF401及其附屬元件組成。nRF401是雙信道、高性能、低功耗的專用無(wú)線通信芯片，工作頻率為433.93/434.33MHz.工作電壓為3.3v，通信速率為20kbps，可以直接與單片機(jī)串口相接，進(jìn)行異步通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。數(shù)據(jù)輸入端DIN與單片機(jī)的TxD端相接，數(shù)據(jù)輸出DOUT端與單片機(jī)的RXD端相接。在本電路中，通信速率設(shè)計(jì)為19.2kbps.電路原理如圖所示。

圖4無(wú)線數(shù)據(jù)通信單元電路GSM通信模塊電路設(shè)計(jì)GSM通信模塊采用SIEMENS的TC35I.TC35I是SIEMENS公司專為GSM通信設(shè)計(jì)的專用模塊。具有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信功能，工作于EGSM900和GSM1800頻段，重僅10g，在3.5~4.8V范圍內(nèi)均能正常T作。對(duì)ATCommandsInterfaceVersion8.5所定義的主要指令都能很好地執(zhí)行，另有擴(kuò)展指令20多條。TC35I接口由40芯電纜組成。其中1~5腳接電池的“+”端，6~10腳接電池的“-”端，11~12腳為直流電源輸入端，可輸入8~20V/500mA的直流電。內(nèi)部有自動(dòng)充電控制電路。15腳IGT為模塊開(kāi)機(jī)控制，31腳EMERGOFF為關(guān)機(jī)控制，都是低電平有效，也可以通過(guò)命令實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)。17腳為振鈴輸出，18腳Rx為串行數(shù)據(jù)輸出，19腳TX為串行數(shù)據(jù)輸入，32腳為工作狀態(tài)指示燈輸出，24~29腳接SIM卡。與的接口電路如圖4所示。通信速率為19.2kbps.

車(chē)載GSM無(wú)線通信電路設(shè)計(jì)分析圖5TC35I與微處理器的接口電路TC35I的全部指令可以從S