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基于GPS车载移动台的设计

摘要

这项设计介绍了利用GPS全球定位技术、微型计算机技术以及GSM移动通信技术构成车辆监控系统中移动单元。其中，针对GPS伪距定位方法和差分定位技术作了一定说明，并给出了GPS接收机的数据类型。目前，GPS数据接收和存储主要由软件完成，而此设计利用硬件电路实现GPS数据接收存储的一种方法。其硬件电路主要由单片机AT89C52及通用异步串口通信接口16C552等外围电路组成，并对16C552原理做了介绍。为了实现两片AT89C52间的高速可靠数据通信，此设计采用了IDT7130双口RAM作为存储器，将GPS数据存储于双口RAM中，同时对双口RAM的工作原理也作了一些必要说明。另外，为了实现廉价、高精度定位，分析采用了GSM短消息传送车辆定位数据的优点。研究了如何应用SIEMENS M20 GSM模块等外围器件组成GSM移动通信平台，同时对短消息业务（SMS）通信中的AT指令、收发短消息的格式、编码与解码方法进行了简要的介绍。为了使车载移动单元功能更加强大，此设计对紧急情况下语音报警电路及移动台的天线选择也做了一定的论述。
关键字：全球定位系统；微型计算机；全球移动通信系统；车辆

Abstract

Taking advantage of the technology of GPS(Global positioning System),the technology of Microcomputer and the technology of GSM(Global System for Mobile Communication) constitute the mobile monitor unit for real-time vehicle tracking system are described in this paper.Among them,making some explanation aim at the method of GPS Pseudo Distance positioning,illustrating the technology of difference positioning in some extent,and giving the type of GPS receiver data.At present,the GPS data receiving and storing are completed by software,but using hardware realizes GPS data receiving and storing are introduced in this design.The circuits of the hardware are consisted of singlechip AT89C52 and current asynchronism serial port 16C552 etc,peripheral cicuits,what is more,make some introduction on the principal of 16C552.In order to realize high speed and secure digital communication between AT89C52,this design adopt IDT7130 dual-port RAM as memory,the data of GPS are stored in the dual-port RAM.at the same time,make some necessary illustration on the operation principal of dual-port RAM.In addition to,the advantage of GSM using in transmitting the vehicle positioning information is analyzed,for realize high cheap positioning and high precise positioning.Studied how to use SIEMENS M20 GSM module etc.peripheral circuits constitute GSM mobile, whilst introduced briefly the AT command of short message service(SMS),The format of receiving and sending short message,the method of coding and decoding.In order to making the mobile unit function more perfect,this design make some discussing about the circuit of sound alarming at urgent circumstance and the antenna of mobile choosing.
Keywords: GPS; Micro-computer; GSM；Vehicle

目录

引言 …………………………………………………………………………………………… 1
第1章 车辆定位监控系统及车载移动台概述…………………………………………2
1.1 车辆定位监控系统 …………………………………………………………………… 2
1.2 车载移动单元…………………………………………………………………………… 2
第2章GPS定位技术及GPS接收机……………………………………………………4
2.1 GPS伪距导航定位原理…………………………………………………………………4
2.2差分GPS技术……………………………………………………………………………6
2.3 GPS-OEM板的基本结构与数据格式………………………………………………7
第3章 GPS数据采集………………………………………………………………………8
3.1 GPS数据采集卡各部分功能…………………………………………………………12
3.1.1 监控系统………………………………………………………………………………12
3.1.2 可编程通信通信接口………………………………………………………………18
3.1.3 数据存储器……………………………………………………………………………22
3.1.4 RS-232C/TTL转换芯片…………………………………………………………24
3.2 GPS数据采集卡软件流程图…………………………………………………………25
3.3GPS数据采集卡的硬件组成框图……………………………………………………29
第4章 GSM移动通信平台………………………………………………………………30
4.1 监控系统中的信息传输方式分析…………………………………………………30
4.2 通过GSM网传输车辆定位信息的优点…………………………………………31
4.3 基于GSM技术的车辆监控系统中GSM移动台的设计………………………31
4.3.1 适合GPS信息传输的GSM业务方式选择……………………………………32
4.3.2 基于SMS的远程数据传输…………………………………………………………32
4.3.3 GSM模块的选择……………………………………………………………………33
4.3.4 GSM语音通信电路原理…………………………………………………………34
4.3.5 SIM卡原理………………………………………………………………………36
4.3.6 GSM移动天线的选择……………………………………………………………38
4.4 GSM移动通信平台的硬件组成框图………………………………………………39
4.5 GSM移动通信平台软件编程图……………………………………………………40
第5章 抗干扰措施…………………………………………………………………………41
5.1 信号传输通道的抗干扰措施…………………………………………………………41
5.2 人工复位………………………………………………………………………………41
5.3 掉电保护………………………………………………………………………………41
经济效益分析………………………………………………………………………………42
结论……………………………………………………………………………………………45
致谢……………………………………………………………………………………………46
参考文献………………………………………………………………………………………47
附录 A 英文文献…………………………………………………………………………48
附录 B 英文文献译文……………………………………………………………………65
附图 系统硬件连接图