基于GPRS業(yè)務(wù)的GPS手持式信息傳輸系統(tǒng)
出處：mike_tang 發(fā)布于：2007-04-29 09:27:21
前言
目前，GPS定位信息傳輸系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。警車、出租車、火車、長途運(yùn)輸車都可以看到它的蹤影。目前存在的這些GPS定位系統(tǒng)的信息傳輸大都是基于手機(jī)短信息，即GSM業(yè)務(wù)的。雖然它已經(jīng)被廣泛使用，但是這種業(yè)務(wù)還存在著一定的缺點：除了費(fèi)用高之外，它的的缺點是延遲時間太長，這有可能產(chǎn)生較大的誤差，甚至可能導(dǎo)致事故發(fā)生。
利用中國移動開通的GPRS業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service，通用無線分組業(yè)務(wù)）就可以較為圓滿地解決上述問題。GPRS建立可靠的數(shù)據(jù)鏈路以后，就相當(dāng)于使用專線直接接入Internet網(wǎng)絡(luò)，使用可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠和迅捷，同時相對于GSM而言，GPRS的成本費(fèi)用是按照數(shù)據(jù)量計算的，價格低廉。
如今，隨著GPS技術(shù)的成熟和中國移動GPRS業(yè)務(wù)的推出，使在手持式嵌入式設(shè)備中使用基于GPRS的GPS信息傳輸系統(tǒng)成為可能。本文選用了聯(lián)想生產(chǎn)的XP100 PDA作為主機(jī)，外部開發(fā)了GPS和GPRS模塊，實現(xiàn)了GPRS/GPS/PocketPC功能三合一。
ITrax02模塊
ITrax02是FastraX公司生產(chǎn)的GPS接收機(jī)。模塊外觀參見圖1：其技術(shù)指標(biāo)如下：
接收機(jī)：L1，C/A碼字
更新速率：1Hz（可以用戶配置）
通道：12個
電壓：+2.7V―+3.3V（對VRF和VBB分開供給電壓）
功耗：130mW@2.7V
遵循的協(xié)議：NMEA-0183 V3.0.
尺寸：25.9 25.9 4.6mm（W L H）
重量：4g
選用它基于以下特點：
同時iTrax02模塊給用戶提供了40個引腳的接口，這些接口主要有：
CMS91-900/1800模塊：
CMS91-900/1800模塊是CELLon公司生產(chǎn)的GSM/GPRS接收機(jī)
該模塊外觀參見圖3：
該模塊主要的技術(shù)指標(biāo)：
其功能框圖參見圖4：
該模塊以一個基帶的狀態(tài)機(jī)為，配合了天線和接收機(jī)模塊、FLASH、RAM、電源管理模塊、電源切換模塊、SIM卡接口模塊、揚(yáng)聲器和耳機(jī)接口模塊、麥克風(fēng)接口模塊、蜂鳴器模塊、LCD和LED接口模塊、背光和鍵盤接口模塊、異步串口、并口、I2C模塊等。同時，該模塊給用戶提供了一個80引腳的插座，提供了以下接口：
系統(tǒng)構(gòu)成
電源部分是關(guān)乎到CMS91和iTrax02能否正常工作的關(guān)鍵， 選擇芯片必須非常注意。
a.PDA設(shè)備為整個系統(tǒng)提供電源，同時也可以提供外部的電 源接口，使用隨身攜帶的蓄電池。
c.通過一個線形電壓調(diào)整器件對CMS91供電，為了滿足功率要求，這里選擇了Motorola公司的LM2576。
開發(fā)方法
本系統(tǒng)使用了聯(lián)想生產(chǎn)的XP100 PDA產(chǎn)品，Wince操作系統(tǒng)，開發(fā)環(huán)境使用embeded Visual C++，該開發(fā)環(huán)境可以開發(fā)ARM、MIPS、PPC、SH3、SH4、X86em嵌入式CPU。具體開發(fā)方法和編寫Visual C++相同。
模塊數(shù)據(jù)格式
GPS數(shù)據(jù)格式
iTrax02支持NMEA-0183輸出格式。該協(xié)議信息如下：
GGA位置測定系統(tǒng)定位資料
GSV 導(dǎo)航衛(wèi)星資料
RMC導(dǎo)航衛(wèi)星特定精簡資料
VTG 方向及速度等相關(guān)資料
由于文章篇幅問題，筆者在這里只以接收GGA數(shù)據(jù)為例，
格式如下：
$GPGGA,hhmmss,dddmm.mmmm,a,dddmm.mmmm,a,x,xx, x.x,x.x,M,,M,x.x,xxxx*CS 例：$GPGGA,033744,2446.5241,N,12100.1536,E, 1,10,0.8,133.4,M,,,,*1F 說明見表1
從上面的例子中，我們可讀出位置信息：北緯24度46.5241分，西經(jīng)121度00.1536分格林威治時間：3點37分44秒
CMS91-900/1800命令格式
可以參考標(biāo)準(zhǔn)的V.25ter AT命令集格式編寫串口程序，這里不再贅述。
結(jié)束語
按照本文給出的技術(shù)方案，掌握必要的硬件設(shè)計和軟件編程方法，購買相應(yīng)的手持式數(shù)據(jù)終端（可以是PDA也可以是其他的嵌入式設(shè)備，只要具有兩個以上的串口就可以了），就可以實現(xiàn)手持式的定位通訊系統(tǒng)。如今隨著定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和移動通信的發(fā)展，將GPS和GPRS結(jié)合在一起，既實現(xiàn)了定位，同時又可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制。
參考文獻(xiàn):
[1]. GPRS datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/GPRS_1594650.html.
[2]. ITrax02 datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/ITrax02_1716810.html.
[3]. MIC datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/MIC_1092117.html.
[4]. Tps77127 datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/Tps77127_592594.html.
[5]. LM2576 datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/LM2576_1081686.html.
[6]. RS232 datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/RS232+_585128.html.
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