基于AT89C52的GPS车辆导航设备研制

　　摘要：本文论述了GPS车辆导航系统的车载台的电子电路设计与实现，详细论述了基于单片机的嵌入式系统设计方法。介绍了GPS、GSM短信息以及液晶显示技术。自行定制了车载台与监控中心的通信协议。

　　系统的特点与功能

　　如图1所示，本设计中GPS车辆导航系统将“全球卫星定位技术”(GPS)、“蜂窝移动通信技术”(GSM)和“地理信息技术”(GIS)结合在一起，分为监控中心与车载台两部分，两者间采用GSM短信息的无线通信方式传输数据。车载台属GPS车辆导航系统中的下位机部分，完成的主要功能有：1)接收GPS卫星定位信号;2)以GSM短信息方式与监控中心通信;3)使用软件狗技术，防止死机现象等。　　

 

　　设计实现

　　车载台分为车外的GPS天线部分与车内部分两部分，车内部分包括GPS-OEM板、单片机、液晶显示模块、GSM终端、电源模块。车载台主要部件组成如图2。

　　单片机
　　采用ATMEL公司的AT89C52单片机作为车载台的中央控制芯片，目前单片机编程可以选择的开发语言主要是汇编语言与单片机C语言，即C51语言。在对单片机进行编程时，主要功能采用C51语言实现，液晶驱动、显示部分采用汇编语言实现。

　　接收GPS信号
　　车载台的定位功能是由GPS天线和Conexant公司的GPS-OEM板(型号Jupiter TU30-D410)一起提供的。GPS-OEM板记录天线传来的GPS信号，对信号进行解调和滤波，还原出GPS卫星发送的导航电文，获得实时定位数据，通过串行方式输出数据。

　　将GPS-OEM板的输出引脚接至单片机的RxD引脚，GPS-OEM板上电后自动输出NMEA-0183格式的GPS语句。单片机串口采用中断方式接收数据，波特率9600bps，与GPS-OEM板的串行输出一致。在单片机的串口中断服务程序中接收GPS数据流，按照NMEA-0183协议将经度、纬度等数据提取出来，根据车载台与监控中心的通信协议重新编帧，通过短信息发往监控中心。

　　与监控中心通信
　　使用GSM短信息的无线通信方式与监控中心通信，车载台与监控中心各配置一台GSM终端，用以收发短信息，采用法国Wavecom公司的GSM终端，型号为Fastrack M1206。

　　单片机通过串口发送AT指令控制GSM终端，AT89C52单片机只有一个串口，前文已介绍使用该串口接收GPS数据，因此用8251A串口扩展芯片将单片机的P2口扩展成一个串口，用于单片机和GSM终端间的通信，示意如图3。单片机为TTL电平，GSM终端为RS232电平，因此把8251A的RxD(串口输入)、TxD(串口输出)引脚接至MAX232芯片的对应引脚，经过TTL-RS232电平转换后接至GSM终端的串口。