采用GPSOne技术的个人定位终端系统电路设计

接线图 2023年02月01日 21:09 328 admin

　　目前集定位、监控、报警功能于一体的个人定位系统多采用基于GPS／GSM（GPRS）技术。虽然全球定位系统GPS（Global PosiTIoning Sys-tem）可以提供高精度、覆盖全球的定位，但必须保证GPS接收机和卫星之间有直射路径，这就使得GPS定位系统在建筑物密集的城区和建筑物内部存在盲区。GPSOne综合了GPS、CDMAlX（码分多址分组数据交换网络）、GIS（地理信息系统）和互联网技术，是美国高通公司为基于位置业务而开发的定位技术，采用Client／Server方式。它将无线辅助A-GPS和高级前向链路AFLT三角定位技术有机结合，实现高精度、高可用性和较高速度的定位。在A-GPS定位技术无法使用的环境中，会自动切换到AFLT三角定位技术，确保定位的成功率和精确度。这里基于GPSOne模块DTGS-800和低功耗单片机MSP430设计并实现了具有定位、监控和报警功能的个人定位终端。

　　为了解决GPS在室内和高层建筑密集区难以定位的问题，选用DTGS-800 GPSOne模块;为了缩小体积、降低功耗和成本，主控单元MCU选用超低功耗的16位单片机MSP430F147，显示器选用LED。单片机负责控制 GPSOne模块发起定位请求，接收并解析CDMA网络控制中心发送的信息，获取当前的经、纬度及其他信息，并以短信的方式送至控制中心或操作者的手机。主控单元MCU如图2所示。它包括MSP430F147，外接高速晶振和低速晶振，在不需要高速处理时，可将高速晶振关闭，只使用低速晶振，以降低功耗;MSP430F147有2个串行异步通信接口（USART），其中一个（DCD、CTS、DTR、RI、RFR／RTS、TXD、RXD引脚）接口连接DTGS-800的UAR-T1，另一个（URXD0、UTXDO）接口与PC机的串口相连，供系统调试使用。nRST、MS、TCK、TDI、TD0 引脚连接JTAG插座，用于程序下载和在线调试;keyl和key2引脚分别接“Help”和预留按键。外接的LED DS3和LED DS4分别用指示电池电量不足和DTGS-800与MSP430之间的通信;BatTest用于检测电池电量。

　　采用GPSOne技术的个人定位终端系统电路设计第1张

　　DTGS-800模块是定位终端的主体，其内部集成有GPSOne器件，采用GPSOne解决方案定位;支持机卡分离RUIM，提供标准RS-232数据接口和标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输。该模块可采用外接电源或电池供电，电池供电电压为+4．0 V±10％，外接电源供电电压+4．5 V±10％，外接电源还能通过模块内部的电源管理器件为电池充电。

　　采用GPSOne技术的个人定位终端系统电路设计第2张

　　DTGS-800模块的电路如图3所示。其中DCD、CTS、DTR、RI、RFR／RTS、TXD、RXD引脚连接MSP430F147的UART1，是DTGS-800与MSP430F147的通信通道;UIM_DATA、UIM_CLK、UIM_PWR_EN、UIM_RESET接UIM卡;Sgl_SMS、Sgl_IDEL、Sgl_GPS、Sgl_busy、Sgl_Power、Sgl_ch-arge是系统状态指示信号，分别连接 6个LED，用于指示新短信信号、CDMA网络信号、GPS信号、CDMA网络忙、系统上电和电池充电等状态;BatGauge接电池测试端，用于检测电池温度。UIM卡是CDMA手机的一种智能卡，其功能类似于GSM手机中的SIM卡。它支持专用的鉴权加密算法和0TA技术（0ver The Air），可以通过无线空中接口方式对卡上的数据进行更新和管理。UIM卡固定在卡座上，通过卡座的6个引脚与外部连接，如图4所示，其中 UIM_RESET和UIM_CLK需通过100 kΩ电阻下拉，UIM_DATA需通过10 kΩ电阻上拉。

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