【摘要】結(jié)合GPS的定位功能和GSM的遠(yuǎn)程無(wú)線通訊功能，提出一種系統(tǒng)整合應(yīng)用的構(gòu)建方案。該系統(tǒng)會(huì)伴隨安全氣囊的啟動(dòng)而啟動(dòng)，也可手動(dòng)啟動(dòng)。模塊將安全氣囊點(diǎn)火信號(hào)送入微處理器，通過(guò)串行接口驅(qū)動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)將GPS的定位信息發(fā)送到監(jiān)控中心，并可建立載體模塊與監(jiān)控中心之間的語(yǔ)音通訊，給出載體模塊硬件電路實(shí)現(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)以及控制中心的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的基本功能。
　　【關(guān)鍵詞】GPS；GSM；整合；AT指令
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各行業(yè)已逐漸認(rèn)識(shí)到了利用這些高新技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高速采集、處理數(shù)據(jù)、自動(dòng)化生產(chǎn)和精簡(jiǎn)工作任務(wù)方面存在的巨大潛力。全球定位系統(tǒng)已廣泛運(yùn)用于百姓的日常生活中，如出租車導(dǎo)航調(diào)度、公共交通管理、機(jī)警系統(tǒng)等領(lǐng)域中。但如何將GPS技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)用戶終端快速、準(zhǔn)確地發(fā)送消息，以及接收監(jiān)控中心發(fā)送的公共消息，始終是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。而利用GSM短消息功能，可以把您的GSM變?yōu)橐粋�(gè)尋呼臺(tái)，向監(jiān)控中心發(fā)送消息，及時(shí)地反饋信息和接收消息，從而提高終端性能以及節(jié)省您支付昂貴的電話費(fèi)。利用GPS的定位功能和GSM的短消息功能通過(guò)接VI電路和控制器把它們集成一起，實(shí)現(xiàn)了GPS數(shù)據(jù)的接收和消息的發(fā)送。這樣用戶終端可以利用GSM功能實(shí)時(shí)的把消息發(fā)送到監(jiān)控中心和收到監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的消息，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心對(duì)用戶終端指揮和調(diào)控。本系統(tǒng)用PC機(jī)作為控制器進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工作的要求，達(dá)到預(yù)期的效果。
　　1．系統(tǒng)的啟動(dòng)方式及特點(diǎn)
　　GPS與GSM整合應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)合GPS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和安全氣囊的工作原理，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到安全氣囊有信號(hào)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)電路和信號(hào)處理電路發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)GSM無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊自動(dòng)向救援中心發(fā)送求救信號(hào)。該緊急呼救系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩種啟動(dòng)方式，一種是隨安全氣囊的啟動(dòng)而自動(dòng)啟動(dòng)，一種是手動(dòng)啟動(dòng)。作為操作人員輔助安全保護(hù)裝置的安全氣囊，主要由碰撞傳感器、氣體發(fā)生器、氣囊以及控制系統(tǒng)所組成。其核心部件的控制系統(tǒng)能及時(shí)準(zhǔn)確判斷出各種復(fù)雜情況下的碰撞強(qiáng)度，準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)爆氣囊。目前，在帶微處理器的智能控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)對(duì)電子式傳感器傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理后，輸出點(diǎn)爆信號(hào)。該系統(tǒng)將安全氣囊點(diǎn)火信號(hào)直接作為人信號(hào)，可有效降低系統(tǒng)成本，縮短開發(fā)周期。當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情后手動(dòng)按下求救按鈕，也可啟動(dòng)該系統(tǒng)。
　　2．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
　　GPS與GSM整合應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)，包括載體和監(jiān)控中心兩部分。載體部分由GPS模塊、單片機(jī)控制單元和GSM模塊組成。監(jiān)控中心由GSM模塊、Pc等組成。載體單元與監(jiān)控中心通過(guò)無(wú)線蜂窩GSM網(wǎng)路的短消息通道進(jìn)行信息傳輸，將接收到的GPS信息及其他現(xiàn)場(chǎng)信息送往監(jiān)控中心，從而完成數(shù)據(jù)上傳功能。
　　3．硬件選擇與設(shè)計(jì)
　　3．1GPS模塊部分
　　在本系統(tǒng)中，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收采用一種專用的GPSOEM模板，它的體積很小。單片機(jī)定時(shí)從GPSOEM板提取經(jīng)緯度、速度等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為NEMA標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)GSM模塊接收到的中心發(fā)送的控制命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，再通過(guò)GSM模塊的SMS服務(wù)將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心。外部控制部分主要作用是通過(guò)I／O接口接收外部命令，并由單片機(jī)處理外部控制命令，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警，斷油斷電報(bào)警等功能。
　　經(jīng)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，GPS的定位信息在有效和無(wú)效狀態(tài)下的格式會(huì)略有不同。當(dāng)定位信息無(wú)效時(shí)，$GPRMC將不包含<7>，<8>兩項(xiàng)，即地面速率與地面航向。在保存GPS信息時(shí)，可以將其保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)體中，按監(jiān)控中心發(fā)出的命令以一定的時(shí)間間隔將GPS定位信息通過(guò)GSM發(fā)回監(jiān)控中心。GPS定位信息的低級(jí)中斷接收。
　　3．2GSM模塊部分
　　單片機(jī)對(duì)GSM模塊采用AT指令來(lái)控制并實(shí)現(xiàn)互相之間的通信，AT指令集的命令格式幀都以AT開頭以(CR)結(jié)束，除了ATV0和ATQI兩個(gè)命令外回答語(yǔ)句的開頭和結(jié)尾都是<CR><LF>，即回車換行符。對(duì)發(fā)送和接收短消息，相關(guān)的AT命令有20多條，可以查找參考文獻(xiàn)。單片機(jī)可以通過(guò)正確的AT指令對(duì)GSM模塊進(jìn)行初始化和消息的接收發(fā)送。對(duì)短消息的控制共有三種模式：Block模式、PDU模式和Text模式。在三種模式中，Text模式是最簡(jiǎn)單的，并且使用方便，雖然不支持中文，但是本項(xiàng)目并不需要中文字符的收發(fā)，只需有定位數(shù)據(jù)的發(fā)送和監(jiān)控中心命令的接收就可以了。PDU模式則需要對(duì)所發(fā)送的信息進(jìn)行編碼，增加了程序編寫的難度。而Block模式需要手機(jī)生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動(dòng)支持。所以本項(xiàng)目使用Text模式收發(fā)短信。
　　載體終端與監(jiān)控中心的通信以及監(jiān)控中心命令的接收都由這部分程序完成，GSM模塊數(shù)據(jù)的高級(jí)中斷接收程序流程圖。
　　GPS定位信息和GSM數(shù)據(jù)接收子程序?qū)�MC35模塊的AT命令操作主要有以下幾行設(shè)置的AT命令格式為”AT+CMGF=1<CR>
　　步驟：
　　(1)單片機(jī)通過(guò)啟動(dòng)電路使GSM啟動(dòng)。并通過(guò)向其ATE命令來(lái)確定GSM已經(jīng)啟動(dòng)，如果GSM已啟動(dòng)將返回”OK<CR><LF>”。
　　(2)設(shè)定GSM的短消息模式為文本模式。進(jìn)<LF>”，設(shè)置成功后返回”OK<CR><LF>”，其中”<CR><LF>”代表回車和換行的ASCII碼。
　　(3)進(jìn)入工作狀態(tài)，發(fā)送指定的短消息并等待接收監(jiān)控中心命令以及刪除已讀短消息。
　　3．3單片機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
　　單片機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是載體終端軟件設(shè)計(jì)的最后部分，在單片機(jī)主程序的設(shè)計(jì)中，主要包括了系統(tǒng)各部分的初始化工作。需要設(shè)計(jì)各部分子程序而且要經(jīng)過(guò)調(diào)試確保它們工作的協(xié)調(diào)性和可靠性。對(duì)各種數(shù)據(jù)的保存也需要仔細(xì)斟酌，既要確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的有效利用，又要使數(shù)據(jù)有較好的可讀性。
　　4．結(jié)束語(yǔ)
　　本載體終端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，硬件成本低廉，而且接口友好，可用于不同的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心只要能接收短消息就可以收到GPS定位信息，非常方便。本載體系統(tǒng)運(yùn)行正常，車輛的定位追蹤功能和報(bào)警功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)由于全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，使得移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)定位成為可能。同時(shí)利用GSM短消息業(yè)務(wù)具有永遠(yuǎn)在線、不需撥號(hào)、價(jià)格便宜、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢(shì)，特別適用于需頻繁傳送小數(shù)據(jù)量的應(yīng)用，還適用于偏遠(yuǎn)地址、架設(shè)通信線路困難的地方。使我們對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度成為可能。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及GIS技術(shù)的發(fā)展與成熟，它將得到廣泛的應(yīng)用。
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