GPS9808模塊在汽車(chē)防盜系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

??? 汽車(chē)失竊案的數(shù)量的增多給人們帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)損失。本文針對(duì)存在的問(wèn)題，詳細(xì)介紹了Leddtek公司最新款OEM模塊GPS9808在新型智能防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用。該防盜裝置采用超低功耗MSP430單片機(jī)與GSM通信模塊TC35i結(jié)合，功耗低，體積小便于隱蔽安裝，同時(shí)又滿(mǎn)足了用戶(hù)遠(yuǎn)距離及時(shí)掌握汽車(chē)安全狀況等多功能的需要。

1 GPS9808的功能與特點(diǎn)

??? GPS9808是Leadtek(麗臺(tái))公司推出的一款功能強(qiáng)大、性能卓越的OEM模塊。它在保持以前oEM模塊優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，是結(jié)構(gòu)小巧、性能優(yōu)良的低功耗12通道模塊。它的熱啟動(dòng)時(shí)間小于8 s，重捕時(shí)間小于0.1 s；定位精度在差分模式(DGPS)下小于5 m；接口采用串行TTL電平，數(shù)據(jù)格式支持標(biāo)準(zhǔn)NMEA—0183、SiRF二進(jìn)制協(xié)議。模塊外部的射頻金屬保護(hù)保證了在嘈雜環(huán)境下同樣具有最佳性能,外型尺寸為24mm×20mm×2.6mm,功耗僅為215mW,非常適合在汽車(chē)電子等對(duì)功耗體積要求較高的系統(tǒng)中應(yīng)用。GPS9808引腳分布如圖1,各引腳的功能表1所列。

2 GPS9808在汽車(chē)防盜系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)

??? 該防盜裝置采用GPS9808模塊搜索汽車(chē)的位置、速度等狀態(tài)信息，通過(guò)MSP430F169單片機(jī)處理這些信息和檢測(cè)汽車(chē)鑰匙開(kāi)關(guān)、車(chē)門(mén)等傳感器狀態(tài)，并利用GSM模塊TC35i與用戶(hù)建立通信控制的聯(lián)系。其硬件實(shí)現(xiàn)組成如圖2所示。該裝置包括GPS定位模塊、CPU控制模塊、GPS通信模塊、傳感器檢測(cè)模塊、聲光報(bào)警模塊、電源管理模塊組成。具有體積小，功耗低，功能多等特點(diǎn)，是一種性?xún)r(jià)比較高的汽車(chē)防盜裝置。該裝置主要組成電路的功能及特點(diǎn)：

??? ① GSM通信模塊采用Siemens公司的TC35i。TC35i是Siemens公司專(zhuān)為GSM通信設(shè)計(jì)的專(zhuān)用模塊。它具有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信功能，工作于EGSM900和GSM 1800頻段，重量?jī)H為10 g，在3．5～4·8 V范圍內(nèi)均能正常工作，可輸入8～20 V／500 mA的直流電，內(nèi)部有自動(dòng)充電控制電路，通信速率為19.2 kbps。

??? ② 聲光報(bào)警模塊采用ISD4004集成語(yǔ)音芯片和發(fā)光LED，結(jié)合驅(qū)動(dòng)和功放電路實(shí)現(xiàn)，可以方便地實(shí)現(xiàn)防盜系統(tǒng)的語(yǔ)音錄放和燈光閃爍的安全提示以及報(bào)警功能。
??? ③ 傳感器檢測(cè)模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)鑰匙、車(chē)門(mén)等信號(hào)的檢測(cè)，同時(shí)按指令對(duì)電源、中控鎖等進(jìn)行控制。
??? ④ 電源管理模塊主要由LP3966和TCl017完成。兩款電源管理芯片分別提供3．6 V和3．3 V供電，在節(jié)能關(guān)斷模式下電流都僅為O．05μA左右；使用備用電池供電即可滿(mǎn)足系統(tǒng)長(zhǎng)期需要，可有效防止人為對(duì)汽車(chē)電源的破壞，提高了防盜系統(tǒng)的安全系數(shù)。
??? ⑤CPU采用超低功耗16位單片機(jī)MSP430F169。它采用1．8～3．6 V低電壓，RAM數(shù)據(jù)保持方式下耗電僅為0．2 μA，活動(dòng)模式耗電為330 μA／MIPS；在8MHz晶振工作時(shí)，指令速度可達(dá)8 MIPS，具有強(qiáng)大的處理能力。GPS9808與單片機(jī)的接口電路如圖3所示。?

3? 軟件協(xié)議實(shí)現(xiàn)?

??? GPS9808與單片機(jī)的通信協(xié)議采用模塊支持的NMEA—0183通信協(xié)議，能提供GGA、GSA、GSV、RMC、VTG、GLL等多種可選格式。與GPS通信時(shí)，考慮到實(shí)際需要和功耗等問(wèn)題，每5 s更新一次經(jīng)緯度和時(shí)間數(shù)據(jù)。在此選擇模塊默認(rèn)的輸出RMC數(shù)據(jù)格式，如果此時(shí)和衛(wèi)星的通信正常，則接收到的數(shù)據(jù)格式如下：

$GPRMC，204700，A，3403．868，N，11709·432，W，001．9，336．9，170698，013．6，E*6E

??? 用戶(hù)與防盜裝置間的通信協(xié)議主要提供控制汽車(chē)狀態(tài)以及查詢(xún)汽車(chē)位置信息等功能。需要GPS9808提供數(shù)據(jù)的功能主要有：汽車(chē)定位信息查詢(xún)、汽車(chē)正常停車(chē)區(qū)域范圍設(shè)置、汽車(chē)跟蹤設(shè)置等。因此不需要NMEA一0183通信協(xié)議提供的全部信息，只需要從中挑選出用得到的時(shí)間、經(jīng)緯度、速度等數(shù)據(jù)位信息。

??? 整個(gè)防盜裝置的軟件采用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，由于功能較多，協(xié)議非常復(fù)雜，在此僅給出需要GPS9808數(shù)據(jù)位較多的車(chē)輛定位信息發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)格式，如表2所列。

結(jié) 語(yǔ)

??? 本文闡述了Leadtek公司的定位模塊GPS9808應(yīng)用于汽車(chē)智能防盜系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法，拓寬了汽車(chē)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新思路。采用該方法所設(shè)計(jì)的新型智能防盜裝置不僅具有技術(shù)先進(jìn)、方便、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，而且具有功耗低、體積小便于隱蔽安裝、采用獨(dú)立電源系統(tǒng)不易破壞、用戶(hù)可遠(yuǎn)程控制汽車(chē)狀態(tài)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，是目前一種非常實(shí)用的智能型汽車(chē)防盜系統(tǒng)。其可靠的性能經(jīng)過(guò)測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的效果。