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本设计中的移动终端是车辆定位监控系统的核心,主要由GPS接收单元, GPRS通信单元,主控制器单元,中文液晶显示屏与键盘组成的人机交互单元及电话手柄组成。其结构框图如图5所示:

　　图5 　车载终端硬件结构框图

　　3. 1 GPRS通信单元和主控制单元

　　GR47带有GSM/GPRS全套语音和数据功能,集成有功能强大的CPU并向用户开放其系统资源,同时模块内嵌有TCP/IP协议栈和实时操作系统,可以集车载机的GPRS通信和主控制器功能于一体。本设计中, GR47模块工作于内部控制器方式,控制器用于协调移动终端中各模块的工作,进行必要的数据处理。同时, GR47具有GPRS和SMS两种无线数据传输通道。在GPRS网络状态良好的情况下,优先通过GPRS通信方式将车辆所在位置、速度、车号等信息传输到监控中心并接收来自监控中心的指令。与此同时, GR47不断轮回检查GPRS网络状态,当出现网络拥塞、GPRS未覆盖或者中心工作人员误操作导致TCP/IP连接断开时,会立刻切换到SMS方式直至TCP/IP重新建立连接。

　　3. 2 GPS接收单元

　　GPS-OEM板是GPS接收单元的主要组成部分,通过天线接收来自GPS卫星的定位信号,经过变频、放大、滤波等一系列处理过程, 实现对GPS卫星信号的跟踪、锁定、测量,产生计算位置的数据信息(包括纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向、卫星状况等) 通过标准RS232串口与GR47进行通信,GR47循环接收GPS —OEM板发来的定位信息,经过解算后提取出用户感兴趣的数据信息(如纬度、经度、高度、速度、日期、时间等) ,并加上包头形成一个数据包通过无线信道发送至监控中心。

3. 3 人机交互单元

　　GR47模块本身提供4根行线和4 根列线,只需要很少的外围电路即可实现的4 ×5键盘,并且开发包中提供键盘扫描函数,软件实现也相当方便。联合嵌入式应用脚本语言后,直接利用模块上的键盘接口和I2C接口,不需要外挂控制器即可提供简单的人机界面。

　　显示屏主要是将监控中心下发的控制信息以及文本信息显示在液晶屏幕上。本设计中利用GR47模块的I2C接口, 通过I2C转并口芯片PCF837GA来控制并口控制的LCD模块,如图6所示。当脚本运行时,通过写入I2C数据以设置GPIO芯片的输出。GPIO的输出与LCD模块的数据和控制线连接。高速的I2C数据输出使得我们可以建立一组高达8位的离散波形,以符合LCD接口的要求。

　　图6　显示屏接口原理图

　　3. 4 电话手柄单元

关键词： 无线通信模块 车辆定位 监控 移动终端 设计