电子产品世界

3 硬件选型

该系统在选型时，在满足使用要求的基础上，主要的选择目标是体积重量小、能耗低的产品以满足室外使用和便于老人小孩携带的要求。

3.1 MCU

MCU选用超低功耗型MSP430系列16位单片机MSP430F149，片内有丰富的外设，可实现异步、同步及多址访问的串行通信接口(USART0～1)以及液晶显示驱动模块，最多可达6×8条I／O线，工作电压为1.8～3.6 V。5种低功耗模式的体系结构，使得该微控制器在便携式测量等应用场合非常理想地延长了电池的使用寿命，省电模式下中断唤醒只需6 μs。

3.2 XT55 GPS+GPRS模块

XT55是Siemens推出的第一款也是目前的惟一一款集合了三频GSM／GPRS和GPS接收器的模块。预先配置的功能和超级紧凑的尺寸(体积53×34×5.1 mm3重11 g)使其十分易于集成在新的小巧型的应用设备中，节省了大量的时间和费用来做额外的硬件集成。可用于传输短信、语音、传真，用于数据传输时最大理论传输速率可达85.6 kb／s，缺省值为14.kb／s，工作电压为3.3～4.8 V，XT55内置GPS接收器，能决定其当前的位置、速度、航向。这些数据可以由MCU保存，也可以直接发送到一个操作中心。

4 系统构成

4.1 硬件设计

硬件设计上主要是MCU与XT55所集成的两个模块之间的串口连接。其中GPRS模块与微控制器之间的通信协议是AT命令集，除处理串口发送、串口接收之外，微控制器与GPRS模块之间还有一些硬件握手信号。

硬件连接完成后，在进行GPRS上网操作之前，首先要对GPRS模块进行一定的设置，主要的设置工作有：设置通信波特率，一般设置为19 200 b／s，无奇偶位，一位停止位；设置接入网关，通过AT+CGD CONT=1，“IP”，“CMNET”命令设置GPRS接入网关为移动梦网；设置移动终端的类别；测试GPRS服务是否开通。

4.2 软件设计

程序中所有代码都是由C语言编写的，并采用分层结构，从底往上分别为串口驱动层，网络设备驱动层、PPP协议层、uIP协议层、应用层。上层函数的实现需要应用到底层函数，最终完成应用层任务，即传送数据。

PPP(Point-to-Point Protocol)是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路而设计的，这种链路提供全双工操作，并按照顺序传送数据包，为基于各种主机、网桥和路由器的简单连接提供一种共通的解决方案。

PPP数据帧格式如下：

标志Flag：表示一个帧的开始和结束；

地址Address：标准的广播地址；

控制Control：用户数据采用无序帧方式传输；

协议Protocol：标志封装在帧的数据域中的协议类型，通过确定帧序列的结尾，为FCS域留出两个字节，便可确定数据域的结尾：0xC023为网络认证数据报；0xC021为链路控制数据；0x8021为网络控制数据；

帧检测序列FCS：差错控制。

关键词： GPS GPRS 追踪器