GPS9808模塊在汽車防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用
引 言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，以車代步的用戶數(shù)量不斷擴大，汽車失竊案的數(shù)量也隨之增多，給人們帶來了較大的經(jīng)濟損失。本文針對存在的問題，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單片機與GSM通信模塊TC35i結(jié)合，功耗低，體積小便于隱蔽安裝，同時又滿足了用戶遠(yuǎn)距離及時掌握汽車安全狀況等多功能的需要。
1 GPS9808的功能與特點
GPS9808是Leadtek(麗臺)公司推出的一款功能強大、性能卓越的OEM模塊。它在保持以前oEM模塊優(yōu)點的基礎(chǔ)上進行了改良，是結(jié)構(gòu)小巧、性能優(yōu)良的低功耗12通道模塊。它的熱啟動時間小于8 s，重捕時間小于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二進制協(xié)議。模塊外部的射頻金屬保護保證了在嘈雜環(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,非常適合在汽車電子等對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在汽車防盜系統(tǒng)中的硬件設(shè)計
該防盜裝置采用GPS9808模塊搜索汽車的位置、速度等狀態(tài)信息，通過MSP430F169單片機處理這些信息和檢測汽車鑰匙開關(guān)、車門等傳感器狀態(tài)，并利用GSM模塊TC35i與用戶建立通信控制的聯(lián)系。其硬件實現(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、傳感器檢測模塊、聲光報警模塊、電源管理模塊組成。具有體積小，功耗低，功能多等特點，是一種性價比較高的汽車防盜裝置。該裝置主要組成電路的功能及特點：
① GSM通信模塊采用Siemens公司的TC35i。TC35i是Siemens公司專為GSM通信設(shè)計的專用模塊。它具有語音、數(shù)據(jù)、傳真和點對點短信功能，工作于EGSM900和GSM 1800頻段，重量僅為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)部有自動充電控制電路，通信速率為19.2 kbps。
② 聲光報警模塊采用ISD4004集成語音芯片和發(fā)光LED，結(jié)合驅(qū)動和功放電路實現(xiàn)，可以方便地實現(xiàn)防盜系統(tǒng)的語音錄放和燈光閃爍的安全提示以及報警功能。
③ 傳感器檢測模塊用來實現(xiàn)對汽車鑰匙、車門等信號的檢測，同時按指令對電源、中控鎖等進行控制。
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足系統(tǒng)長期需要，可有效防止人為對汽車電源的破壞，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，活動模式耗電為330 μA／MIPS；在8MHz晶振工作時，指令速度可達(dá)8 MIPS，具有強大的處理能力。GPS9808與單片機的接口電路如圖3所示。
3 軟件協(xié)議實現(xiàn)
GPS9808與單片機的通信協(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，考慮到實際需要和功耗等問題，每5 s更新一次經(jīng)緯度和時間數(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
用戶與防盜裝置間的通信協(xié)議主要提供控制汽車狀態(tài)以及查詢汽車位置信息等功能。需要GPS9808提供數(shù)據(jù)的功能主要有：汽車定位信息查詢、汽車正常停車區(qū)域范圍設(shè)置、汽車跟蹤設(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間、經(jīng)緯度、速度等數(shù)據(jù)位信息。
整個防盜裝置的軟件采用C語言實現(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
本文闡述了Leadtek公司的定位模塊GPS9808應(yīng)用于汽車智能防盜系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法，拓寬了汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計的新思路。采用該方法所設(shè)計的新型智能防盜裝置不僅具有技術(shù)先進、方便、功能強大等特點，而且具有功耗低、體積小便于隱蔽安裝、采用獨立電源系統(tǒng)不易破壞、用戶可遠(yuǎn)程控制汽車狀態(tài)等獨特優(yōu)點，是目前一種非常實用的智能型汽車防盜系統(tǒng)。其可靠的性能經(jīng)過測試和實際應(yīng)用，取得了良好的效果。
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