【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)能夠識(shí)別的信息或命令。 ④ 主機(jī)完成對(duì)車(chē)門(mén)，油門(mén)的檢測(cè)和控制。 ⑤ 主機(jī)完成對(duì)聲光報(bào)警電路的控制。 ⑥ 主機(jī)通過(guò)從機(jī)獲取位置信息。 ⑦從機(jī)通過(guò)串口從 SIM908 的 GPS 模塊獲取 GPS 信息并解析成有用的經(jīng)緯度、高度等信息，并從 SD 卡中提取位置信息，然后傳給主機(jī)。 （ 2） SIM908 模塊 系統(tǒng)采用 SIM908 模塊作為 GPS 和 GSM 模塊。 SIM908 具有集成度高 、體積小、功能完善等特點(diǎn)。 SIM908 通過(guò)串口與單片機(jī)通信。該模塊實(shí)現(xiàn)如下功能： ①利用 GSM模塊實(shí)現(xiàn)短信息的接收和發(fā)送。 ②利用 GPS模塊實(shí)現(xiàn)定位功能。 10 ③通過(guò) GSM串口接收 AT指令、數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息給主控芯片；通過(guò) GPS串口將 GPS信息傳遞給單片機(jī)。 （ 3）穩(wěn)壓電路 系統(tǒng)采用汽車(chē)蓄電池為供電電源，利用降壓穩(wěn)壓器件構(gòu)成穩(wěn)壓電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的 +5V 和 + 輸出。 （ 4） SD 卡存儲(chǔ)設(shè)備 系統(tǒng)使用 SD 卡存儲(chǔ)大容量的地圖位置信息數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)得以將不直觀的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成直觀的地標(biāo)。 （ 5）其他外圍監(jiān)控報(bào) 警電路。 其他外圍監(jiān)控報(bào)警電路包括油門(mén)監(jiān)控、車(chē)門(mén)監(jiān)控和聲光報(bào)警電路，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)油門(mén)、車(chē)門(mén)的監(jiān)視和控制，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路。 11 4 系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)以汽車(chē)蓄電池為主電源，并有備用電池以確保可靠。系統(tǒng)需要 +5V 和 +穩(wěn)壓直流電， +5V 供應(yīng)單片機(jī)和 SIM908 模塊使用， + 供應(yīng) SIM908 模塊和 SD卡存儲(chǔ)設(shè)備使用。汽車(chē)蓄電池電壓為 +12V，需要使用降壓和穩(wěn)壓電路進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓。 系統(tǒng)采用 降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源控制器以實(shí)現(xiàn) 降壓和穩(wěn)壓，得到 +5V 電壓。 LM2576 相對(duì)普通的三端穩(wěn)壓器是高效的，能夠減少散熱片的面積或者甚至不用散熱器，所以在很多應(yīng)用特別是對(duì)節(jié)能要求很高的移動(dòng)設(shè)備上取代了三端穩(wěn)壓器。 LM2576使用時(shí)僅需要極少的外圍器件，內(nèi)置固定頻率振蕩器和頻率補(bǔ)償電路，使用簡(jiǎn)便。 系統(tǒng) +5V 穩(wěn)壓電源電路如圖 41 所示，輸入端接汽車(chē)蓄電池 +12V。輸入端與輸出端分別接 1000uF 和 一大一小電容，以濾除高頻和低頻波紋。輸出端接電感可以很好地控制電壓波紋，避免干擾產(chǎn)生。肖特基二極管 IN5817 起到穩(wěn)壓作用。圖 41 系統(tǒng) +5V穩(wěn)壓電路 系統(tǒng)的 + 穩(wěn)壓電路如圖 42 所示。采用 穩(wěn)壓器，輸入 +5V，輸出+。輸入端和輸出端接 電容以濾除高頻波紋，避免干擾產(chǎn)生。二極管 IN4007反接在輸入和輸出端之間，起到續(xù)流保護(hù)作用，防止電路通斷時(shí)瞬間反向高壓脈沖電流，避免穩(wěn)壓器被擊穿。 12 圖 42 系統(tǒng) + SIM908 模塊及其外圍電路 SIM908 模塊簡(jiǎn)介 SIM908是希姆通信息技術(shù)有限公司的一款為 全球 市場(chǎng)設(shè)計(jì)，高性能的 GSM/GPRS/GPS三合一模塊。 GPS 解決方案提供了最佳的采集和跟蹤靈敏度、時(shí)間修復(fù) (TIFF)和準(zhǔn)確度。因?yàn)槌叽缰挥?30mm x 30mm x mm，重量只有 ，所以 SIM908 幾乎可以滿(mǎn)足所有用戶(hù)的應(yīng)用中對(duì)空間的要求，例如 M2M，智能手機(jī)，掌上電腦，導(dǎo)航儀和其他移動(dòng)設(shè)備。 SIM908 模塊供電電壓為 ～ ，采用節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)，所以在睡眠模式下（ GPS模塊關(guān)閉）電流消耗在 以下，支持鋰電池充電。其中 GSM/GPRS 模塊為 4頻模塊，工作頻段為： GSM 850MHz、 EGSM 900MH、 DCS 1800MHz 和 PCS 1900MHz， SIM908 可以自動(dòng)搜尋四個(gè)頻段，也可以通過(guò) AT 指令預(yù)設(shè)頻段。在 GPS 模塊關(guān)閉狀態(tài)下，每個(gè)頻段的發(fā)射功率分別為 2W（ GSM 850 和 EGSM 900）和 1W（ DCS 1800 和 PCS 1900）。 SIM908 采用 AT指令控制，可以通過(guò)串口發(fā)送 AT指令和數(shù)據(jù)。通過(guò) AT指令可以方便地使用 SIM908 進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)、短信息接收和發(fā)送、 GPS定位以及連接 GPRS 網(wǎng)絡(luò)。短信息支持 MT、 MO、 CB、 TEXT 和 PDU 模式。支持電話(huà)簿功能，通訊錄管理支持 SM、 FD、LD、 RC、 ON、 MC 類(lèi)型。 SIM908 模塊引腳圖（俯視圖）如圖 43所示。 SIM908 有 80 個(gè)貼片焊盤(pán)，提供了模塊和客戶(hù)電路板的所有硬件接口。 ? 串口和調(diào)試口可以幫助用戶(hù)輕松地開(kāi)發(fā)應(yīng)用。 ? 2GPS 串口 ? 兩路音頻接口。可以通過(guò) AT 指令輕松地進(jìn)行配置。 ? 電源接口 13 ? 可編程的通用輸入輸出接口（ GPIO）。 ? 鍵盤(pán)和 SPI 顯示接口可以讓用戶(hù)靈活地開(kāi)發(fā)定制應(yīng)用。 ? 無(wú)線(xiàn)接口 SIM908 模塊主要由 GSM 基帶模塊、 GPS 模塊、閃存、 GSM 射頻模塊、天線(xiàn)接口和其它接口六部分組成。 SIM908 模塊功能框圖如圖 43所示。 供 電模 擬 基 帶 數(shù) 字 基 帶電 源 管 理 單 元S P IR T CG P S 接 收音 頻A D CF l a s h射 頻模 擬 接 口數(shù) 字 接 口S I MU A R TK e y p a d / G P O sP W M sL C DG P SU A R T 圖 43 SIM908模塊功能框圖 SIM908 對(duì)外接口電路 SIM908 模塊對(duì)外接口電路包括電源接口電路、工作狀態(tài)指示電路、開(kāi)機(jī)電路、 SIM卡接口電路。 （ 1）電源接口電路 SIM908 模塊供電電壓范圍為 ～ ，采用單電源供電，通過(guò) VBAT 引腳（ 62,62腳）對(duì)模塊進(jìn)行供電。系統(tǒng)穩(wěn)壓電路輸出為 +5V，所以 SIM908 的 VBAT 引腳可以直接接穩(wěn)壓電路輸出端。在 VBAT 輸入端接一個(gè) 100uF 旁路電容，用以濾除干擾波紋，電容盡可能靠近 VBAT 引腳。 （ 2）工 作狀態(tài)指示電路 工作狀態(tài)指示電路包括開(kāi)機(jī)指示電路和網(wǎng)絡(luò)指示電路。 14 STATUS 引腳（ 52 腳）的信號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)機(jī)指示燈。當(dāng) SIM908 處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí)，開(kāi)機(jī)指示燈亮。關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，開(kāi)機(jī)指示燈滅。 NETLIGHT 引腳（ 51 腳）的信號(hào)用來(lái)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)指示燈網(wǎng)絡(luò)指示燈不同的熄滅狀態(tài)表示不同的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，具體如下： 網(wǎng)絡(luò)指示燈 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài) 熄滅 SIM908 沒(méi)有工作 64ms 亮 /800ms 滅 SIM908 沒(méi)有找到網(wǎng)絡(luò) 64ms 亮 /3000ms 滅 SIM908 連接到網(wǎng)絡(luò) 64ms 亮 /300ms 滅 SIM908 進(jìn)行 GPRS 通信 SIM908 的 工作狀態(tài)指示電路如圖 44所示。 圖 44 工作狀態(tài)指示電路 圖 45 開(kāi)關(guān)機(jī)電路 （ 3）開(kāi)關(guān)機(jī)電路 SIM908 模塊的啟動(dòng)和關(guān)閉都可以通過(guò)拉低 PWRKEY 引腳（ 3 腳）電平持續(xù) 1秒鐘以上，然后恢復(fù)并保持高電平。開(kāi)關(guān)機(jī)電路如圖 45 所示。 當(dāng)短路帽接 1,2腳時(shí)，為手動(dòng)開(kāi)機(jī)狀態(tài)， SIM908 模塊 通過(guò) S2控制開(kāi)關(guān)機(jī)。當(dāng)短路帽接 2,3 腳時(shí)，為自動(dòng)開(kāi)機(jī)狀態(tài)， SIM908 模塊只要上電就可以自動(dòng)啟動(dòng)，此時(shí)模塊的關(guān)機(jī)可以通過(guò) AT指令或關(guān)閉模塊電源實(shí)現(xiàn)。 （ 4） SIM 卡接口電路 STATUS NETLIGHT System SYNC 330R 330R 15 SIM 卡是英文 Subscriber Identity Module（用戶(hù)識(shí)別模塊）的縮寫(xiě)，通常稱(chēng)為手機(jī)卡或智能卡。 SIM 卡用來(lái)存儲(chǔ)手機(jī)用戶(hù)的身份識(shí)別信息、用戶(hù)電話(huà)簿等個(gè)人信息，是手機(jī)用戶(hù)的身份證。 SIM908 通過(guò) SIMDATA（ 17 腳）、 SIMRST（ 18 腳）、 SIMCLK（ 19腳）和 SIMVDD（ 20 腳）和 SIM 卡實(shí)現(xiàn)連接。 SIM 卡接口定義： SIMDATA（ 17 腳）： SIM 卡數(shù)據(jù)輸入輸出口。 SIMRST（ 18 腳）： SIM 卡復(fù)位。 SIMCLK（ 19 腳）： SIM 卡時(shí)鐘。 SIMVDD（ 20 腳）： SIM 供電?？梢愿鶕?jù) SIM 卡的類(lèi)型自動(dòng)選擇輸出電壓，支持 或 3V SIM 卡。 SIM 卡接口電路如圖 46所示。電路中的旁路電容起到濾波、減少干擾的作用。 22歐姆電阻串聯(lián)在 I/O口線(xiàn)中用來(lái)匹配 SIM908 模塊和 SIM 卡之間的阻抗。 圖 46 SIM卡接口電路 單片機(jī)外圍接口電路 本系統(tǒng)采用 ATMEL 公司生產(chǎn) 的 AT89S52 為主控芯片。 AT89S52 單片機(jī)是一種低功耗高性能的 CMOS 八 位微控制器，使用的指令 和引腳定義 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的 80C51 完全 兼容。內(nèi)置 有 8Kbyte 的 Flash 程序 存儲(chǔ)器， 在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了 高密度非易失性存儲(chǔ) ， 允許程序存儲(chǔ)器 反復(fù) 在線(xiàn)編程，也適用于常規(guī)編程器。 AT89S52 單片 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng) 16 提供 了 高靈活、超 高效 的解決方案。其應(yīng)用范圍廣 ， 可解決復(fù)雜的控制問(wèn)題，同時(shí)成本較低。 單片機(jī)外圍接口電路包括最小系統(tǒng)電路、油門(mén)監(jiān)控電路、車(chē)門(mén)監(jiān)控電路、聲光報(bào)警電路和 SD卡接口電路。 SD 卡接口電 路 SD 卡 是英文 Secure Digital Memory Card 的簡(jiǎn)稱(chēng)，在中國(guó)普遍稱(chēng)為內(nèi)存卡， 是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的 新型存儲(chǔ)設(shè)備 ，它廣泛 應(yīng)用 于 移動(dòng) 便攜式 設(shè)備，比如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī) 和多媒體播放器等。 SD 卡的引腳定義如下： 表 41 SD卡的引腳定義 引腳 名稱(chēng) 功能 1 CS 片選 2 DI 數(shù)據(jù)輸入 3 VSS1 電源地 4 VDD 電源 5 SCLK 時(shí)鐘 6 VSS2 電源地 7 DO 數(shù)據(jù)輸出 8 NC 9 NC SD 卡支持 SD 和 SPI 兩種總線(xiàn)方式，由于 AT89S52 單片機(jī)自帶 SPI 控制器，支持 SPI總線(xiàn)方式，且 SPI 方式開(kāi)發(fā)成本較低，所以本系統(tǒng)采用 SPI 總線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)對(duì) SD 卡的數(shù)據(jù)讀取。 SD 卡的 SPI 總線(xiàn)方式接口電路如圖 47。 17 N CC SD IV S S 1V D DS C L KV S S 2D ON C123456789C SM O S IS C L KM I S O+ 3 . 3 V單 片 機(jī)5 0 K 圖 47 SD卡接口電路 5 系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為主控芯片，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)就是對(duì) AT89S52 進(jìn)行編程，控制其外圍電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括短信的接收與發(fā)生程序設(shè)計(jì)、 GPS 接收程序設(shè)計(jì)以及監(jiān)控報(bào)警程序設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)程序流程圖如圖 51所示。 18 G S M 模 塊 初 始 化啟 動(dòng) G P S 模 塊并 初 始 化斷 開(kāi) 油 門(mén)鎖 住 車(chē) 門(mén)YNNY單 片 機(jī) 初 始 化是 否 收 到防 盜 指 令車(chē) 門(mén) 是 否被 打 開(kāi)油 門(mén) 是 否被 打 開(kāi)汽 車(chē) 位 置是 否 改 變是 否 接 到撤 防 指 令NN油 門(mén) 解 鎖車(chē) 門(mén) 解 鎖關(guān) 閉 G P S 模 塊是 否 接 到查 詢(xún) 指 令是 否 接 到解 除 報(bào) 警 指 令聲 光 報(bào) 警是 否 開(kāi) 啟斷 開(kāi) 油 門(mén) ， 發(fā) 送 短信 報(bào) 警 信 息啟 動(dòng) 聲 光 報(bào)警YYN解 除 報(bào) 警 停止 發(fā) 送 報(bào) 警信 息發(fā) 送 汽 車(chē) 狀 態(tài) 信 息NYYNYYN開(kāi) 機(jī) 圖 51 系統(tǒng)程序流程圖 短信的發(fā)送與接收程序 單片機(jī)通過(guò) AT指令控制 SIM908 實(shí)現(xiàn)短信的收發(fā)，其中與短信收發(fā)的 AT 指令和解析如下： AT+CSMS 選擇消息服務(wù)。支持的服務(wù)有 GSMMO、 SMSMT 、 SMSCB 。 AT+CNMA 新信息確認(rèn)應(yīng)答。 19 AT+CPMS 優(yōu)先信息存儲(chǔ)。這個(gè)命令定義用來(lái)讀寫(xiě)信息的存儲(chǔ)區(qū)域。 AT+CMGF 優(yōu)先信息格式。執(zhí)行格式有 TEXT 方式和 PDU 方式。 AT+CSAS 保存設(shè)置。保存 +CSAS 和 +CSMP 的參數(shù)。 AT+CNMI 新信息指示。這個(gè)命令選擇如何從網(wǎng)絡(luò)上接收短信息。 AT+CMGR 讀短信。信息從 +CPMS 命令設(shè)定的存儲(chǔ)器讀取。 AT+CMGS 發(fā)送信息。 AT+CMGW 寫(xiě)短信息并存儲(chǔ)。 AT+CMSS 從存儲(chǔ)器中發(fā)送信息。 AT+CSMP 設(shè)置文本模式的參數(shù)。 AT+CMGD 刪除短信息。刪除