【正文】 支持 NMEA和 UBX 兩種消息，但是在啟動(dòng)時(shí)僅僅支持一下 UBX 語(yǔ) 句 : NAVPOSLLH, NAVSOL, NAVSVINFO, NAVSTATUS MONIO, MONSCHD, MONTXBUF,INFWarning, INFError, INFNotice 串口二輸入 57600 波特率， 8 位數(shù)據(jù)，一位停止位，沒(méi)有校驗(yàn)位 ，不支持自動(dòng)波特率。支持 NMEA和 UBX 兩種消息，但是在啟動(dòng)時(shí)僅僅支持一下 NMEA語(yǔ)句， GGA, GLL, GSA, GSV, RMC, VTG, ZDA, TXT 串口一輸入 9600 波特率， 8 位數(shù)據(jù)，一位停止位，沒(méi)有校驗(yàn)位，不支持自動(dòng)波特率支持。 20 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 趙明富，張先富，張松飛 .公交站牌報(bào)站屏的設(shè)計(jì) [J]電子技術(shù)應(yīng)用， 2021， 10(34) ［ 2］ 南京傲屹電子有限公司 .AT 命令手冊(cè) , [EB/OL]. 2021220 ［ 3］ Booz. Allen amp。 致謝 本論文是在 趙院長(zhǎng) 的悉心指導(dǎo)下完成的， 趙院長(zhǎng) 淵博的科學(xué)知識(shí)、遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的科學(xué)創(chuàng)新和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度都給了我深遠(yuǎn)的影響 。 （ 3）設(shè)備性能的測(cè)試。 最后讓我們回顧一下這篇淺顯的設(shè)計(jì)方案， 本設(shè)計(jì)主要完成了： （ 1） 車載 終端的硬件電路的設(shè)計(jì)與制作。 6 總結(jié) 隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷提高， 通信費(fèi)用的不斷降低， 利用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。使用 Developer Studio，可以完成創(chuàng)建、調(diào)試、修改應(yīng)用程序等的各種操作。Developer Studio 是 通用的應(yīng)用程序集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，它不僅支持 Visual C++，還支持 Visual Basic， Visual J++， Visual InterDev 等 Microsoft 系列開(kāi)發(fā)工具?？驁D中的鍵盤為 4*4鍵盤，功能程序包括：手動(dòng)調(diào) 時(shí)，手動(dòng)報(bào)站，開(kāi)啟和關(guān)閉 GPS等功能。 GPS信號(hào)的讀取采用中斷方式， TC35I的控制采用查詢方式，成功讀取 GPS信息時(shí)就關(guān)閉串口中斷并啟動(dòng) TC35I，當(dāng) GPS信息被成功發(fā)送到管理中心時(shí)，再次開(kāi)啟串口中斷。 首先是系統(tǒng)初始化，然后進(jìn)入鍵盤掃描程序 ，當(dāng) GPS信號(hào)良好時(shí)采用自動(dòng)報(bào)站，一切工作從 GPS信號(hào)的讀取開(kāi)始，然后校準(zhǔn)時(shí)鐘，語(yǔ)音報(bào)站，刷新 LCD顯示，發(fā)送 GPS信息等步驟，最后返回鍵盤掃描程序。如果為了提高安全性，可以才用其他功能強(qiáng)大的處理機(jī)。 這一部分在 實(shí)際應(yīng)用中非常重要，以防不法分子擾亂社會(huì)秩序。主要由以下幾個(gè)部分組成： （ 1）設(shè)置密碼 防止 有人登陸管理中心系統(tǒng)；（ 2）每一輛車載終端發(fā)送信息時(shí)才用特殊的加密格式發(fā)送，經(jīng)度差值’ 緯度差值’ 到達(dá) xx 站 讀取 GPS 信息 返回 Y Y N N 18 格式密鑰要有一定的變動(dòng)特性， 這里采用系統(tǒng)隨機(jī)生成的密鑰并且每過(guò)幾秒就變更一次密鑰，在某一時(shí)刻可 能任何人都不知到具體的密碼， 這樣不容易破譯 。 22 ] 8 3 9)0[(] 5 1 4)0[( ?????? l at i t ud e xl at i t ud el on gi t ud e xl on gi t ud eD （ 3） D—— 汽車與 X 站點(diǎn)的距離 Longitude0—— 汽車當(dāng)前經(jīng)度 Latitude0 —— 汽車當(dāng)前緯度 LongitudeX—— X 站點(diǎn)的經(jīng)度 LatitudeX—— X 站點(diǎn)的緯度 身份授權(quán)及驗(yàn)證模塊 安全對(duì)于公共事業(yè)來(lái)說(shuō)是非常重要的，記得曾經(jīng)有一部美國(guó)電影里有這樣的一幕 ，一個(gè)犯罪集團(tuán)利用網(wǎng)路技術(shù)入侵了城市管理中心并控制了整個(gè)城市的交通秩序，頓時(shí)整個(gè)社會(huì)亂作一團(tuán)，交通擁堵，交通事故接連不斷，就連警察的巡邏飛機(jī)和汽車都在犯罪集團(tuán)的掌控之下，考慮到這些，這里也采用了一定的防止非法入侵的手段。十米東西跨度 17 大約為 分（經(jīng)度），南北跨度大約為 分（緯度），而城市公交路線一般為直線，所以可以采用 分別比較的經(jīng)緯度的方法，這種方法比較簡(jiǎn)單，但是不精確，程序 流程如圖 5 所示。這樣 20M 的 距離內(nèi)汽車一定會(huì)用 1S 以上的時(shí)間通過(guò)，這期間 RCB4H可以獲取信息而不至于忽略站點(diǎn)。東西橫跨 6 分，南北縱跨 分， 東西 每分 跨 ，南北 每分 跨 1。 定位 站點(diǎn) 新鄉(xiāng)市的主要范圍： 東西 : (’)E—— (’)E， 距離 9085M。 Rint xxx… xxx xxx011x0 讀中斷標(biāo)志位（ ovf， eom） 從此可以看出，如果提前把語(yǔ)音信號(hào)分段存儲(chǔ)在 ISD4004 里面，把站牌與語(yǔ)音的 段首 地址對(duì)應(yīng)起來(lái)，當(dāng)?shù)竭_(dá)某站點(diǎn)時(shí)找到相應(yīng)入口的地址，從此開(kāi)始播放即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)站。 放音設(shè)置 A0A15 xxx00111 初始化播放地址 放音 xxx… xxx xxx01111 從當(dāng)前地址開(kāi)始播放，直到遇見(jiàn) EOM 或者OVF 錄音設(shè)置 A0… a15 xxx00101 初始化錄音地址 錄音 xxx… xxx xxx01101 從當(dāng)前地址開(kāi)始 錄音直到遇見(jiàn) OVF 或者停止命令。 10. MOSI 指令從 LSB 開(kāi)始送入 ISD4004（即最后發(fā)送 C4）， MISO 信號(hào)從LSB 開(kāi)始送出 ISD4004。 8. 所有操作在運(yùn)行位 (RUN)置 1 時(shí)開(kāi)始 ,置 0 時(shí)結(jié)束。因此要注意移入的數(shù)據(jù)是否與器件當(dāng)前進(jìn)行的操作兼容。 6. ISD的任何操作 (含快進(jìn) )如 果遇到 EOM 或 OVF,則產(chǎn)生一個(gè)中斷 ,該中斷狀態(tài)在下一個(gè) SPI 周期開(kāi)始時(shí)被清除。 4. SS 變低 ,輸入指令和地址后 ,ISD 才能開(kāi)始錄放操作。 2. SS 在傳輸期間必須保持為低電平 ,在兩條指令之間則保持為高電平。 SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 ,協(xié)議假定微控制器的 SPI 移位寄存器在 SCLK 的下降沿動(dòng)作 ,因此對(duì) ISD4004 而言 ,在時(shí)鐘止升沿鎖存 MOSI 引腳的數(shù)據(jù) ,在下降沿將數(shù)據(jù)送至 MISO 引腳。 LCD顯示模塊需要大概 25ms來(lái)初始化，如果有高穩(wěn)定度的電源在 1ms左右上升到穩(wěn)定值，可以取消這一步，如果電源達(dá)不到要求必須按 15 一下程序初始化，不然屏幕可能無(wú)法正常工作。SELECT GLL LCALL LCALL SENDSTR 。Initialize RCB4H LCALL SENDSTR 。 SETB TC35I CLR RCB4H ?？紤]到一條公交線路的站牌數(shù)量有限，這里采用固定數(shù)據(jù)表的方法把各站點(diǎn)的坐標(biāo)存儲(chǔ)在 E2PROM，然后把接收到的位置信息與其中的每一個(gè)進(jìn)行比較，首先確定方向，然后按順序比較，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站，包括當(dāng)前站點(diǎn)和即將到來(lái)的站點(diǎn)。時(shí)間采用世界協(xié)調(diào)時(shí)（ Coordinated Universal Time簡(jiǎn)稱 UTC），它與我國(guó)北京時(shí)間晚 8個(gè)小時(shí)，如 果要實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示，還要有時(shí)間轉(zhuǎn)換程序 。設(shè)置通信速率（ 9600） ATIPR是命令頭 LCALL SENDSTR 。 select module TC35I CLR TC35I 。另外，為了編程方便 又考慮到發(fā)送定位信息不需要漢字，所以 這里 采用 txt格式發(fā)送短信， 所有指令都以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)在 EPROM中，需要 哪 條指令只需找到相應(yīng)的表頭即可。 但是由于存在 TC35I與RCB4H之間選擇的問(wèn)題，這里很多時(shí)間采用查詢的方法來(lái)收發(fā) TC35I的指令。發(fā)送數(shù)據(jù)的原理與建立連接時(shí)的基本相同，但數(shù)據(jù)的接收是通過(guò)串口中斷接收函數(shù)完成的，同時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)必須先放入接收緩存區(qū)以便顯示。設(shè)置串口中斷為最高優(yōu)先級(jí) GSM初始化模塊 根據(jù)不同的要求，串口數(shù)據(jù)的發(fā)送是可以知道時(shí)間的， 可 以采用查詢方式 ；而接受是不確定的，所以接收采用中斷的方式。預(yù)置初值 (按照波特率 9600BPS預(yù)置初值 ) SETB TR1 。波特率發(fā)生器 T1工作在模式 2上 MOV TH0， 4CH MOV TL0， 00H MOV TH1， 0FDH 。設(shè)定 INT0的觸發(fā) 方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā) MOV SCON， 50H 。以下為主程序進(jìn)行 CPU初始化 設(shè)置 。 定時(shí)器 0工作于模式 1，中斷周期為 50ms， TH0=4CH， TL0=00H；這樣 20次可以得到一秒的計(jì)時(shí) 。 各模塊軟件設(shè)計(jì) 初始化 系統(tǒng) 單片機(jī)初始化部分 要完成的工作有 將 AT89S52串口設(shè)置為工作方式 1即 8位數(shù)據(jù)位和一位停止位 ，波特率 9600bit/s； 把定時(shí)器 0的定時(shí)周期設(shè)為 50ms；初始化 TC35I， RCB4H， JCM1602使它們處于待命狀態(tài)。 NMEA 的消息格式如下： $[GP 消息名 ]， [消息內(nèi)容 ]*[校驗(yàn)位 ]CR/LF[11] 每一條消息都是由‘ $’開(kāi)頭，每一位都是 ASCII 字符，其中校驗(yàn)位是‘ $’與‘ *’之間所有 ASCII 字符的異或。它是一套定義接收機(jī)輸出的標(biāo)準(zhǔn)信息，有幾種不同的格式，每種都是獨(dú)立相關(guān)的 ASCII 格式，逗點(diǎn)隔開(kāi)數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流長(zhǎng)度從 30100 字符不等，通常以每秒間隔選擇輸出，最常用的格式為 GGA，它包含了定位時(shí)間，緯度，經(jīng)度，高度，定位所用的衛(wèi)星數(shù)， DOP 值 ,差分狀態(tài)和校正時(shí)段等，其他的有速度，跟蹤，日期等。 NMEA 0183 語(yǔ)句說(shuō)明 UBLOX 的 GPS 接收器支持基于 NMEA 0183 標(biāo)準(zhǔn)的消息格式，另外還有UBLOX 自己的消息格式標(biāo)準(zhǔn) UBX，以及 RTCM 標(biāo)準(zhǔn)。W//模塊掉電時(shí)能保存屏蔽回顯的設(shè)置。以下 AT指令可取消回顯： ATE OK ATE1//開(kāi)啟回顯 OK 在指令后加 ―； amp。為了保證通信的可靠性，默認(rèn)情況下模塊回復(fù)收到字符的握手信號(hào)又稱為回顯（ Echo），握手機(jī)制能確保指令收發(fā)的可靠性，但在實(shí)際 的設(shè)計(jì)中，通過(guò) MCU實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制，需接收?qǐng)?zhí)行 AT指令的返回值，并需進(jìn)行 必須的字符校驗(yàn)，每發(fā)送一字節(jié)指令后模塊所返回的握手信號(hào)須程控濾除， 10 頻繁的開(kāi)關(guān)串口中斷，降低了程序的可靠性。模塊接收到指令字節(jié)后，會(huì)立即答復(fù)以相應(yīng)的握手信號(hào)。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)借助 PortSpyV11串口調(diào)試軟件對(duì) AT指令格式進(jìn)行探究，以發(fā)送AT返回 OK為例。每個(gè)指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回。 可以采用 陰極射線管、 LED或者 LCD屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)，鍵盤接口采用 4*4矩陣鍵盤；行車記錄儲(chǔ)存器采用可以采用帶有電壓監(jiān)控作用的 E2PROM完成；車速可以從定位信息中提取或者由 MCU直接讀取車速。 另外，語(yǔ)音芯片電源的典型值為 3V， RCB4H的工作電壓為 ~， 電池電壓為 ~，TC35I的工作電壓為 ~，充電電壓為 ~8V， AT89S52的工作電壓范圍~。 其他電路設(shè)計(jì) 為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，系統(tǒng)供電由車輛的蓄電池和系統(tǒng)備用電池共同完成。 9 語(yǔ)音輸出通過(guò)音頻放大電路，接到揚(yáng)聲器， 從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)站功能 （功 率放大電路沒(méi)有設(shè)計(jì)） 。 最后， ISD4004開(kāi)發(fā)應(yīng)用具有所需外圍電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。 ISD4004 采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技 術(shù)，每個(gè)采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中，因此能非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和 ―金屬聲 ‖。該芯片采用 CMOS 技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、抗混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。與 ISD其它系列語(yǔ)音產(chǎn)品不同的是，ISD4004是一種微控制器 ―從 ‖設(shè)備，而 ―主 ‖控制器可以是內(nèi)置有 SPI兼容接口的微控制器，也可以用 I/O 仿真 SPI通信協(xié)議。1623為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、DTR0和 DCD0。 33～ 40為語(yǔ)音接口，用來(lái)接電話手柄。第 1～ 14腳為電源部分： 1～ 5為電源電壓輸入端 Vbatt+， 6～ 10為電源地GND， 1 12為充電引腳， 13為對(duì)外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14為 ACCUTEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。 TC35i有 40個(gè)引腳，通過(guò)一個(gè) ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。 TC35i 與 GSM2/2+兼容、雙頻(GSM900/GSMl800)、 RS232數(shù)據(jù)口、符合 ETSI標(biāo)準(zhǔn) GSM0707和 GSM0705，且易于升級(jí)為 GPRS模塊。所以本設(shè)計(jì)選用的是西門子TC35系列的 TC35i。 目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始使用的 GSM模塊有 Fal的 A2D系列、 Wavee的WMO2系列、西門子的 TC35系列、愛(ài)立信的 DM10/DM20系列、中興的 ZXGM18 8 系列等，而且這些模塊的功能、用法差別不大。 GSM模塊 TC35I 的技術(shù)介紹 TC35i模塊主要特性與技術(shù)指標(biāo)包括以下幾點(diǎn)： ①頻段為雙頻 GSM900MHz和 GSMl800MHz (phase 2/2+)；②支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真；③高集成度( 36mm )； ④質(zhì)量為 9g；⑤電源電壓為單一電壓 ~；⑥可選波特率 300bps~115kbps，動(dòng)波特率 ~115kbps；⑦電流消耗 ——休眠狀態(tài)