利用CDMA業(yè)務(wù)傳送GPS定位信息

　　本文討論的就是利用CDMA業(yè)務(wù)傳送GPS定位信息的實(shí)例。當(dāng)然，GPS定位信息只是整個(gè)信息傳輸管理系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用，通過(guò)更換不同的數(shù)據(jù)源模塊可實(shí)現(xiàn)不同的信息傳輸，從而構(gòu)成不同的信息傳輸管理系統(tǒng)，如遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等。

　　1 系統(tǒng)構(gòu)成

　　如圖1所示，整個(gè)信息傳輸管理系統(tǒng)由移動(dòng)終端、CDMA網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)、信息管理中心服務(wù)器組成。

　　移動(dòng)終端將GPS數(shù)據(jù)組成CDMA數(shù)據(jù)分組，通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)，上傳到信息管理中心服務(wù)器。服務(wù)器應(yīng)當(dāng)具備IP地址和電子地圖。

　　信息管理中心也可以通過(guò)Internet網(wǎng)和CDMA網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)終端發(fā)出各種指令。

　　圖1基于CDMA的無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

　　2 移動(dòng)終端硬件組成

　　移動(dòng)終端的硬件部分主要有CDMA Modem模塊、GPS模塊、MCU及電源四部分，連接關(guān)系如圖2所示。

　　圖2 移動(dòng)終端硬件組成

　　其中的CDMA模塊為Wavcom公司的ME45。這是一個(gè)具有完整功能的CDMA移動(dòng)通信模塊，通過(guò)串口可以實(shí)現(xiàn)對(duì)此模塊的控制和數(shù)據(jù)傳輸，包括短信和無(wú)線上網(wǎng)等。另外加上模擬部分電路，可實(shí)現(xiàn)話音通信功能。對(duì)ME45的控制用的是AT命令方式。

　　GPS模塊是臺(tái)灣Holux公司的GM82 OEM板。它通過(guò)外接天線接收GPS信號(hào)，計(jì)算出所處位置的地理信息，通過(guò)串口將此信息傳送給MCU。

　　MCU采用新華龍公司代理的C8051F020八位微控制器。選擇此MCU是基于諸多考慮的：首先，是功能強(qiáng)大，幾乎在單片中包容了所有常用的功能;其次，與普通的8051有相同的內(nèi)核，開發(fā)容易，而且支持C語(yǔ)言源程序調(diào)試。

　　在此移動(dòng)終端中，采用了如下一些必需的功能部件：

　　首先是它的兩個(gè)硬件串口。這兩個(gè)串口的波特率產(chǎn)生是獨(dú)立的，而且不占用芯片的定時(shí)器，使用起來(lái)相當(dāng)靈活。這兩個(gè)串口分別對(duì)GPS模塊和CDMA模塊通信。GPS模塊把位置信息以固定的格式從串口發(fā)出，MCU接收GPS模塊送來(lái)的數(shù)據(jù)，解析出其中有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，然后以規(guī)定的格式通過(guò)第2個(gè)串口交給CDMA模塊，將數(shù)據(jù)送上Internet網(wǎng)。

　　其次，128字節(jié)的Flash可用于存放一些可設(shè)置的參數(shù)，如移動(dòng)終端的識(shí)別號(hào)或IP地址、信息管理中心服務(wù)器的IP地址等。

　　再次，4 KB的SRAM相對(duì)其他的8位機(jī)來(lái)講是相當(dāng)大了，可以滿足組幀、數(shù)據(jù)緩沖的要求。

　　64 KB的Flash可以滿足較大程序量的要求。

　　64 KB的Flash和4 KB RAM的組合可以完成對(duì)信息數(shù)據(jù)的加解密工作，可提供某些特定場(chǎng)合使用。

　　引出了某些I/O口，通過(guò)光電耦合器隔離后引至其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可以擴(kuò)展相應(yīng)的功能。

　　另外，留出了總線擴(kuò)展口，可擴(kuò)展64 KB的SRAM，一方面可以用于嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，另一方面可以用于使用C8051F020的在線自我編程功能來(lái)遠(yuǎn)程更新程序。

　　由于用于移動(dòng)設(shè)備，需要低功耗器件，而C8051F020工作電壓為3.3 V，功耗很小。

　　設(shè)計(jì)時(shí)考慮該移動(dòng)終端主要作為車載應(yīng)用，所以實(shí)際電路中設(shè)計(jì)了從點(diǎn)煙器取電的電源電路。

　　移動(dòng)終端利用C8051F020芯片控制實(shí)現(xiàn)，不用另行擴(kuò)展串口、ROM以及RAM。此硬件結(jié)構(gòu)并不僅僅局限在定位功能上，對(duì)于很多數(shù)據(jù)采集/控制應(yīng)用也可以滿足要求，只需改變程序結(jié)構(gòu)。正是由于C8051F020的功能強(qiáng)大，使得硬件的組成和結(jié)構(gòu)都變得非常簡(jiǎn)單。

　　3 移動(dòng)終端軟件設(shè)計(jì)

　　由于采用了C8051F020作控制器，使得硬件的工作相對(duì)簡(jiǎn)單和通用，所以該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要工作集中在軟件的實(shí)現(xiàn)上。

　　利用GPRS上網(wǎng)主要的問(wèn)題是，在系統(tǒng)接入無(wú)線Internet網(wǎng)時(shí)進(jìn)行初始化和對(duì)鏈路的控制。若對(duì)通信過(guò)程和協(xié)議不熟悉，則做起來(lái)很麻煩;現(xiàn)在已有許多MCU或GPRS Modem已將這些功能嵌入到操作系統(tǒng)中。對(duì)CDMA上網(wǎng)，則比較簡(jiǎn)單，通過(guò)撥通服務(wù)商的特定號(hào)碼即可。