基于SOC单片机的定位监控系统设计

　　MC35i是SIEMENS公司推出的新一代无线通信GPRS模块，MC35i模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块供电模块(ASIC)、FLASH、ZIF连接器天线接口6部分组成。通过独特的40引脚的ZIF连接器实现电源、连接指令、数据、语音信号及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50 Ω天线连接器可分别连接SIM卡座和天线。MC35i的40个引脚通过ZIF连接器分别与电源电路、启动与关机电路、数据通信电路、语音通信电路、SIM卡电路、状态指示灯电路等连接。MC35i外围接口电路如图2所示。

　　2.3 GR-87卫星接收模块

　　GPS信号接收机功能：捕获按一定卫星高度截止角度所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测量站的三维位置，甚至三维速度和时间，最后经过标准的I/O口输出定位数据。本系统采用台湾长天科技股份有限公司(HOLUX)的GR-87卫星接收模块来获得定位数据。GPS接收机的输出语句均按串行通信协议，数据格式为8个数据位，1个起始位，1个停止位，无奇偶校验，可以根据需要选择波特率，本系统选择波特率为4 800 b/s。本系统中接收NMEA格式消息作为原始数据输入，它的输出频率为1 Hz。输出数据采用ASCII字符码，输出语句达多十几种，包括GGA，GSA，GSV，RMC，RMT，VTG等。这些定位数据语句不仅给出了位置、速度、时间等信息，而且指出当地的卫星接收情况，其中GGA定位数据语句是最常用的。

　　3 系统软件设计

　　3.1 定位终端的软件实现

　　该定位终端的软件采用模块化的设计方法，其模块主要包括系统的初始化、GPS定位信息的处理、GPRS定位信息的发送。GPS定位信息的处理以串口UART1的中断方式执行，GPRS定位信息的发送以循环方式执行。

　　系统的初始化包括系统时钟初始化、端口初始化、串口初始化和GPRS的启动。系统时钟初始化采用外部晶振22.118 4 MHz，不分频;端口初始化配置交叉开关，给URAT0，URAT1分配端口引脚;串口初始化设置串口的工作方式，通过GPS和GPRS的波特率，计算定时器的值。

　　3.2 上位机的软件实现

　　监控中心是将GIS软件MapInfo嵌入到VC6中进行开发，这使得MapInfo中的地图窗口可以合并到VC中，从而利用VC在数据库方面的强大功能，也很好地利用了Maplnfo对地理信息直观形象地处理优势。通过调用MapX的接口函数，实现电子地图的一些基本功能。编写程序将定位终端和监控中心连接起来，将定位终端获取的定位信息显示在电子地图上。

　　4 实验结果

　　本文将基于SOC技术的定位监控用于实际定位过程中，对定位监控进行了测试，定位区域选择为武汉科技大学校本部图书馆前的马路。实验结果如图3所示。

　　由图3可以看出，系统运行良好，满足定位监控的定位要求。

　　5 结语

　　本文基于先进的SoC技术实现了GPS/GPRS定位监控的设计，详细说明了该系统的硬件和软件结构，通过核心控制器C8051F021对GPS模块和GPRS模块进行双模块控制。用VC++进行MapX二次开发，将MapInfo中的地图窗口合并到VC中，利用了VC在数据库方面的强大功能，也很好地利用了Maplnfo对地理信息直观形象的处理优势。