1.1 定位跟蹤模塊

GPS 全球定位系統(tǒng)包括GPS 網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)的地面接收設(shè)備。接收設(shè)備可以顯示出當(dāng)前地理信息、時(shí)間信息等；如果將當(dāng)前的信息發(fā)送給信息管理中心，便可以接受管理中心的統(tǒng)一調(diào)度。基于GSM短信模塊的定位追蹤系統(tǒng)便是基于后一種理論進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。GPS 模塊接收來自GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)的C/A 碼，單片機(jī)控制模塊根據(jù)信息碼計(jì)算得到當(dāng)前的地理信息位置和時(shí)間信息等。GPS 接收模塊的硬件主要包含接收天線、接收機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路以及進(jìn)行GPS 信息數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)控制模塊中的主機(jī)部分（見圖2）。

圖2 GPS 接收模塊原理框圖

GPS 接收模塊是系統(tǒng)的信息源。硬件實(shí)現(xiàn)過程中采用了型號(hào)為GR-87 的GPS 接收模塊。該GPS接收端的主要參數(shù)為：默認(rèn)的發(fā)送地理信息的頻率是1HZ,其時(shí)間誤差為±0.1s,距離誤差為10 米之內(nèi)。該型號(hào)GPS 接收端的信號(hào)輸出電平為TTL 電平，需要外加電平轉(zhuǎn)換電路。最后使用MAX232芯片及其相關(guān)電路來輔助完成串口通信。

1.2 單片機(jī)控制模塊

單片機(jī)控制模塊采用Atmega16L 芯片作為處理器，對GPS 信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。本芯片是8 位的AVR 單片機(jī)，具有16KB系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash,具有高可靠性、高速度、高性能、低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)該芯片擁有豐富的外圍引腳以及接口電路，方便系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。

該系統(tǒng)用到兩個(gè)單片機(jī)控制模塊，分別作為系統(tǒng)的主機(jī)和從機(jī)。單片機(jī)控制模塊中的主機(jī)部分用于接收GPS 模塊接收到的GPS 信息并對信息進(jìn)行簡單的處理，篩選出用戶需要的信息，將信息以串行通信方式傳送給從機(jī)模塊（見圖3）；從機(jī)部分對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，將編碼后信息傳送給GSM 模塊，根據(jù)需要GSM 將信息發(fā)送到指定號(hào)碼。

圖3 SPI 同步串行通信模塊

1.3 GSM 接口

TC35i 模塊是西門子公司推出的一種無線通信模塊，它是集射頻電路、基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT 命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短信息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的開發(fā)設(shè)計(jì)及應(yīng)用。在該系統(tǒng)中TC35i 直接受從機(jī)控制，在收到控制信號(hào)后，將從機(jī)傳送來的信息內(nèi)容發(fā)送給特定的手機(jī)號(hào)碼。

圖4 GSM 短信息模塊框圖