0引言

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對安全防范的要求也越來越高。安防行業(yè)迅速發(fā)展，其應用范圍也在不斷擴大，在智能化樓宇和智能化小區(qū)相繼熱潮之后，又一個新興的領域一校園的智能安全管理系統(tǒng)的建設在各地也相繼掀起了熱潮。學校是人口密集區(qū)，場地分散、管理人員少，而且學生生性好動、防范意識差。不法分子潛入校園進行盜竊、搶劫、以及校園暴力事件時有發(fā)生，而保安在校園安全維護方面起著舉足輕重的作用，巡更保安必須盡職盡責，以減少校園犯罪事件的發(fā)生，對保安系統(tǒng)的規(guī)范化管理則顯得意義重大，在這種情況下，校園電子巡更系統(tǒng)應運而生。

　　校園電子巡更系統(tǒng)應用美國的GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)結合現(xiàn)代通信技術，存儲保安的巡更時間、巡更路線的地理數(shù)據(jù)，能夠在控制終端重現(xiàn)巡更軌跡，并能夠在遇到突發(fā)事件的時候及時向控制中心發(fā)出警報信號。

　　1 總體設計

　　校園電子巡更系統(tǒng)主要包括兩部分：手持巡更儀部分利用GPS衛(wèi)星定位模塊接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過單片機提取時間、經(jīng)度、緯度等有用數(shù)據(jù)并對得到的有用數(shù)據(jù)進行存儲和控制，而且在出現(xiàn)緊急突發(fā)事件的時候，巡更人員能夠通過無線收發(fā)模塊向控制終端發(fā)送攜帶巡更人員地理位置數(shù)據(jù)的警報信息?？刂平K端部分主要由控制界面和具體的校園電子地圖組成，巡更人員需要把每天的巡更數(shù)據(jù)通過串口傳送給上位PC機，以便重現(xiàn)巡更人員的巡更軌跡。系統(tǒng)總體框圖如圖1。

　　2 巡更儀電路設計

　　電路主要包括：Atmegal6L單片機控制電路、GPS接收電路、數(shù)據(jù)存儲電路、無線傳輸電路、電源管理電路。電路結構如圖2。

　　2．1 核心控制部分

　　處理核心選用8位低功耗微控制器ATmegal6L，具有片內(nèi)16 K字節(jié)的程序存儲器，1 K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器和512字節(jié)的E2PROM。它具有32個通用I／O口線、32個通用工作寄存器、實時時鐘RTC、1個USART、8通道10位ADC、具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器、SPI串行端口、與IEEE1149．1規(guī)范兼容的JTAG測試接口，此接口同時還可以用于片上調試，以及六種可以通過軟件選擇的省電模式。其中使用了PD0(RXD)引腳接受Leadtek 9548GPS傳送的GPS數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理，考慮到單片機內(nèi)部的flash存儲空間較小，可利用ATmegal6L的PA組口進行存儲擴展，這里使用的是K9F3208并口數(shù)據(jù)存儲芯片?？梢酝ㄟ^兩種方式向上位PC機傳送數(shù)據(jù)，一是通過ATmegal6L的串口外接MAX232芯片，輔助外圍電路，通過PC機的RS232通用串行接口傳輸，二是通過ATmegal6L的SPI接口外接NRF905無線收發(fā)模塊向控制中心傳輸數(shù)據(jù)，這種傳輸功耗較大，只在出現(xiàn)突發(fā)情況的時候采用這種傳輸方式。ATmegal6L模塊控制電路如圖3。

　　2．2 GPS定位部分

　　GPS衛(wèi)星定位部分由Leadtek 9548GPS核心模塊，輔助以外圍電路組成。Leadtek 9548GPS模塊核心采用美國瑟孚公司設計的SIRFStarIII低耗電量衛(wèi)星定位接收晶片，有20個通道，能夠確保最高的接收靈敏度；內(nèi)部有可充電電池，可以保存星歷數(shù)據(jù)，便于快速定位；標準的MMCX天線接口，便于連接GPS天線；標準NMEA0183信號輸出；工作電壓低(3．3～5．0V直流)，工作電流小(49 mA)，接收靈敏度為-159 dBm；TTL電平數(shù)據(jù)輸出，每秒一次GPS全數(shù)據(jù)；支持多種串口通訊波特率，標準設定為4800 bpsc。Leadtek9548GPS電路圖如圖4。