步步精讲：电子巡查中GPS智能移动终端电路设计
品慧电子讯本文讲解的是电子巡查系统中GPS智能移动终端电路设计，本设计采用AT89S52作为MCU，其中P0口与P1口的2，3，4控制LCD1602；P1口的5，6，7作为同步串口控制调制解调芯片MSM6882；串口的RX接收GPS数据，TX发送语音数据。现在以GPS（全球卫星定位系统）为核心的GIS（地理信息系统）设备正进入普及应用阶段。随着技术的发展，各种移动定位终端已经深入我们的生活，而同时人们需要更多基于位置的安全保障，于是也向GPS提出了新的要求，能否提供一种嵌入式GPS，提供安防联防诸如巡查过程中保安移动信息服务，位置监控调配服务等。不言而喻，GPS、微型嵌入式终端等新技术，必然成为GIS中一个新兴的重要研究领域。本设计采用AT89S52作为MCU，其中P0口与P1口的2，3，4控制LCD1602；P1口的5，6，7作为同步串口控制调制解调芯片MSM6882；串口的RX接收GPS数据，TX发送语音数据。
GPS模块：设计采用u-blox公司的GPS接收模块nr-86，该模块体积小重量轻，集成高灵敏度、低功耗的NemeriX芯片方案于设计中。本模块能快速定位， 1Hz导航更新频率，并可以对16颗卫星进行同时跟踪。支持WGS-84的数据协议。它接口简单，TTL电平串口输出NMEA-0183格式的数据，只须连接模块的TX端与51单片机的RX端，另外单片机P1.0与模块的RESET端相连，以控制模块复位。本设计采用NMEA默认格式中的$GPRMC协议，是由于该协议精简，信息覆盖面广，数据容易被单片机采集处理。调制解调芯片MSM6882：在设计时，89S52单片机通过同步串口与该芯片相连，然后由芯片把信号调制到模拟信道，再将信号加载到对讲机（PTT）上，由对讲机实现无线传输。单片机CLK引脚的输入时钟周期应在0.42μs到1.35μs范围内，通过可调电阻调节调制信号输入到电台的幅值。信号一路经信号限幅后送入 MSM6882的AI引脚，另外一路经放大、检波、幅值比较后送入单片机，以作为载波检测信号。当系统检测到该信号时，可以采取延时发送的方式来避免同频干扰和信道阻塞。语音合成芯片XF1M01：XF1M01通过异步串口接收待合成的文本，它内含GB-2312汉字字库，外接单支三极管驱动扬声器，即可实现文本到声音（TTS）的转换，设计中音频输出通过功放再送给扬声器，以获得较大音量，适应户外环境。只须送给它汉字的内码（即16位二进制字符），即可读出一字，多送多读，因此对存放空间的要求要低，适合电子巡查系统的应用。芯片空闲时Ready端输出低电平，因此将其连至单片机P3.2，单片机即可扫描该引脚，当芯片空闲时就通过异步串口给它发送数据。传输波特率由Baud_0、Baud_1两个引脚决定，设计中采用的是9600bps。单片机的P1.1与芯片RESET端相连以控制芯片复位。
