物品無(wú)線測(cè)試終端系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)詳解

　　整個(gè)系統(tǒng)的工作方式如下：將DTGS-800模塊、行程開(kāi)關(guān)、天線和其他輔助電路封裝成一個(gè)獨(dú)立單元制成定位終端，固定在存放物品集裝箱的開(kāi)箱口。運(yùn)輸過(guò)程中，當(dāng)集裝箱密封完好并正常運(yùn)輸時(shí)，此定位終端可以定時(shí)向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送經(jīng)緯度、時(shí)間等信息；而當(dāng)集裝箱被非正常開(kāi)啟時(shí)會(huì)觸及行程開(kāi)關(guān)，該定位終端可及時(shí)向監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送報(bào)警信息和定位信息。

　　定位終端硬件總體框圖如圖2所示。

　　整個(gè)定位終端系統(tǒng)包括電源和電池供電模塊、MCU模塊及外圍電路、DTGS-800模塊及外圍電路。由一片單片機(jī)來(lái)控制具有定位功能的DTGS-800，它們之間的通信是通過(guò)串口來(lái)完成的。由于所選單片機(jī)和DTGS-800的工作電平都在各自的工作電平范圍之內(nèi)，所以可以直接互連，無(wú)需額外的電平變換電路。

　　電源和電池供電模塊

　　電源供電部分包括兩部分：專(zhuān)門(mén)的電池供電和汽車(chē)電源供電。整個(gè)終端系統(tǒng)使用的是專(zhuān)門(mén)的電池供電，在運(yùn)輸行程較長(zhǎng)而導(dǎo)致電池供電不足時(shí)，系統(tǒng)電壓檢測(cè)電路會(huì)發(fā)出報(bào)警，這時(shí)可以轉(zhuǎn)換成由汽車(chē)電源對(duì)其進(jìn)行供電。專(zhuān)門(mén)的電池供電。DTGS-800供電有兩種方法：電池供電（VBATT_INT引腳輸入）和外部供電（VEXT_DC引腳輸入）。當(dāng)用電池供電時(shí)，要求供電電壓VBATT_INT范圍為+4.O V±10%。因此選用的是容量為10Ah、輸出電壓為3.7 V的鋰聚合物電池。由于選擇的單片機(jī)是3.3 V供電，故電池在向單片機(jī)供電時(shí)需加一片LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）芯片MIC5219，其最小壓差可以達(dá)到0.3 V，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　MCU模塊及外圍電路

　　MCU按其存儲(chǔ)器類(lèi)型可分為無(wú)片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。對(duì)于無(wú)片內(nèi)ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用。帶片內(nèi)ROM型的芯片又分為片內(nèi)EPROM型、MASK片內(nèi)掩模ROM型、片內(nèi)FLASH型等類(lèi)型，一些公司還推出帶有片內(nèi)一次性可編程ROM的芯片。MASKROM的MCU價(jià)格便宜，但程序在出廠時(shí)已經(jīng)固化，適合程序固定不變的應(yīng)用場(chǎng)合。MCU選用的是宏晶科技公司的STC12LE5410AD，其工作電壓為3.3 V，便于在所選定的系統(tǒng)電源下工作。這是一款帶A／D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)芯片，具有超強(qiáng)抗干擾的特性，并且具有超低的功耗，正常工作時(shí)電流僅為4～7mA，空閑時(shí)電流《1 mA。它的工作周期僅為一個(gè)時(shí)鐘周期，可以大大降低使用的晶振頻率，從而降低EMI。

　　MCU外圍電路包括晶振電路、復(fù)位電路、開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路和電壓測(cè)量部分。開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路用來(lái)檢測(cè)行程開(kāi)關(guān)的動(dòng)作，電壓測(cè)量部分利用單片機(jī)的A／D轉(zhuǎn)換功能是來(lái)測(cè)量DTGS-800供電的電池電壓，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓不足時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警，此時(shí)需將供電部分轉(zhuǎn)換到汽車(chē)電源上。MCU及外圍模塊電路如圖4所示。

　　傳統(tǒng)的GPS定位技術(shù)在物流中應(yīng)用時(shí)，除了使用GPS模塊之外，還需要另外使用GSM模塊等其他輔助硬件才能實(shí)現(xiàn)定位報(bào)警功能。而在本文基于GPSOne 技術(shù)的定位終端中，DTGS-800模塊融合了定位、GSM及CDMA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等多種功能，集成度和性價(jià)比高。