本文采用 GPS/GSM 技术开发防丢失个人定位系统,该系统用于搜索和保护丢失的小孩或智障老人:系统利用 GPS 定位技术获得被保护人员的位置,判断其是否脱离安全区域,并可通过 GSM 网络将其位置信息发送给用户;用户可以通过 GSM 网络对系统的工作状态进行设置。系统内部的控制通过单片机完成,由其接收 GPS 数据和来自用户的命令,在分析后给出相应的处理。系统的定位精度在 10m 以内,能够及时将被保护人员的位置通知用户。
个人定位系统硬件
个人定位系统主要由四部分组成,即 GSM 模块、GPS 接收机模块、单片机控制电路和电源电路。GPS 模块负责接收定位数据;GSM 模块在单片机的控制下收发短信;单片机控制电路对 GPS 定位数据进行分析,并根据用户的设置做出相应的处理。电源电路由 7805 和 LM2941CS 分别产生 +5V 和 +4.2V 直流电压,其中 +5V 直流电压作为单片机、GPS 模块的工作电源,+4.2V 直流电压提供给 GSM 模块使用。
单片机控制电路
系统选用广泛应用的 AT89C52 单片机作为 MCU,其内部有 8KB 的 Flash 程序存储器和 256 字节的 RAM。该单片机内部仅有一个通用异步串口,为了能够同时与 GPS 以及 GSM 模块通信,单片机需要两个串口,因此本系统利用串口扩展芯片 GM8123 实现对 GPS 数据和 GSM 数据的同时收发。单片机与 GM8123 模块的接口电路如图 2 所示。

串口扩展芯片 GM8123 工作在多通道工作模式下时,模式控制引脚 MS=0;多通道模式允许 3 个子串口同时全双工地工作。在此工作模式下,芯片的地址线 STADD1~0 是输入口,由 MCU 控制选择希望发送数据的子串口;地址线 SRADD1~0 是输出口,用于向 MCU 返回接收到数据的子串口地址。通过对该芯片的控制,单片机可以同时与 GPS 模块和 GSM 模块全双工通信。