物品无线测试终端系统电路设计详解

　　整个系统的工作方式如下：将DTGS-800模块、行程开关、天线和其他辅助电路封装成一个独立单元制成定位终端，固定在存放物品集装箱的开箱口。运输过程中，当集装箱密封完好并正常运输时，此定位终端可以定时向监控平台发送经纬度、时间等信息；而当集装箱被非正常开启时会触及行程开关，该定位终端可及时向监控平台发送报警信息和定位信息。

　　定位终端硬件总体框图如图2所示。

　　整个定位终端系统包括电源和电池供电模块、MCU模块及外围电路、DTGS-800模块及外围电路。由一片单片机来控制具有定位功能的DTGS-800，它们之间的通信是通过串口来完成的。由于所选单片机和DTGS-800的工作电平都在各自的工作电平范围之内，所以可以直接互连，无需额外的电平变换电路。

　　电源和电池供电模块

　　电源供电部分包括两部分：专门的电池供电和汽车电源供电。整个终端系统使用的是专门的电池供电，在运输行程较长而导致电池供电不足时，系统电压检测电路会发出报警，这时可以转换成由汽车电源对其进行供电。专门的电池供电。DTGS-800供电有两种方法：电池供电（VBATT_INT引脚输入）和外部供电（VEXT_DC引脚输入）。当用电池供电时，要求供电电压VBATT_INT范围为+4.O V±10%。因此选用的是容量为10Ah、输出电压为3.7 V的锂聚合物电池。由于选择的单片机是3.3 V供电，故电池在向单片机供电时需加一片LDO（低压差线性稳压器）芯片MIC5219，其最小压差可以达到0.3 V，满足设计要求。

　　MCU模块及外围电路

　　MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片，必须外接EPROM才能应用。带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型、MASK片内掩模ROM型、片内FLASH型等类型，一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM的芯片。MASKROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合。MCU选用的是宏晶科技公司的STC12LE5410AD，其工作电压为3.3 V，便于在所选定的系统电源下工作。这是一款带A／D转换的单片机芯片，具有超强抗干扰的特性，并且具有超低的功耗，正常工作时电流仅为4～7mA，空闲时电流《1 mA。它的工作周期仅为一个时钟周期，可以大大降低使用的晶振频率，从而降低EMI。

　　MCU外围电路包括晶振电路、复位电路、开关检测电路和电压测量部分。开关检测电路用来检测行程开关的动作，电压测量部分利用单片机的A／D转换功能是来测量DTGS-800供电的电池电压，当检测到电池电压不足时会发出报警，此时需将供电部分转换到汽车电源上。MCU及外围模块电路如图4所示。

　　传统的GPS定位技术在物流中应用时，除了使用GPS模块之外，还需要另外使用GSM模块等其他辅助硬件才能实现定位报警功能。而在本文基于GPSOne 技术的定位终端中，DTGS-800模块融合了定位、GSM及CDMA网络服务等多种功能，集成度和性价比高。