基于藍(lán)牙的便攜式GPS接收器模塊電路設(shè)計

　　GPS藍(lán)牙接收器是一種便攜式、電池供電的手持設(shè)備，采用藍(lán)牙接口，通過無線技術(shù)將GPS 信號提供給具有藍(lán)牙接口的顯示裝置，能夠為用戶提供定位和導(dǎo)航信息。文章根據(jù)手持GPS藍(lán)牙接收器的特點，進行系統(tǒng)設(shè)計，從硬件、軟件兩方面進行論述，提出了一種實現(xiàn)方案，實驗的結(jié)果說明設(shè)計方案是可行的，具有成本低，產(chǎn)品體積小，性能穩(wěn)定，易生產(chǎn)和便于改進等主要特點，可滿足用戶的需要，有一定的發(fā)展空間。

　　為了方便開發(fā)，硬件采用模塊化方式設(shè)計.GPS藍(lán)牙接收器的硬件電路設(shè)計共分五個模塊：GPS、藍(lán)牙、電源、開關(guān)、藍(lán)牙天線。 GPS模塊選用的型號是RGM3310.其電源輸入為3.3VDC，耗電量連續(xù)使用模式下為70mA，省電模式下為35mA，傳輸速度為4，800～57，600bps， 輸出格式為NMEA0183GGA，GSA，GSV，RMC.將GPS模塊的輸出端直接與藍(lán)牙的輸入端連接，藍(lán)牙 將GPS數(shù)據(jù)不做處理通過藍(lán)牙天線以串口的形式傳輸給帶藍(lán)牙接口的終端。

　　藍(lán)牙模塊：選用的型號是CSR的BCM-02.外 形尺寸為，其電源輸入為2.7V～3.6VDC，支持Spec.v1.1規(guī)范，傳輸距離可達10m，內(nèi)置8Mbi2tFlash，支持Park，Sniff，Hold和DeepSleep四種模式。在進行二次開發(fā)的過程中，需要對串口協(xié)議進行進一步的開發(fā)，采用CSR公司提供的BlueLab藍(lán)牙嵌入式軟件開發(fā)工具包，使用VC++調(diào)用軟件開發(fā)工具提供給用戶的動態(tài)連接庫（DLL），針對具體應(yīng)用編寫程序，并通過BlueFlash程序向CSR藍(lán)牙模塊的Flash存儲器中寫入固件。藍(lán)牙模塊原理圖如圖2所示。

　　電源設(shè)計：關(guān)鍵是內(nèi)部保護電路的設(shè)計及各部件之間不同電平的轉(zhuǎn)換。由于手持設(shè)備采用電池供電，所以電源模塊必須保證輸入電壓范圍較大在3.7V～4.2VDC范圍內(nèi)都能正常工作。電源模塊與鋰電池內(nèi)部的充電電路相結(jié)合，可以完成電池的充放電，并提供過充電保護、過放電保護、短路保護的功能，增加了可靠性。采用芯片LTC3440可將 電池提供的輸入電壓轉(zhuǎn)換為GPS與藍(lán)牙需要的3.3V電壓。電源模塊原理圖如圖3所示。

　　開關(guān)模塊：移動設(shè)備為了避免誤開機和實現(xiàn)單鍵開關(guān)機，要重點設(shè)計其開關(guān)模塊。其核心器件是一個D觸 發(fā)器，選用芯片SN74AUP1G74.利用PRE，CLR均為高電平時狀態(tài)保持特性，通過正確的開關(guān)電路設(shè)計，配合藍(lán)牙芯片編程，可實現(xiàn)單鍵開關(guān)機功能。開關(guān)模塊原理圖如圖4所示。

　　GPS藍(lán)牙接收器的天線設(shè)計可以采用兩種方法：一種是印刷電路板（PCB）天線，此種天線印刷 在電路板的最頂層并在其附近有鋪地，設(shè)計簡單且 無成本，普遍采用幾何型天線。其設(shè)計要點是保證一定的天線寬度、長度及形狀，從而使天線達到50歐姆匹配，一般天線的長度要長于四分之一波長并和它的幾何形狀及與鋪地的距離有關(guān)。第二種是陶瓷天線，此種天線體積小，性能可靠，且設(shè)計簡單，非常適用于GPS藍(lán)牙接收器這樣的手持設(shè)備。