藍(lán)牙GPS模塊也是一個(gè)小小的便攜設(shè)備，需要實(shí)現(xiàn)電源的管理、GPS數(shù)據(jù)的處理、藍(lán)牙狀態(tài)的判斷以及點(diǎn)亮指示燈等功能。這都要求使用一個(gè)MCU來協(xié)調(diào)控制整機(jī)的工作。

 

Freescale半導(dǎo)體的HCS08系列8位高性能MCU：MC9S08QG4即是個(gè)不錯(cuò)的選擇。適用于本方案的主要參數(shù)為：

 

 

 

16腳封裝，內(nèi)嵌10MHz振蕩器（外部晶振支持20MHz），最多可用14個(gè)IO口

 

4KB　FLASH，256B　RAM

 

內(nèi)置上電復(fù)位電路，1路標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，8路10位ADC

 

其它參數(shù)請參照MC9S08QG4的數(shù)據(jù)手冊，根據(jù)需要可使用MCU的其它資源。

 

下面為本方案的原理框圖：

 

選用的GPS模塊是SKYLAB公司的高靈敏度模塊GM20，低功耗，搜星快，最高接收靈敏度達(dá)-160dBm，弱信號(hào)時(shí)可很容易定位。由于其靈敏度高，在GPS天線設(shè)計(jì)上帶來簡便，僅需要一個(gè)陶瓷片天線，不加外部LNA即可實(shí)現(xiàn)良好的衛(wèi)星接收性能。

 

充電IC選用性價(jià)比高的EUP8054，最大充電電流可達(dá)800mA，并可用外部電阻來調(diào)節(jié)充電電流；鋰電池容量選擇在1000mAh以上，整機(jī)工作電流在50mA左右，因此易實(shí)現(xiàn)超過15小時(shí)的連續(xù)工作時(shí)間；藍(lán)牙模塊為業(yè)內(nèi)兼容性良好的CSR方案，并且藍(lán)牙天線為直接畫在PCB上的微帶線，節(jié)省成本；3個(gè)LED全部由MCU來控制，可分別指示藍(lán)牙狀態(tài)、GPS定位狀態(tài)及充電狀態(tài)等，也可依客戶要求來定做不同的顯示模式。

 

開關(guān)機(jī)是需要合理設(shè)計(jì)的，應(yīng)實(shí)現(xiàn)由輕觸按鍵進(jìn)行開關(guān)機(jī)，在充電時(shí)也能自動(dòng)開機(jī)指示充電狀態(tài)，并且電池的電壓不同時(shí)要保證電路的可靠工作。通過靈活運(yùn)用9S08QG4的ADC功能，搭配外圍精簡的RC電路，實(shí)現(xiàn)了上述要求開關(guān)要求。

 

在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按下按鍵使能LDO，輸出電壓，MCU開始工作，此時(shí)，3個(gè)LED指示電池的剩余電量，若電量很低，則LED均不亮。同時(shí)，MCU進(jìn)行ADC采樣，通過AD值判斷按鍵是否按下，當(dāng)按下時(shí)間超過設(shè)定值，MCU使用一個(gè)IO口鎖住LDO的使能腳。此時(shí)按鍵松開系統(tǒng)繼續(xù)供電，完成軟開機(jī)操作；

 

在開機(jī)狀態(tài)下，按鍵按下時(shí)ADC采樣值會(huì)有變化，當(dāng)持續(xù)按鍵超過設(shè)定值后，MCU判斷為關(guān)機(jī)操作，關(guān)掉LED，取消對LDO-EN的自鎖，按鍵松開后系統(tǒng)將失電，完成關(guān)機(jī)操作。

 

需要說明的是，當(dāng)直接插入外部電源給設(shè)備充電時(shí)，LDO也被使能，系統(tǒng)開機(jī)，此時(shí)ADC的采樣值與按鍵開機(jī)不同，因此MCU進(jìn)入充電模式，3個(gè)LED動(dòng)態(tài)指示充電過程。當(dāng)然，在充電過程中也可以通過按鍵進(jìn)行開關(guān)機(jī)操作，顯然，ADC值也會(huì)有差別。

 

MCU還使用一路ADC檢測電池電量，指示充電中、充滿的狀態(tài)，并可由按鍵來檢查電量，LED負(fù)責(zé)顯示。

 

對于GPS的定位狀態(tài)指示，由MCU的串行口讀取標(biāo)準(zhǔn)NMEA數(shù)據(jù)，判別RMC數(shù)據(jù)流中定位標(biāo)志位來實(shí)現(xiàn)。這有利于兼容不同廠家的GPS模塊，因?yàn)镽MC數(shù)據(jù)流是必需的信息。