基于藍牙的便攜式GPS接收器模塊電路設計

　　GPS藍牙接收器是一種便攜式、電池供電的手持設備，采用藍牙接口，通過無線技術將GPS 信號提供給具有藍牙接口的顯示裝置，能夠為用戶提供定位和導航信息。文章根據手持GPS藍牙接收器的特點，進行系統(tǒng)設計，從硬件、軟件兩方面進行論述，提出了一種實現(xiàn)方案，實驗的結果說明設計方案是可行的，具有成本低，產品體積小，性能穩(wěn)定，易生產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計.GPS藍牙接收器的硬件電路設計共分五個模塊：GPS、藍牙、電源、開關、藍牙天線。 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牙的輸入端連接，藍牙 將GPS數(shù)據不做處理通過藍牙天線以串口的形式傳輸給帶藍牙接口的終端。

　　藍牙模塊：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藍牙嵌入式軟件開發(fā)工具包，使用VC++調用軟件開發(fā)工具提供給用戶的動態(tài)連接庫（DLL），針對具體應用編寫程序，并通過BlueFlash程序向CSR藍牙模塊的Flash存儲器中寫入固件。藍牙模塊原理圖如圖2所示。

　　電源設計：關鍵是內部保護電路的設計及各部件之間不同電平的轉換。由于手持設備采用電池供電，所以電源模塊必須保證輸入電壓范圍較大在3.7V～4.2VDC范圍內都能正常工作。電源模塊與鋰電池內部的充電電路相結合，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換為GPS與藍牙需要的3.3V電壓。電源模塊原理圖如圖3所示。

　　開關模塊：移動設備為了避免誤開機和實現(xiàn)單鍵開關機，要重點設計其開關模塊。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，通過正確的開關電路設計，配合藍牙芯片編程，可實現(xiàn)單鍵開關機功能。開關模塊原理圖如圖4所示。

　　GPS藍牙接收器的天線設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，設計簡單且 無成本，普遍采用幾何型天線。其設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。第二種是陶瓷天線，此種天線體積小，性能可靠，且設計簡單，非常適用于GPS藍牙接收器這樣的手持設備。