图解MCU如何控制蓝牙GPS模块

蓝牙GPS模块也是一个小小的便携设备，需要实现电源的管理、GPS数据的处理、蓝牙状态的判断以及点亮指示灯等功能。这都要求使用一个MCU来协调控制整机的工作。

Freescale半导体的HCS08系列8位高性能MCU：MC9S08QG4即是个不错的选择。适用于本方案的主要参数为：

16脚封装，内嵌10MHz振荡器（外部晶振支持20MHz），最多可用14个IO口

4KBFLASH，256BRAM

内置上电复位电路，1路标准RS232接口，8路10位ADC

其它参数请参照MC9S08QG4的数据手册，根据需要可使用MCU的其它资源。

下面为本方案的原理框图：

选用的GPS模块是SKYLAB公司的高灵敏度模块GM20，低功耗，搜星快，最高接收灵敏度达-160dBm，弱信号时可很容易定位。由于其灵敏度高，在GPS天线设计上带来简便，仅需要一个陶瓷片天线，不加外部LNA即可实现良好的卫星接收性能。

充电IC选用性价比高的EUP8054，最大充电电流可达800mA，并可用外部电阻来调节充电电流；锂电池容量选择在1000mAh以上，整机工作电流在50mA左右，因此易实现超过15小时的连续工作时间；蓝牙模块为业内兼容性良好的CSR方案，并且蓝牙天线为直接画在PCB上的微带线，节省成本；3个LED全部由MCU来控制，可分别指示蓝牙状态、GPS定位状态及充电状态等，也可依客户要求来定做不同的显示模式。

开关机是需要合理设计的，应实现由轻触按键进行开关机，在充电时也能自动开机指示充电状态，并且电池的电压不同时要保证电路的可靠工作。通过灵活运用9S08QG4的ADC功能，搭配外围精简的RC电路，实现了上述要求开关要求。

在关机状态下，按下按键使能LDO，输出电压，MCU开始工作，此时，3个LED指示电池的剩余电量，若电量很低，则LED均不亮。同时，MCU进行ADC采样，通过AD值判断按键是否按下，当按下时间超过设定值，MCU使用一个IO口锁住LDO的使能脚。此时按键松开系统继续供电，完成软开机操作；

在开机状态下，按键按下时ADC采样值会有变化，当持续按键超过设定值后，MCU判断为关机操作，关掉LED，取消对LDO-EN的自锁，按键松开后系统将失电，完成关机操作。

需要说明的是，当直接插入外部电源给设备充电时，LDO也被使能，系统开机，此时ADC的采样值与按键开机不同，因此MCU进入充电模式，3个LED动态指示充电过程。当然，在充电过程中也可以通过按键进行开关机操作，显然，ADC值也会有差别。

MCU还使用一路ADC检测电池电量，指示充电中、充满的状态，并可由按键来检查电量，LED负责显示。

对于GPS的定位状态指示，由MCU的串行口读取标准NMEA数据，判别RMC数据流中定位标志位来实现。这有利于兼容不同厂家的GPS模块，因为RMC数据流是必需的信息。