摘 要：近年来，随着太阳能技术与车载通信系统的不断发展，人们对通信系统的实时性与“绿色环保”的要求越来越高，为此，文中设计了基于太阳能的车载无线数字通信系统。该通信系统以ARM芯片为核心平台，使用DC-DC变换电路实现太阳能板对通信系统充电，并使用无线数字传输技术实现车载对讲和FM电台功能，使用移动通信技术实现车载电话、短信功能，使用GPS技术实现车辆定位功能。实验证明，该环保无污染且多功能的无线通信系统是未来的发展趋势。
关键词：无线通信；车载；太阳能；无线对讲；FM电台
0 引 言
本系统的研发基于两大背景。一方面，太阳能光伏发电技术近些年来不断发展，发电成本不断降低，其无污染、可再生的特点使其备受关注；另一方面，车载通信系统在现实生活中已经大为普及，但功能仍不够完善。在改善车载通信系统性能、增加功能的同时，将太阳能技术与车载无线数字通信技术相结合，利用太阳能充电技术给通信系统供电，可以解决此系统的备用电源问题。该车载无线数字通信系统可以解决车辆之间实时通信的问题，并能够实现实时定位的功能。无线对讲模块可作为对讲机来解决车辆与车辆之间的短程实时通信问题；FM电台可以实现车辆与外界的通信，解决手机无信号时的无线通信问题。此外，该系统的辅助功能包括GPS模块为通信系统进行精确定位，GSM模块发送精确信息（包括定位信息、太阳能充电板充电电压电流参数、当前室温等）至手机终端，通信系统也能够利用ZigBee技术对太阳能充电模块的采集端进行通信，通过控制继电器来控制太阳能充电回路的通断。
本文给出了一种基于太阳能的车载无线数字通信系统的设计方案，可以实现车载对讲、FM电台、短信收发、实时定位、远程控制等功能。这个设计既可以用于警车调度指挥系统、智能交通等方面，也可以用来抢险救灾。该设计使得系统具有多功能、人性化、环保无污染的特点。
1 系统设计
本设计以ARM芯片为核心，主要分为太阳能充电装置与车载无线通信系统两大部分。其中，太阳能充电装置包括太阳能充电板、DC-DC变换电路、18650电池组、单片机与对外通信ZigBee模块等，车载无线通信系统包括液晶触摸显示屏、无线对讲模块、FM电台模块、GPS模块、GSM模块、ZigBee模块、WiFi模块等。系统具体实现的功能有车载对讲、FM电台广播、短信收发、全球定位、远程控制、手机App信息传输、太阳能端数据采集等功能。整套系统通过液晶触摸屏以及手机App界面进行有效的人机交互，触摸屏与App用于选择工作模式，同时可以显示车载通信的内容、实时定位的数据信息以及太阳能充电装置的环境参数信息，及时反馈外界传递的信息，并产生良好的人人、人机互动效果。整套系统具有功耗低、无污染、稳定性好、持续供电等特点。图1所示为车载无线通信系统实现方式示意图。图2所示为车载通信系统与外界通信示意图。
2 车载无线数字通信系统
车载无线通信系统包括液晶触摸显示屏、无线对讲模块、FM电台模块、GPS模块、GSM模块、ZigBee模块、WiFi模块等。图3所示为车载无线通信系统节点硬件结构框图。
2.1 无线对讲模块
为了提高对讲距离以及可靠性，本系统采用了深圳市尚瑞思电子有限公司研发的一款无线语音对讲及数传模块SR-FRS-1W350。该模块内置高性能射频收发芯片BK4811、微控制器及射频功放。外控制器可以通过标准的异步串行接口（RS 232）通讯来设置模块工作参数并控制整个模块的收发。该数传模块只需外接天线、MIC和语音功放即可组成一台完整的对讲机或数传电台。
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