EEPW论坛

作者：江西理工大学应用科学学院 张浩 郭鹏亮 胡伟立

指导教师：谢小云 陈亮

 

　　作品简介

 

　　一、开发背景

　　GPS进入日常生活的这几年，受到越来越多普通消费者的欢迎。该设备能与便携电脑相连，可以上传/下载GPS信息能使用精确到街道级的地图软件，并且可以在PC的屏幕上实时跟踪你的位置或自动导航。

　　二、结构说明

　　该系统由飞思卡尔的PK10N512VLL100处理器、GPS信息采集模块、1602液晶、独立按键组成。

　　三、功能与使用说明

　　(1)功能：

　　本系统为GPS信息的采集功能。该系统由飞思卡尔的PK10N512VLL100处理器为主控芯片，通过对从 GPS 模块接收到得信息进行处理，并实时显示到1602 液晶上，通过按键可以切换显示

　　的对象，第一屏显示的是日期和时间，第二屏和第三屏分别显示当前位置的纬度和经度。

　　(2)使用说明：

　　打开电源开关，开始接收GPS信号，液晶屏幕上显示了具体的日期和时间。然后按键按动一次，切换到纬度显示，再按按键一次可以切换到经度显示，当按了第三次的时候就可以返回时间界面了。

　　

　　

　　平台选型说明

 

　　1、主控:嵌入式开发板(Freescale PK10DN512ZVLL10芯片)

　　2、终端开发环境：MDK V4.22

　　3、下载调试工具：J-LINK V8、串口调试助手

 

　　设计说明

 

　　一、系统总体设计

　　本系统实现的是GPS信息的采集功能。该系统能实时监测GPS的信息，通过对接收到数据进行分类，提取出所需的信息，比如日期、原子钟时间、经纬度、当前海拔高度、当前卫星数等等，并显示到1602液晶上，由于液晶一屏只能显示16x02即32个字符，故添加了一个独立按键用于切换显示，实现了便携式GPS信息的获取。

　　二、GPS信息采集系统原理及方案

　　1、系统总体结构

　　

　　2、核心模块PK10D512ZVLL10芯片

　　PK10D512ZVLL10是飞思卡尔公司生产的Kinetis 10系列中的一员，Kinetis系列微处理器是飞思卡尔半导体公司于2010年下半年推出的，是业内首款ARMCortex-M4内核芯片。Kinetis系列微控制器采用了飞思卡尔90纳米薄膜存储器(TFS)闪存技术和Flex存储器功能(可配置的内嵌EEPROM)，支持超过1000万次的擦写，Kinetis系列微控制器系列融合了最新的低功耗革新技术，具有高性能、高精度的混合信号能力，宽广的互联性，人机接口和安全外设。

　　

　　3、GPS模块

　　GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

　　GPS可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。要实现以上所有功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素。

　　GPS特点：

　　(1)全球全天候定位;

　　(2)定位精度高;

　　(3)观测时间短;

　　(4)测站间无需通视;

　　(5)仪器操作简便;

　　(6)可提供全球统一的三维地心坐标;

　　(7)应用广泛。

　　4、1602液晶显示电路

　　1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。

　　

　　三、系统程序流程图

　　

　　(1) 系统初始化：

　　包括1602液晶初始化、串口初始化、和外部中断初始化。

　　1602液晶初始化：包括显示模式设置、显示开/关及光标设置。

　　串口初始化：包括串口号的设置、波特率的设置、数据位、停止位和校验位的设置。

　　外部中断初始化：包括引脚的输入输出状态、使能上拉电阻设置。

　　(2)1602液晶显示初始时间：

　　将数据指针和所有显示清零。

　　(3)串口中断：

　　当系统接收到GPS信息时会产生串口中断。

　　(4)信息处理：

　　对GPS信息格式进行划分，只提取$GPRMC帧的数据，该帧数据包括UTC时间、数据是否有效、纬度、南北标志、经度、东西标志、航速单位、航向、日期和校验和。并进行简单的处理。

　　(5)按键中断：

　　按下按键，触发外部中断，并且将标志screen_num加1，并切换显示内容。

 

　　作品特色

 

　　本系统使用了GPS模块使作品的实用性和技术性大大的提高。它可以实时接收GPS信息，进行相应的处理之后可以精确的显示时间和经纬度，这样可以给外出的人们实时了解基本的信息。本系统可以作进一步的提高，比如外接显示器，实现与PC机等手持设备的信息传递。能在地图上实现准确的定位和导航，这样他的商用价值就有了进一步的提高。本系统是经我们不懈的努力完成的，希望能给有兴趣的人们提供这方面一定的帮助。

 

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/3001