
1 引言
GPS以其高精度,全天候,全球覆盖,方便灵活和优质价廉吸引全世界许多用户。GPS的广泛应用改变了人们的工作方式,提高工作效率,带来巨大的经济效益。这里提出一种基于EM411 GPS接收模块和PIC18F2550单片机的手持式GPS定位系统设计方案。该系统采用点阵字符液晶屏显示接收GPS卫星数据,并用SD卡记录所接收到的GPS信息,从而实现GPS数据导入电子地图。
2 NEMA协议简介
目前,GPS采用NMEA-0183协议做为发送和接收数据的标准,NMEA-0183是美国国家海洋电子协会(NationalMarine Electronics Association)为统一海洋导航规范而制定的标准,该格式标准已成为国际通用的一种格式,协议内容在兼容NMEA-180和NMEA-0182的基础上。增加了GPS、测深仪、罗经方位系统等多种设备接口和通讯协议定义,同时还允许一些特定厂商对其设备通信自定协议。NMEA-0183格式数据串的所有数据都采用ASCⅡ文本字符表示,数据传输以“$”开头,后面是语句头。语句头由5个字母组成。其前2个字母表示“系统ID”,即表示该语句是属于何种系统或设备,例如GP表示该语句属于GPS定位系统,HC表示该语句属于罗经方位系统;后3个字母表示“语句ID“,表示该语句是关于何方面的数据。语句头后是数据体,包含不同的数据体字段,语句末尾为校验码(可选),以回车换行符《CR》《LF》结束,也就是ACSII字符 “回车”(十六进制的0D)和“换行”(十六进制的0A)。数据字段以逗号分隔识别,空字段保留逗号。在GPS系统中常用语句有GPGGA(GPS定位信息),GPGSA(当前卫星信息),GPGSV(可见卫星信息),GPRMC(推荐定位信息),GPGLL(定位地理信息),GPVTG(地面速度信息) 等。GPS数据传输是以标准异步串行方式发送,其串行通信波特率为4 800 b/s、数据位8位、停止位1位、无奇偶校验位。文献[2]给出各种GPS语句的详细数据格式。

3 EM411 GPS接收模块简介
GPS接收模块性能主要决定于其内部使用的GPS核心芯片组,GPS芯片组SiRF Star III通过采用20万次/频率的相关器(Correlators)提高了灵敏度并能在室内定位。冷开机/暖开机/热开机的时间分别达到42 s/38 s/1 s,可同时追踪20个卫星信道。
EM411型GPS接收模块采用SiRF Star III高效能GPS芯片组,其具有特点:极佳的灵敏度(追踪感度:-159 dBm);讯号微弱时,TTFF(Time to First Fix)定位仍十分迅速;支持NMEA 0183语言格式:GGA,GSA,GSV,RMC,GLL,VTG;内建超大电容,可储存快速获取的卫星讯号数据;内建陶瓷天线;LED指示灯显示卫星定位状况:LED不亮时关闭,LED恒亮时未定位或搜寻讯号,LED闪烁时已定位。此外,EM411体积小巧,外形尺寸为30 mm×30 mm×10.5 mm,工作时供电电压为4.5~6.5 V,消耗电流为60 mA。对外提供6个引脚,使用时引脚1、5接地,引脚2接电源,引脚3为串口输出数据线,引脚4为串口输入数据线,引脚6悬空。
4 系统硬件设计

4.1 GPS接收部分
图1为GPS接收机的GPS接收部分的电路,由于该系统设计是手持式便携设备,所有器件选型都应考虑节省成本,节能。图1中,MCU选用 PIC18F2520,它是采用纳瓦技术的低功耗8位单片机,具有一系列能在工作时显著降低功耗的功能,非常适合手持设备使用。该器件内部具有32 K Flash程序存储器,具备SPI、UART、I2C等接口以及1O位A/D转换器,借助于内部PLL倍频器,时钟速度可高达40 MHz;可通过其UART接口(引脚RC6和RC7)实现与EM411 GPS接收模块的通信,由于EM411串口输出的最大电平为2.85 V,低于PIC18F2520 UART端口所要求的最小驱动电平4 V,因此在PIC18F2520和EM411之间需增加由U2(74HCT04)构成的TTL/RS232电平转换电路,否则PIC18F2520将不能接收EM411的定位信息。PIC18F2520通过其SPI接口(引脚RC0,RC3,R,RC5)与SD卡通信。SD卡对外提供两种访问模式:SD模式和SPI模式。SD模式允许4线的高速数据传输。SPI模式使用通用的SPI接口,相比SD模式传输速率有所降低,使用SPI。接口的优点是仅用4根数据线即可完成SD卡的读写。通信模式不同,SD卡引脚功能也不同。由于PIC18F2520内部具有SPI接口,本方案采用SPI模式实现对 SD卡的访问,图1中CS(RC0)为MCU向卡发送的片选信号,SCLK(RC3)为MCU向卡发送的时钟信号。SDI为MCU向卡发送的单向数据信号,SD0为卡向MCU发送的单向数据信号,此外所有的SD卡插座还具有CD与WP两个引脚,CD引脚是SD卡检测信号引脚,当有卡插人时,该引脚对地短路(在插座内部连接)。WP是写保护信号引脚,在卡插入且没有写保护时,该引脚对地短路(在插座内部连接)。

(3)上装上电池,遥控时是对着接收直播器,按待机键打开接收直播器 ,这时电视会显示中星九号直播卫星电视的界面。液晶更换、进水处理、电池更换、无wifi、无蓝牙、没信号、死机、开不了机、home键没反应、耳机没声音、静音键。对电视机图像、色彩、声音、整机的兼容性和各种功能的扩展性均有提升和改善,从影音信号的输入、接收电路端口开始,到输出、显示端口为止,实现对各种影音信号进行全数字处理,从而消除由于各种信号转换及传输而引起的噪波和信号损失,精确还原出原汁原味的影音效果。

4.2 电源部分
"软开关"技术便是通过在开关电路中引入缓冲电感和电容,利用其谐振使得开关器件中电流或两端电压按正弦或准正弦规律变化,当电流自然过零时使器件关断,当电压下降到零时使器件开通,即零电流开关(zcs)和零电压开关(zvs)[1].在开关过渡过程中减小开关的应力而使储存的电磁能量增大,有利于提高变换器的开关频率和效率。 iripple 电感的电流 能量 完全放电到0,在电流降到0时刻,二极管自然关断,阻挡电感电流的反向流动,输出由电容提供,纹波大. 开关频率及输出电压和负载电流相关 buck dcm不连续电流模式 ccm dcm buck ccm有最小输出负载电流要求 输出负载电流下降 从ccm-dcm 输出电容纹波: 注意: il io时cout 充电 方法2: 积累电荷 方法1: 在充电时间积分 考虑esr: buck 最恶劣情况: 。对于强迫连续模式,在电感的电流为0,由于同步开关管仍然导通,因此输出的电容电压将反向加在电感上从而对电感反向激磁,电感的电流将从0反向增加到一定值,然后同步管关断,主开关管导通,输入电压加在电感上,电感两端的电压为正电压,电感的电流将从一定负值正向增加,在过0后继续正向增加到一定值,这也是所谓的输出电流倒灌现象。

5 系统软件设计

3.2 单片机程序单片机程序主要包括主程序、单片机发送子程序、单片机接收子程序、液晶显示子程序、键盘输入子程序五部分,均采用c语言进行模块化编程。本人用此款单片机连接ulq2003驱动继电器,单片机管脚未加上拉电阻,导致下载程序的时候继电器乱跳,请问有什么办法 dspic33fj128下载程序继电器不断断开吸合如果是单片机的下载数据线(ispdat,ispclk的两个管脚)上接有继电器驱动电路,,则下载程序继电器乱跳是正常现象.这在硬件电路定型时,是不能解决的.解决此问题方法一般只有断开此驱动电路的连接后进行...。在程序的设计问题上,以单片机内部资源为核心,调用程序存储区的各个模块的驱动程序,通过单片机的引脚对系统中其他模块资源进行驱动和调用,通过主程序调用按键扫描子程序和lcd1602数据刷新程序,将按键模块和lcd1602联系起来,使得按键的输入信息可以实时地显示在lcd1602液晶屏上,程序调用lcd1602读数据的子程序,并运算判断是否进入报警时间,进入到报警时间时,将之前设定的用药的信息刷新到lcd1602上,并通过作用单片机管脚,驱动蜂鸣器发声和led发光二极管发光,起到必要的报警功能。

6 结束语
电路搭建好后,选择室外空旷地带、写字楼室内、繁华街道、汽车内等环境对GPS接收机进行测试,在室外、室内以及移动的汽车内该GPS接收机均能很好的接收多颗卫星的GPS定位信息,关闭LCD背光显示的情况下,可连续工作超过10 h。借助SD卡以及PC机可实现将接收到的GPS数据导入到Google Earth等电子地图中。由EN411 GPS接收模块以及PIC18F2520构成的手持式GPS接收机具有电路简单、成本低、灵敏度高等优点,接收到的数据能以FAT文件格式保存到SD卡中,具有较高的实用价值,该系统设计可广泛应用于野外作业、户外运动等领域。
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