【正文】 TM)。 該芯片的最大特點 是尺寸 非常小 ， 目前 是 國內(nèi)市場上 完全國產(chǎn)化的北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收 模塊， 它的優(yōu)點在于 功耗 更低于其它同類產(chǎn) 品、長時間工作、價格低、 集成度 更高 等 。 相對來說對于要求精小尺寸和節(jié)能環(huán)保方面的應(yīng)用更大更廣 。 UM220IIIN 的模塊如圖 33: 圖 33 北斗模塊 UM220III 模塊采用 卡爾曼濾波等優(yōu)化算法 以及 GNS 多個 系統(tǒng) 的 融合 ，可以勝任各種復雜環(huán)境，變現(xiàn)出 出色的捕獲 與蹤能力以及非常 可靠的連續(xù)定位結(jié)果。 UM220III 經(jīng)過 1萬 小時以上 的 實驗室 條件測試 和實際道路測試，超過 1 萬 公里實際道路驗證，為用戶提供一流的 安全的舒適的 導航、定位體驗。UM220III 可以 提供高精確度的 1PPS 輸出，授時精度 ， 優(yōu)于 20ns。支持單星授時， 可由用戶 任意 配置授時模式。 具有人性化的設(shè)計。 完全滿足電力同步、電信基站等精密授時應(yīng)用 場合 。 尺寸小、重量 超 輕巧 低功耗（小于 120mW） ， 無論是單系統(tǒng)單獨定位還是多系統(tǒng)聯(lián)合定位靈敏度都是很高的。 設(shè)計 UM220III 模塊采用和 星通 UltraSense 高靈敏度設(shè)計， 并且 能夠在弱信號條件下提供優(yōu)異的捕獲、跟蹤靈敏度， 以及保持接收機定位始終保持在連續(xù)性和可靠性。 Rhythm Sleep 超低功耗設(shè)計， 主要 通過動態(tài)調(diào)整工作狀態(tài)進行部分休眠，確保 在不需要運行的部分可以休眠， 需要運行的 模塊以 超低功耗運行，適于對供電要求嚴格的便攜移動 終端的 應(yīng)用。兼容主流 GPS模塊，節(jié)省替換成本 。 UM220III 模塊 幾乎兼容國際上的所有 GPS模塊 ， 它的表貼封方式方便了 原位替換 GPS模塊， 在一定程度上 節(jié)省用戶設(shè)計、生產(chǎn)成本提高原有電路的利用性。 顯示部分 方案一： 采用傳統(tǒng)七段 LED 數(shù)碼顯示，優(yōu)點是發(fā)光強，但功耗也大，電路復雜， 而 且顯示的內(nèi)容少效果不好。 方案二： 采用 LCD1602 較小型 液晶屏 顯示， 它 的功耗非常低 采用 23V 供電即可，可以適應(yīng)較為艱苦的工作環(huán)境中抗干擾能力突出 ，且 無需任何外圍 電路 驅(qū)動接口 非常 簡 單 明了 。 但 不夠直觀，只能顯示字符串，不能顯示漢字 以及描繪曲線等 。 5 方案 三 ： 本文采用 具有 128 64 像素點陣，同時帶有 ST7500 漢字 庫的圖形 液晶顯示模塊 顯示。能夠很出色的顯示完整的 16*16 像素型的漢字字符 ， 通過 輸入在 內(nèi)置 中 的 8192個中文漢字（ 16X16 點陣） ，以及 128 個字符（ 8X16 點陣） 組成的 點陣顯示 。內(nèi)部的 RAM（ GDRAM） 可以直接與 CPU 接口 相接無需外圍電路輔助 ，提供 多種界面供微機查詢處理等 。 并行、 串行 同時都為 8位數(shù)據(jù)的 連接方式。具有多種 輔助 功能： 如 動態(tài)圖像顯示 、畫面 的 移位、 以及 光標 的 閃爍 和 睡 眠 待機等低功耗模式 。 綜合以上 三種顯示分析得到結(jié)論：第三種方案更為適合 。 12864 外形如圖 34 所示 圖 34 12864 外形圖 各引腳 功能 說明 如圖 35 圖 35 6 讀 寫時序 如圖 36 所示 圖 36 讀寫時序圖 控制部分 在 琳瑯滿目的 51 系列 單片機 中 ， 國內(nèi) STC 公司 所研發(fā)的 1T 增強系列更具有 市場 競爭力，因他不但和 MS51指令 經(jīng) 過合適的 內(nèi)部資源按照用戶需要的分配 可以 移植原來的控制需要操作的對象碼 等 ，并借助于非常大的 FLASH 的制造工藝具有 大容量 RAM，本次設(shè)計采用的主要控制單元 是 近幾年 STC較為成功與典型的的 1T 運行速度的 12C5A60S2 單片晶體控制單元 ， 擁有 60K的 內(nèi)部 處理速度 FLASH ROM 工藝技術(shù) 。 這種的高科技水平技術(shù)給用戶設(shè)計時 的存儲 數(shù)據(jù)的單元在設(shè)置 方式 有快速的 擦除 數(shù)據(jù)、改變程序內(nèi)容 等 優(yōu)勢 ， 給 使用的技術(shù)人員帶來了在時間上與腦力上以及開發(fā)上的靈活應(yīng)用 。 而且 STC的 單片機還可以支持 RS232 形式的 串口程序錄入方式等。很明顯的可以看出，利用單片機作為控制單元 給開發(fā)人員的同時帶來了在燒錄代碼形式的方便并且 在開發(fā)控制 對象的時間也節(jié)約了許多 。 在安全方便 ， 可以對開發(fā)者的代碼進行程序加密和硬件保護等措施 ， 又可以很好地保護了研發(fā)人員的 的勞動成果。選用 STC12C5A602S 增強版單片機的理由：降低 開發(fā)成本，方便時效可靠等， 可以滿足本論文設(shè)計要求。 DIP 封裝單片機外形管腳如圖 37 所示 圖 37 DIP 封裝單片機外形 7 各 引腳 功能 如 圖 38 所示 ： 圖 38 功能引腳圖 8 4. 硬件電路 UM220IIIN 原理圖 如圖 41 圖 41 UM220IIIN 原理圖 單片機及顯示電路 如圖 42 所示 圖 42 單片機及顯示 9 制作過程 由于接收芯片采用的是表面貼裝工藝，在焊接的時候不管是溫度的控制還是焊接的時常都提出了較高的要求。因此本次焊接的工藝采用了熱風槍焊接該芯片，在使用熱風槍焊接工藝的時候要結(jié)合該芯片的電氣規(guī)則進行操作。溫度設(shè)置在 600700176。 C 之間 ， 保持與焊接對象的距離在 1CM 左右，用鑷子固定住，左右搖晃動作，時長 10S 左右 。對于其他 DIP 封裝形式的元器件采用烙鐵進行安裝，由于是純手工制板，也給電路帶了點問題，需要花時間檢測每條電路節(jié)點是否正常。 對于單片機晶體振蕩器的安裝也需要 特別注意，由于布線等工藝問題，需要考慮到高頻干擾或者來自外界的信息擾動等，采用補償電容方式進行啟動，因此在安裝電容和晶體振蕩器的時候需要非常靠近單片機，這樣才能保證安全可靠的運行。 注意： 1. 為防止模塊焊接中出現(xiàn)脫落，請不要將模塊設(shè)計在板子背面焊接，即最好不要經(jīng)歷兩次焊接循環(huán)。 2. 焊接溫度的設(shè)置取決于產(chǎn)品工廠的諸多因素，如主板性質(zhì)、錫膏類型、錫膏厚度等，請同時參考相關(guān) IPC 標準以及錫膏的指標。 3. 由于有鉛焊接溫度相對較低，若采用此焊接方式，請優(yōu)先考慮板子上的其他元器件 。焊接溫度曲線如圖 43 所示 圖 43 焊接溫度曲線 5. 數(shù)據(jù)分析 NMEA0183 協(xié)議簡介 美國、俄羅斯、歐盟、中國采用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)信號傳輸協(xié)議均是 NMEA0183 體系 協(xié)議，該協(xié)議 的制定是由 USA 國家海洋 NMELA 開發(fā) 維護并 由美國向全球 發(fā)布 沒有保密的 數(shù)據(jù) 格式。剛開始主要應(yīng)用在軍事航 海 船只 、 導航 安全 以及 在到較遠地區(qū) 時 雙方之間所 使用的 關(guān)于電子設(shè)備 之間的通信 往來 。 目前 全球大部分的衛(wèi)星接收 設(shè)備 終端都是按照 NMEA0183 協(xié)議進行信號的解析與使用 。 它定義在 9600 波特率的傳輸時間上進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)的發(fā)送以及詳細的 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 ，包括 時 間 上 ， 以及詳細的傳輸信號的組成方式等 。 以 NMEA0183 的協(xié)議傳輸?shù)膬?nèi)容是按照“完整一段話的”的方式為基礎(chǔ)發(fā)送的數(shù)據(jù) ， 每個 句子 的結(jié)構(gòu)如圖 所示，假如該“句子”的發(fā)送的內(nèi)容值錯誤或者無效，接收