【正文】 SCLK為串行時(shí)鐘輸入端；只要當(dāng)時(shí) 鐘信號(hào)端 SCLK為負(fù)跳沿時(shí)，將 SID端的數(shù)據(jù)輸入液晶模塊，因而并不需要 SCLK端有連續(xù)的穩(wěn)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)輸入，也就方便了 MCU通過其位處理功能方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在 SPR4096 芯片中，使用 兩種電源供電， VDDI 與 VDDQ。不受天氣的影響。 四個(gè)方程式中各個(gè)參數(shù)意義如下： x、 y、 z 為待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。 在兩萬(wàn)公里高空的 GPS 衛(wèi)星，當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵?lái)說自轉(zhuǎn)一周時(shí)，它們繞地球運(yùn)行二周， 即繞地球一周的時(shí)間為 12 恒星時(shí)。 地面監(jiān)控系統(tǒng) 對(duì)于導(dǎo)航定位來(lái)說， GPS 衛(wèi)星 是一動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)。 GPS信號(hào)接收機(jī) GPS 信號(hào)接收機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)， 并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)所接收到的 GPS 信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出 GPS信號(hào)從衛(wèi)星 到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置， 位置，甚至三維速度和時(shí)間。 NMEA0183 協(xié)議定義的語(yǔ)句非常多，但是常用的或者說兼容性最廣的語(yǔ)句只有$GPGGA、 $GPGSA、 $GPGSV、 $GPRMC、 $GPVTG、 $GPGLL 等 （見表 ） 。 GPS 型號(hào)選擇 本 系統(tǒng)采用 GPS模塊 GS87， GPS 模塊 GS87 是一個(gè)高效能、低耗電的智能型衛(wèi)星接收模塊或稱做衛(wèi)星接收引擎，它采用美國(guó)瑟孚 SiRF star III 公司所設(shè)計(jì)的第三代衛(wèi)星定位接收芯片，是一個(gè)完整的衛(wèi)星定位接收器具備全方位功能，能滿足專業(yè)定位的嚴(yán)格要求與個(gè)人消費(fèi)需求 。 RESET：復(fù)位輸入（低電平有效） GPS 接口電路模塊 由于電源電壓要求為 +177。 K3：播放警告用語(yǔ) “ 車輛拐彎，請(qǐng)注意安全 ” 。 K7：增加。 語(yǔ)音壓縮與處理 SPCE061A 單片機(jī)的性能適合數(shù)字語(yǔ)音處理，內(nèi)置 10位 ADC 和 10 位 DAC、內(nèi)置 MIC放大器和自動(dòng)增益功能 2個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 CPU 時(shí)鐘最高達(dá) 49MHz， 16 位乘法器和內(nèi)積運(yùn)算，有能力執(zhí)行復(fù)雜壓縮算法，備運(yùn)算速度高的優(yōu)勢(shì)等。 3． 混合編碼： CELP 即 SACM_S480。 DM Tool工具的主要功能如下： 1， 字符（漢字、 ASCII碼）導(dǎo)入； 2， 字符（漢字、 ASCII碼）編輯； 3， 單色 BMP圖像（小于或等于 240X240點(diǎn)）導(dǎo)入； 4， 單色 BMP圖像編輯； 5， 圖像、字符的字模數(shù)據(jù)生成； 6， 字模數(shù)據(jù)文件導(dǎo)出。 GPS 提供的經(jīng)緯度為 1/10000 分，實(shí)際上它的最低位值，是不穩(wěn)定的，所以現(xiàn)只取到 1/1000 分。 系統(tǒng)軟件部分主要是針對(duì)系統(tǒng)控制核心 SPCE061A 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，采用匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言兩種語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，使用凌陽(yáng)自行研發(fā)設(shè)計(jì)的 16 位單片機(jī)開發(fā)環(huán)境IDE，此工具支持 Windows 環(huán)境下操作，支持標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，集編譯、編程、鏈接、調(diào)試和仿真于一體，應(yīng)用方便簡(jiǎn)單易學(xué)，同時(shí)還提供大量的編程函數(shù)庫(kù)，大大加快了軟件開發(fā)的進(jìn)程。 GPS 接收數(shù)據(jù)程序在 中， GPS 自動(dòng)報(bào)站程序在 中。 文件：與 SPR4096 存儲(chǔ)器相關(guān)的操作函數(shù)，包括初始化，讀、寫、擦除操作等。經(jīng)緯度共需要 6 個(gè)字節(jié)即可。字模數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)，可以導(dǎo)出一個(gè) .C 文件和一個(gè) .h 的頭文件，用戶可以直接把這兩個(gè)文件加載到用戶的工程中，供漢字顯示、位圖顯示使用。最后利用凌陽(yáng) ResWriter工具將其燒錄到 SPR4096 存儲(chǔ)單元中。本方案采用該編碼方式。 第四章 數(shù)據(jù) 壓縮與語(yǔ)音 處理 由于本系統(tǒng)需要存儲(chǔ)大量站點(diǎn)信息、廣告、提示語(yǔ)和相應(yīng)的語(yǔ)音信息。 K7：?jiǎn)⒂?GPS 自動(dòng)報(bào)站控制。具體硬件接口電路如圖 C810 4C510 0uV S SIOB5IOB6IOB7IOB8IOB9IOB10VDDHV C C1T X A2R X A3R X B4G N D5R E S E T6G S _8 7+ 5VIO B 7IO B 1 027 K27 K 圖 GPS 接口電路 原理圖 按鍵模塊 由于凌陽(yáng) SPCE061A 單片機(jī) 具有可編程的 I/O 口，所以只需將要接按鍵的 I/O 口設(shè)置為帶下拉電阻的輸入口，按鍵的另一端接到高電平上即可。 應(yīng)用范圍：車用導(dǎo)航、航海導(dǎo)航、艦隊(duì)管理、基地服務(wù)、自動(dòng)駕駛、個(gè)人導(dǎo)航、旅游設(shè)備、 軌跡設(shè)備、系統(tǒng)及繪圖應(yīng)用程序 。） CRLF——CR（ Carriage Return） + LF（ Line Feed）幀結(jié)束，回車和換行 ① 、 位置信息（ GGA） $GPGGA、 M, 1 12*hhCRLF 1UTC 時(shí)間， hh mm ss 格式（定位它的） 2經(jīng)度 dd mm mmmm 格式（非 0） 3經(jīng)度方向 N或 S 4緯度 ddd mm mmmm 格式（非 0） 5緯度方向 E或 W 6GPS 狀態(tài)批示 0— 未定位 1— 無(wú) 差分定位信息 2— 帶差分定位信息 7使用衛(wèi)星號(hào)（ 00~08） 8精度百分比 9海平面高度 10*大地隨球面相對(duì)海平面的高度 11差分 GPS 信息 12差分站 ID號(hào) 0000123 ② 、 GPS DOP 和活動(dòng)衛(wèi)星 $GPGSA、 *hhCRLF 1模式 M— 手動(dòng)， A— 自動(dòng) 2當(dāng)前狀態(tài) 1— 無(wú)定位信息， 2— 2D 3— 3D 3PRN 號(hào) 01~32 4位置精度 5垂直精度 6水平精度 ③ 、當(dāng)前 GPS 衛(wèi)星狀態(tài)（ GSV） $GPGSV、 7 7*hhCRLF 1GSV 語(yǔ)句的總數(shù)目 2當(dāng)前 GSV 語(yǔ)句數(shù)目 3顯示衛(wèi)星的總數(shù)目 00~12 4衛(wèi)星的 PRV 號(hào)星號(hào) 5衛(wèi)星 仰角 6衛(wèi)星 旋角 7信噪 比 語(yǔ)句共兩條，第條最多包括 4 顆星的處所。載體上 的 GPS 接收機(jī)天線在跟蹤 GPS 衛(wèi)星的過程中相對(duì)地球而運(yùn)動(dòng)，接收機(jī)用 GPS 信號(hào)實(shí)時(shí)地 測(cè)得運(yùn)動(dòng)載體的狀態(tài)參數(shù)（瞬間三維位置和三維速度）。地面監(jiān)控系統(tǒng) 另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) — GPS 時(shí)間系統(tǒng)。這 4 顆衛(wèi)星在觀測(cè)過程中的幾何位置分布對(duì)定位精度有一定的影響。 由以上四個(gè)方程即可解算出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo) x、 y、 z 和接收機(jī)的鐘差 Vto 。如圖所示，假設(shè) t時(shí)刻在地面待測(cè)點(diǎn)上安置 GPS接收機(jī)，可以測(cè)定 GPS 信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間 △ t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以 下四個(gè)方程式： 上述四個(gè)方程式中待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo) x、 y、 z 和 Vto 為未知參數(shù)，其中 di=c△ ti (i= 4)。 這里采用 SPR4096 的串行接口模式工作， CF02 接低電平， CF7 接低電平，硬件電路如圖 C 2110 0uC 2010 4C 2322 4C 2510 4 C 2610 61 2 3J2C O N 312J3S p e a k e rR91KR 101K54627183U2S P Y 003 0V S SDACA V S S 2V D D H 所示。并且 SPR4096可以直接與 SPCE061A 單片機(jī)相連，實(shí)現(xiàn) SPCE061A 單片機(jī)存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。 ● 字型產(chǎn)生 RAM(CGRAM) 字型產(chǎn)生 RAM 提供圖象定義 (造字 )功能 , 可以提供四組 1616 點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到 CGRAM 中，便可和 CGROM 中的定義一樣地通過 DDRAM 顯示在屏幕中。可以顯示 84行 1616 點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。本系統(tǒng)中采用 PLCC84 封裝，在 PLCC84 封裝中，有 15個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這 15 個(gè)空余腳懸浮。 單片機(jī)外圍硬件電路主要包括：按鍵和 SPR4096 模組存儲(chǔ)器，按 鍵是在 GPS 受干擾情況下完成人工手動(dòng)報(bào)站 ； SPR4096 模組增加系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間，有利于存儲(chǔ)大量語(yǔ)音信息。 選用 SPCE061A 單片機(jī)作為主控芯片。由于報(bào)站精準(zhǔn)，無(wú)須人工操作，無(wú)須建設(shè)任何車外設(shè)施。目前 面向個(gè)人消費(fèi)者的產(chǎn)品主要有車載自主導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)監(jiān)控終端以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品。 GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)主要有自導(dǎo)航應(yīng)用和中心監(jiān)控兩種方式。 雖然具有 GPS定位功能的 公交車 市場(chǎng)潛力頗為看好，就現(xiàn)階段而言仍有幾項(xiàng)障礙亟待克服：首先，不論 公交車 采用的是內(nèi)建 GPS芯片或是用外接 GPS模塊作為解決方案，將無(wú)可避免地提高 公交車 成本，也影響消費(fèi)者購(gòu)買的意愿；最后，目前具有提供整合 GPS芯片與無(wú)線通信技術(shù)的公司仍屈指可數(shù)，且 公交車 制造大廠是否愿意采用現(xiàn)有 的解決方案，或是另外自行開發(fā)仍是未定之?dāng)?shù)。 目前 我國(guó)各大城市公交公司 都在進(jìn)行減員 ， 整體上實(shí)行是 在每 輛 公交車上只配備了一個(gè)司機(jī)， 實(shí) 行無(wú)人 工報(bào)站與 售票。 關(guān)鍵字 ： 凌陽(yáng)單片機(jī) SPECE061A，全球定位系統(tǒng)，自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站 目 錄 第一章 緒論 .............................................................. 1 第二章 系統(tǒng)方案論證 ....................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ...................................................... 3 方案論證 ........................................................... 3 GPS 公交車報(bào)站器各部分功能 ................................... 4 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ....................................................... 5 SPCE061A 單片機(jī)控制設(shè)計(jì) ............................................ 5 凌陽(yáng)單片機(jī) SPEC06A 簡(jiǎn)介及性能 ................................. 5 SPCE061A 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................. 7 單片機(jī)電源設(shè)計(jì) ............................................... 7 LCD 顯示模塊設(shè)計(jì) ................................................... 8 LCD128 X64 簡(jiǎn)介及功能 ........................................ 8 控制器接口信號(hào)說明： ......................................... 9 液晶模塊串行時(shí)序圖 .......................................... 11 LCD 模塊與 MCU的串口連接圖 .................................. 11 音頻輸出模塊 ..................................................... 12 SPR4096 外接存儲(chǔ)器模塊 ............................................ 12 GPS 接收模塊 ...................................................... 13 GPS 定位的基本原理 .......................................... 14 GPS 系統(tǒng)組成 ................................................ 15 GPS 輸入輸出語(yǔ)句說明 ............