【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出端口 A （ CMOS 3V： Voh Vol Ioh=Iol=2mA） 10 3 RXA 串行數(shù)據(jù)輸入端 A (CMOS 3V： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC) 4 RXB 串行數(shù)據(jù)輸入端 B (CMOS 3V： Vih≧ *VCC Vil≦ *VCC) 5 GND 接地 6 時(shí)鐘 /復(fù)位 時(shí)鐘 ： 1PPS 時(shí)鐘信號(hào)輸出 (Vil≦ 脈沖 寬 度 10ms)。 復(fù)位 ： 復(fù)位輸入 顯示部分 液晶顯示 LCD（ Liquid Crystal Display） ，是利用液晶材料在電場(chǎng)作用下發(fā)生位置變化，而遮蔽 /通透光線(xiàn) 的性能制作成為一種重要平板顯示器件。通常使用的 LCD 器件有 TN 型（ Twist Nematic，扭曲向列型液晶）、 STN 型（ Super TN，超扭曲向列型液晶）和 TFT 型（ Thin Film Transistor， 薄膜晶體管型液晶）。 TN、 STN、 TFT 型液晶，性能依次增強(qiáng)，制作成本也隨之增加。 TN 和 STN 型常用作單色 LCD。 STN 型可以設(shè)計(jì)成單色多級(jí)灰度 LCD 和偽彩色 LCD， TFT 型常用作真彩色 LCD。 采用 LCM 液晶顯示模塊作為人機(jī)交互界面。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、 PCB 線(xiàn)路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。字符型液晶顯示模塊目前在國(guó)際上已經(jīng)規(guī)范化，無(wú)論顯示屏規(guī)格如何變化，其電特性和接口形式都是統(tǒng)一的。從性?xún)r(jià)比等方面考慮，這里選用長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司生產(chǎn)的字符型液晶顯示模塊 SMC1602，它是一種用 5x7 位圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個(gè)字、 2 行 16 個(gè)字、 2 行 20 個(gè)字等等。本設(shè)計(jì)以常用的 2行 16 個(gè)字的 1602 液晶屏來(lái)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的顯示模塊。 SMC1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，具體定義如下 : 表 22 16 腳接口 引 線(xiàn) 號(hào) 符 號(hào) 名 稱(chēng) 功 能 1 Vss 接地 0V 2 VDD 電路電源 5V177。 10% 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 調(diào)節(jié)對(duì)比度 4 RS 寄存器選擇信號(hào) H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器 11 主要技術(shù)參數(shù)： 表 23 技術(shù)參數(shù) 顯示容量 16 2 個(gè)字符 芯片工作電壓 — 工作 電流 () 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 (WXH)mm 電源部分 本電路使用集成穩(wěn)壓芯片 7805，它可以把頻率為 50Hz、有效值為 220V 的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的 5V 直流電壓。其主要原理是把單相交流經(jīng)過(guò)電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。 晶體振蕩器 石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于 單片機(jī) 、計(jì)算機(jī)、遙控器等各類(lèi)振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和 為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。 如圖 22 所示。 5 R/W 讀 /寫(xiě)信號(hào) H:讀 L:寫(xiě) 6 E 片選信號(hào) 下降沿觸發(fā) ,鎖存數(shù)據(jù) 7 | 14 DB0 | DB7 數(shù)據(jù)線(xiàn) 數(shù)據(jù)傳輸 15 BLA 背光源正極 提供背光 16 BLK 背光源負(fù)極 提供背光 12 K1470R510KR620uFC1VCCRST 圖 22 石英晶體振蕩器 鍵盤(pán)部分 切換按鍵由單片機(jī)的 控制，接上拉電阻，未按時(shí) 為高電平。切換鍵盤(pán)輸入信息的過(guò)程是：首先，單片機(jī)判斷是否有鍵按下；然后，單片機(jī)把該鍵代表的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼 ,如圖 23 所示。復(fù)位按鍵由單片機(jī) RST 控制 ,如圖 22 所示。 8 9 C 5 1 P 2 . 0+ 5 V 圖 23 頁(yè)面切換按鍵 13 第 3 章 系統(tǒng)相關(guān)協(xié)議介紹 GR87 協(xié)議 協(xié)議 簡(jiǎn)介 GR87 接口協(xié)議 是以美國(guó)國(guó)家海洋電子協(xié)會(huì)（ NMEAThe National Marine Electronics Association）制定的 NMEA0183 版協(xié)議為依據(jù)的。 NMEA0183 數(shù)據(jù)格式設(shè)置為 1 個(gè)起始位 ,8 個(gè)數(shù)據(jù)位 ,1 個(gè)停止位 ,無(wú)奇偶校驗(yàn) ,波特率默認(rèn)為 4800。NMEA0183 輸出數(shù)據(jù)為 ASCII 碼 ,常用語(yǔ)句包括 GPGG A、 GPGLL、 GPGSA、 GPRMC 等 ,其內(nèi)容主要有經(jīng)度、緯度、高度、速度、時(shí)間等 [4]。 數(shù)據(jù)格式 根據(jù)所需數(shù)據(jù)的需要 ,只選用 GPGGA、 GPGSV、 GPRMC 語(yǔ)句。 1． $GPGAA—— GPS 定位信息 例： $GPGGA,S,E,1,04,M,0000*1F 它的起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) ) ： 字段 2：緯度 ，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 3：緯度 N（北緯）或 S（南緯） 字段 4：經(jīng)度 ，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 5：經(jīng)度 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 字段 6： GPS 狀態(tài)， 0=未定位， 1=非差 分定位， 2=差分定位， 3=無(wú)效 PPS， 6=正在估算 字段 7：正在使用的衛(wèi)星數(shù)量（ 00 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 9：海拔高度（ ） 2． GPGSV—— 可見(jiàn)衛(wèi)星信息 例： $GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,13,32,252,45*70 它的起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) ) ： 字段 3：當(dāng)前可見(jiàn)衛(wèi)星總數(shù)（ 00 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 14 3． $GPRMC—— 推薦定位信息 例： $GPRMC,A,N,E,150706,A*50 它的起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) )： 字段 1： UTC 時(shí)間， 格式 字段 7：速度，節(jié)， Knots 或 Km/h 字段 8：方位角，度 串行通信 串行通信指數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式。同步和異步都屬于串行數(shù)據(jù)傳送方式。由于本設(shè)計(jì)只涉及異步通信，所以重點(diǎn)介紹異步通信（以 AT89C51 為例）。 異步通信 特點(diǎn) 一個(gè)字符一個(gè)字符地傳輸，每個(gè)字符一位一位地傳輸，并且傳輸一個(gè)字符時(shí)，總是以 “ 起始位 ” 開(kāi)始，以 “ 停止位 ” 結(jié)束 ,字符之間沒(méi)有固定的時(shí)間間隔要求。每一個(gè)字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值），字符本身由 58 位數(shù)據(jù)位組成 （本設(shè)計(jì)中為 8 位， 規(guī)定低位在前，高位在后 ） ，接著字符后面是一位校驗(yàn)位（ 本設(shè)計(jì)中無(wú)校驗(yàn)位 ）， 最后是 一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定長(zhǎng)的空閑位 （可有可無(wú)） 。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值１），這樣就保證起始位開(kāi)始處一定有一個(gè)下跳沿。 異步通信協(xié)議 1． 起始位 通信上沒(méi)有數(shù)據(jù)被傳送時(shí)，處于邏輯 1 狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個(gè)字符數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)出一個(gè)邏輯 0 信號(hào)，