【文章內容簡介】 LP型GPS OEM板，所以串行口1，串行口2和NMEA口使用的都是RS232電平。如果使用的是LVC版本的GPS 25 LP型GPS OEM板這些端口使用的是CMOS/TTL電平。在本系統(tǒng)中將串行2連至計算機用作GPS OEM板設置用，本機顯示GPS信息從NMEA送出。 GPS OEM板接口電路由于GPS OEM送出的是RS232電平，計算機串行通信用的也是RS232電平，而單片機串行通信使用的是COMS/TTL電平。因此GPS OEM和計算機通信無需多余的電路可以直接相連，而和單片機接口必須進行RS232電平和COMS/TTL電平的相互轉換方能通信。RS232是異步串行通信中應用最早的，也是最廣泛的標準串行總線之一。它原是基于公用電話網的一種串行通信標準，推薦電纜的最長長度為15M（50英尺）。它的邏輯電平以公共地為對稱，其邏輯“0”電平規(guī)定在+3～+25V之間，邏輯“1”電平則在3～25V之間，因而它要使用正負極性的雙電源。而且傳統(tǒng)的COMS/TTL電平，邏輯電平是以地為標準不對稱設置，其邏輯“0”電平規(guī)定為，邏輯“1”電平則規(guī)定。因此兩者之間邏輯電平不兼容，所以兩者通信時必須進行電平轉換。以前RS232和COMS/TTL電平轉換常用MC1488和MC1489。MC1488實質上的由3個與非門和1個反向器組成，通過他們可以將4路COMS/TTL電平轉換為RS232電平，它需要V或者V雙路電源，適用于數據發(fā)送。MC1489實質上是4個帶控制門的反相器，其控制端通常接一濾波電容到地，使用單一+5V電源，適用與數據接收。由于MC1488和MC1489是單一功能的發(fā)送/接收器，所以在雙向數據傳輸中各端都需要同時使用兩個器件，此外由必須同時使用正負兩組電源，因而在很多場合下使用顯得不方便，所以被淘汰。為此推出了只用單一電壓且具有發(fā)送/接收雙重功能的電路。這種器件內部集成一個電荷泵和一個電壓變換器，它能將+5V或者更低的電壓變換成RS232所需的V以上的電壓。這類芯片最典型的就是MAXIM的MAX232芯片（），它內部電荷泵電路先將+5V提升到+10V，然后在用電壓反轉電路將+10V變成10V，這樣就得到了RS232所需的V的電壓了。 MAX232接線圖設計中單片機只需接收從GPS OEM板發(fā)送過來的數據，而無需向GPS OEM板發(fā)送數據。也就是只需將RS232電平轉換為COMS/TTL電平，而無需將COMS/TTL電平轉換為RS232電平。在對RS232電平和COMS/TTL電平（）作出分析后我們采用單個三極管來進行轉換，而不用MAX232等專用RS232－COMS/TTL電平轉換器。 RS232電平和COMS/TTL電平邏輯電平對比表RS232電平COMS/TTL電平邏輯“0”+3～+25V邏輯“1”3～25V RS232 電平COMS/TTL 電平轉換圖當RS232IN端輸入RS232邏輯電平“0”，也就是輸入+3～+25V時，三極管正向導通。此時TTL OUT端輸出的是三極管的飽和壓降。，符合COMS/TTL電平。當RS232IN端輸入RS232邏輯電平“1”，也就是輸入3～25V時，三極管截至。此時TTL OUT端輸出的是電源電壓+5V。符合COMS/TTL電平。實踐證明此電路完全可行，未出現任何異常。證明此電路也很可靠，符合設計要求。 LCD液晶顯示器接口設計液晶驅動IC（SED1520F0A）基本特性:具有低功耗、供應電壓范圍寬等特點。具有16mon和61segment輸出，并可外接驅動IC擴展驅動。具有2560位顯示RAM（DD RAM），即8084位 具有與68系列或80系列相適配的MPU接口功能，并有專用的指令集，可完成文本顯示或圖形顯示的功能設置工作參數： 邏輯工作電壓（VDDVSS）：～ LCD驅動電壓(VddVlcd)：～ 工作溫度(Ta)：0～55℃（常溫） / 20～70℃（寬溫） 保存溫度(Tstg)：10～70℃電氣特性(測試條件 Ta=25,Vdd=177。) ：輸入高電平(Vih)：(min) 輸入低電平(Vil)：(max) 輸出高電平(Voh)：(min) 輸出低電平(Vol)：(max)工作電流：(max)液晶顯示器CGM－。－12232的引腳功能圖●Pin 1：VDD正電源輸入?！馪in 2 ：GND地?！馪in 3：LCD驅動電壓，調對比度。●Pin 4：接口時序選擇。●Pin 5：芯片1使能信號，高電平有效?！馪in 6：芯片2使能信號，高電平有效?！馪in 7：讀/寫控制端，高電平讀，地電平寫?！馪in 8：數據/指令選擇端，高電平數據，地電平指令?！馪in 9－Pin 16：液晶并行數據?！馪in 17：背光LED陽極。●Pin 18：背光LED陰極。CGM－12232的Pin 9－Pin 16接單片機P2口來進行數據傳輸，Pin5－Pin8 3根控制線接P0口。由于P0口內部沒有上拉電阻不能輸出高電平因此在P0口上接了一個10K排阻RP9作為P0口的上拉電阻。P0口是單片機I/O口中能承受電流最大的口，能承受8個TTL負載，但相對于LCD液晶顯示器的背光電流來說還是較小的。在這里我們采用三極管擴流的方法來驅動LCD液晶顯示器的背光LED燈。在CGM－12232的說明文檔里面，將Pin 3腳VLCD電壓通過電阻在VDD和GND之間分壓得到，而實驗中發(fā)現通過分壓后液晶顯示很暗，直接將其接地液晶顯示器明顯好轉，因此這里將其直接接地。第4章 軟件設計 由于OEM板與單片機之間采用異步串行通信,所以在執(zhí)行程序前要對串口進行初始化設置,設置數據存儲區(qū)來存儲初始化配置信息以及OEM板的輸出數據等。當OEM板開始向單片機發(fā)送數據時,單片機執(zhí)行接收子程序以及顯示程序。[10]設置數據存儲區(qū)串口初始化開始接收子程序顯示是否退出退出YN圖 主程序流程圖 LCD液晶驅動程序CGM－12232型LCD液晶顯示器軟件設計從底層寫起，逐步提高，最后完成顯示一個code區(qū)域的數據功能。即先往LCD液晶顯示器發(fā)送一個字節(jié)的數據或指令寫起，逐步上升，最后到畫一個圖指定開始列，上下層，圖形的寬度，圖形指針固定高度為16的圖。漢字和數字字符都是通過“畫”這種圖來得到的。往LCD液晶顯示器發(fā)送一個字節(jié)的數據主或指令子程序。程序原型：調用方式：void send_mi(uchar instuction)函數說明：發(fā)指令instruction到主窗口(內函數,私有,用戶不能直接調用)調用方式：void send_si(uchar instruction)函數說明：發(fā)指令instruction到從窗口(內函數,私有,用戶不能直接調用)調用方式：void OutMD(uchar i)函數說明：發(fā)數據data到主窗口(內函數,私有,用戶不能直接調用)調用方式：void send_sd(uchar data)函數說明：發(fā)數據data到從窗口(內函數,私有,用戶不直接調用)首先是確定要往主芯片，還是從芯片發(fā)，然后判斷芯片是否忙，忙則等待，不忙則可以發(fā)數據或者指令了，然后把選中的芯片取消選中。[11] LCD液晶指令發(fā)送流程圖 LCD數據發(fā)送流程圖開始關從(主)芯片開主(從)芯片等待，直到不忙A＝1(發(fā)送數據)發(fā)送顯示數據關主(從)芯片返回開始關從(主)芯片開主(從)芯片等待，直到不忙A＝0(發(fā)送指令)發(fā)送指令數據關主(從)芯片返回RW＝0寫數據RW＝0寫數據 芯片判忙子程序。函數原型：調用方式：void wait_ready(void)函數說明：等待LCD內部操作完成,判忙(內函數,私有,用戶不能直接調用)芯片判忙是本系統(tǒng)唯一讀LCD液晶顯示器的一個子程序。讀取當前LCD的狀態(tài)，以判斷LCD是否忙，用到的是讀狀態(tài)指令這條指令。開始A＝0(指令)RW＝1(讀)讀出數據amp。0x80直到結果為0為止(不忙)返回讀出數據和0x80相與，直到結果為0為止(不忙)，也就是等待讀狀態(tài)指令里面讀出的BUSY位(D7)為0為止，說明芯片不忙。LCD液晶屏初始化子程序。程序原型：調用方式：void lcd_init(void)函數說明：12232 LCD液晶屏初始化,僅開機的時候調用一次，主要負責設置LCD液晶屏的一些狀態(tài)。它包括：主芯片復位，從芯片復位；關主芯片顯示，關從芯片顯示；設置主芯片動態(tài)顯示，設置從芯片動態(tài)顯示；設置主芯片1/32占空比，設置從芯片1/32占空比；設置主芯片時總線模式，設置從芯片時鐘線模式；主芯片改寫指令結束，從芯片改寫指令結束；設置主芯片起始行0行起始列0列，設置從芯片起始行0行起始列0列；液晶初始化結束返回。[12]。開始主(從)芯片復位主(從)芯片動態(tài)顯示主(從)芯片1/32占空比主(從)芯片時鐘線模式主(從)芯片更改指令結束設置主(從)芯片起始行0行起始列0列結束返回 LCD液晶屏初始化子程序流程圖LCD液晶屏初始化完成后就可以顯示各種，圖形和字符了。也就是進入正常工作狀態(tài)。在顯示圖形和字符的時候還要注意及時切換頁（page）和列。頁切換子程序、列切換子程序。程序原型： 調用方式：void set_page(uchar page)函數說明：同時設置主(右)從(左)顯示頁為03頁調用方式：void SetAddress(uchar address)函數說明：同時設置主(右)從(左)列地址為061列頁切換子程序主要是在4個頁面之間切換，列切換子程序主要是設置起始列。它們兩個都是發(fā)送一個特定的特定數據的指令給LCD液晶屏。頁切換發(fā)送的是1011，10XX，后兩位XX表示的就是頁地址。列切換子程序發(fā)送的是0XXX，XXXX后XXX，XXXX，表示的就是起始列的地址。而行由于這兩個程序只是簡單地將兩個特定值發(fā)送給LCD液晶屏這里就不再詳述。清屏子程序。程序原型： 調用方式：void lcd_clr(void)函數說明：清屏起始清屏子程序是在整個畫面上畫一個空白的圖片。由于SED1520F0A有點類似于Flash ROM芯片，但剛好和Flash ROM相反。Flash ROM是置0只要把0寫進去，置1則需要擦除。可以在原來“1”的基礎上把“1”變成“0”，而不可以把原來“0”變成“1”。而SED1520F0A就是可以把原來為“0”的變成“1”，而不可以把原來“1”的變成“0”，也就是剛好和Flash ROM相反。因此在每一次要重新顯示畫面的時候必須調用清屏程序。YNYN開始0頁開始，第4頁？結束返回設置主從芯片的頁地址設置主從芯片的列地址為0到61列？發(fā)送0x00到主從芯片 清屏程序流程圖畫圖子程序。調用方式：void draw_bmp(uchar col,uchar layer,uchar width,uchar *bmp)函數說明：畫一個圖,橫坐標是col,layer表示上下層,width是圖形的寬,高固定16，bmp是圖形指針，使用Zimo3Pro軟件,采用縱向取模,字節(jié)倒序得到數據。col 圖型的起始位置0～121layer 圖形的位置(Y坐標)0上半部分 非0下半部分width 圖形寬度要求col+width121 bmp 圖形數據指針。畫圖子程序是LCD初始化完成后，對LCD液晶顯示器唯一的操作函數，是操作LCD液晶顯示器的基礎。NYNYNYNYYNY開始Layer=1?從col畫起畫到col+width還完？Col60?畫右邊窗口，起始列＝col％61起始列＝col畫左窗？畫左上窗畫右上窗設置畫下半窗畫左窗？畫右下窗畫左下窗第2頁返回Col121? 畫圖程序流程圖 GPS數據接收程序。單片機接收數據時,先判斷是否是起始標志符“$”,當接收到“$”后,才開始接收數據,并對接收到的數據進行處理和存儲。最后,判斷接收字符是否是CRLF以確定接收子程序是否結束。YYYNNN返回接收到（CR）（CF）？接收數據是GPRMC？接收消息頭是$接收一個字符單片機開始初始化開始顯示子程序就是根據鍵盤值將經緯度、北京時間、大地水準面高度這三個信息選擇一個顯示到LCD液晶顯示器。由于GPS OEM板發(fā)