【正文】 張老師和霍老師淵博的知識，豐富的教學(xué)經(jīng)驗、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、刻。在這四年中，眾多的良師益友在學(xué)習(xí)上給我的指導(dǎo)和幫助、在生活上給我的關(guān)懷和照顧以及在思想上給我的鞭策和促進(jìn)，將使我終生受益。 4．相對于Linux和WINCE，系統(tǒng)采用的UC/OSⅡ的功能較簡單，特別對圖形、圖像、網(wǎng)絡(luò)支持不夠，本系統(tǒng)還不能實現(xiàn)基于電子地圖的實時導(dǎo)航，需要在下一代設(shè)計中選用更強(qiáng)大的CPU，例如S3C2410，選用Linux或WINCE，在系統(tǒng)上擴(kuò)展更大的存儲介質(zhì)，將電子地圖存儲在車載系統(tǒng)中，配置高級彩色液晶顯示器，可以在車載系統(tǒng)的電子地圖中直接顯示位置信息，進(jìn)行實時導(dǎo)航。 2．對車載GPS的功能進(jìn)行分析，提出總體的設(shè)計方案。 RS232電路原理圖參考文獻(xiàn)【1】陳慧琴．基于ESCALE 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論文通過對車載GPS的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，設(shè)計出了一種車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)，該車載GPS具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用方便、功能多等優(yōu)點。在硬件連接方面，只使用RS232接口的RXD，TXD，GND等三個引腳。RS232是早期為公用電話網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信而制定的標(biāo)準(zhǔn)，其邏輯電平與TTL/CMOS電乎完全不同。2．RS232 系統(tǒng)設(shè)計多次使用RS232，下面介紹RS232。停止信號過后，總線被認(rèn)為“空閑”。出現(xiàn)開始信號以后，總線被認(rèn)為“忙”。C總線的協(xié)議如下：（1）總線空閑：SCL和SDA都保持高電平。數(shù)據(jù)傳送完畢，由主機(jī)發(fā)出停止信號P（SDA在SCL高電平期間由低電平跳變?yōu)楦唠娖剑?。C總線上的設(shè)備都接收啟動信號后的第一個字節(jié)，并將接收到的地址與自己的地址進(jìn)行比較，如果地址相符則為主機(jī)要尋訪的從機(jī)，應(yīng)在第九位答時鐘脈沖時向SDA線送出低電平作為應(yīng)答。標(biāo)準(zhǔn)I178。啟動信號后的第一個字節(jié)數(shù)據(jù)具有特殊含義：高七位是從機(jī)的地址，第八位是傳送方向位，0表示主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)（寫），1表示主機(jī)接收數(shù)據(jù)（讀）。數(shù)據(jù)傳送首先傳送最高位（MSB），數(shù)據(jù)傳送按圖所示格式進(jìn)行。C總線上傳送的一個數(shù)據(jù)字節(jié)由八位組成。C總線是一種串行數(shù)據(jù)總線，只有二根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA另一根是時鐘線SCL。C總線 在對AT24C08進(jìn)行編程時要采用I/O端口模擬I178。其引腳的接線情況為：第1引腳與VA78M05的In腳相連，第2引腳與第3引腳同CD4013相連。若為低電平則截止。通過對按鍵的脈沖進(jìn)行采樣，進(jìn)而使繼電器斷開或者復(fù)合實現(xiàn)對電源的通過開關(guān)進(jìn)行控制。Max232ACPE芯片用來對RS232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換以實現(xiàn)AT89C51RC同上位機(jī)利用串口進(jìn)行通訊。LM3033各個引腳與AT89C51RC相連接的方案請參見AT89C51RC各引腳與外部硬件連接方案。LM3033共有20個引腳。LCD顯示屏我們以LM3033為例，LM3033是深圳Top Way公司生產(chǎn)的基于ST7920控制器的128*68點陣STN型液晶屏，它內(nèi)置繁/簡體字庫。 LCD硬件設(shè)計這里用AT89C51RC作處理器，AT89C51RC為ATMEL公司出品的8051體系結(jié)構(gòu)系列8位40引腳單片機(jī)芯片，它內(nèi)部帶有32kbtes的可編程Flash，bytes的RAM，最高時鐘頻率為33MHz，32個I/O引腳，一個UART口。除了利用液晶顯示模塊進(jìn)行交互外，用戶可以隨時使用紅外線撥號器撥打和接聽系統(tǒng)允許的電話。用戶可以隨時利用液晶顯示屏旁邊的信息按鍵來查看己經(jīng)接收到的信息。監(jiān)控中心可以利用定義好的應(yīng)用層防議來遠(yuǎn)程動態(tài)更新這組菜單。 LCD顯示屏設(shè)計 系統(tǒng)需要LCD顯示屏來顯示監(jiān)控中心發(fā)來的命令、消息。如果不想干擾其他人，插上耳機(jī)，音頻放大電路的音頻輸入即斷開，音箱聲音自動關(guān)閉。 車廂里發(fā)動機(jī)聲音、外面雜音也較大，沒有音箱，與監(jiān)控中心語音通訊就會比較吃力，這里用TDA2822M集成功率放大器放大音頻至音箱，物美價廉，聲音宏亮，低音豐富，震撼強(qiáng)烈，毫無交流聲，在嘈雜的車廂里也能清晰聽到語音。接收頭輸出的碼元信號電平寬度不一樣，‘0’碼高電平寬度為 ，‘1’碼為 。 HT1621標(biāo)志位操作狀態(tài)標(biāo)志碼讀數(shù)據(jù)110寫數(shù)據(jù)101讀修改寫數(shù)據(jù)101控制命令100 讀模式（標(biāo)志碼：110） 讀模式（讀地址） 寫模式（標(biāo)志碼：101） 寫模式（寫地址）紅外接收器采用單片機(jī)89C2051對紅外線信號進(jìn)行解碼，一體化紅外線接收頭HL38817內(nèi)部集成有解調(diào)、信號放大和整形等電路，專門接收38KHz紅外信號。本文主要介紹用AT89C2051單片機(jī)來控制HT1621。主控制器與HT1621接口只需4到5根線。然后進(jìn)行逐行掃描，即依次將行線置為低電平（在置某根行線為低電平時，其它線為高電平），若某列為低，則表明該列線與置為低電平的行線交叉處的鍵按下。 紅外發(fā)射器電路原理圖 鍵盤 撥號器鍵盤采用貼膜按鍵，用C51編寫4*4鍵盤掃描程序及紅外發(fā)射程序。通常使用的Keilc編譯器都有程序調(diào)式功能，調(diào)式程序時啟動定時器0，并設(shè)為方式1，不必開放中斷，在產(chǎn)生載波的循環(huán)子程序里設(shè)置一個斷點，當(dāng)程序第一次運行到斷點時，記下計數(shù)器的值，接著繼續(xù)運行程序，再只次運行到斷點時又記下計數(shù)器的值，兩值相減就是載波周期了，反復(fù)改變延時時間直至載波周期為27微秒。對于用C51編的程序．可以計算其匯編代碼，從而得到其載波周期。由于單片機(jī)最多只能精確到1微秒，經(jīng)實踐，載波周期取27微秒時發(fā)射信號最穩(wěn)定，發(fā)射距離大于8米。我們僅使用了單片機(jī)的一個I/O口，且不必加任何驅(qū)動電路。 3010數(shù)據(jù)幀格式 3010格式碼元 1621數(shù)據(jù)幀 前面介紹了紅外撥號器的編碼格式，下面用單片機(jī)來設(shè)計紅外發(fā)射器。每一幀由起始位、擴(kuò)展位、翻轉(zhuǎn)位、系統(tǒng)位和數(shù)據(jù)位組成。碼元的高電平信號采用38KHz矩形波（載波）調(diào)制發(fā)射，載波占空比（Duty）為1/3，低電平無信號發(fā)射。幀結(jié)構(gòu)中的客戶碼和數(shù)據(jù)碼各有兩個字節(jié)，第一個字節(jié)和第二個字節(jié)互為按位取反，其中客戶碼的高4位與低4位又互為按位取反，如幀結(jié)構(gòu)OFF0AA55。 1621幀數(shù)據(jù)格式對于一個發(fā)射器來說，每個按鍵所發(fā)射的幀數(shù)據(jù)的客戶碼總是一樣的，有區(qū)別的只是數(shù)據(jù)碼。下面分別具體介紹這兩種編碼格式。 紅外手柄結(jié)構(gòu)圖 紅外發(fā)射器 紅外發(fā)射器的編碼主要有以下兩種編碼格式。紅外電話手柄提供語音接口及撥打電話號碼功能。良好的軟件設(shè)計也可以大大提高系統(tǒng)的可靠性。為了避免車輛其它電器設(shè)備對我們的系統(tǒng)產(chǎn)生影響（它可能導(dǎo)致程序跑飛等異常狀況），我們考慮將系統(tǒng)用金屬盒屏蔽起來，外殼和大地相連接，以減少外界的輻射干擾。系統(tǒng)采用電源模塊MIC29300_5V和MIC29150_5V具有效率高、體積小、輸入電壓范圍寬等優(yōu)點。電源的輸出功率應(yīng)大于實際功率的50%100%。 PCB板的可靠性設(shè)計因為本設(shè)計的硬件系統(tǒng)需要使用在情況復(fù)雜的汽車內(nèi)，因而它必須具有較高的可靠性。測試點可以大大提高調(diào)試效率。一個推薦的旁路電容放置方法是把它放在芯片的正下方，并從電源、地引出兩條盡可能短的線到電容，當(dāng)然這樣做的代價是減少了信號線的空間，但是它也減少了我們以后在減少噪聲上的工作量。3．路電容問題旁路電容并不是越大旁路效果就越好，去耦的效果決定于寄生在電容上的ESL（等級電感）和ESR（等級電阻）的大小。實際布局布板遇到的問題和解決方法：我們的系統(tǒng)的芯片都采用SMD貼片封裝，主板處在高頻工作狀態(tài)，因而主板采用4層板設(shè)計，電源網(wǎng)絡(luò)采用電源位平面法，為了便于信號測試，大部分的信號線都布在第一層，由于電源平面被劃分成3個不同電壓平面，所以把裂縫較少的地平面放在第二層以更好的減少第一層的信號電流回路，電源平面在第三層，為第四層少量的信號走線提供信號電流回路。（4）順變電流噪聲：源于由過孔、電源/地層的分割導(dǎo)致的回流路徑的不連續(xù)，瞬間電流特別當(dāng)多個驅(qū)動同時翻轉(zhuǎn)時在電源/地層上產(chǎn)生的電壓波動。（2）反射噪聲（振鈴噪聲）：源于信號線網(wǎng)的阻抗失配、分叉、過孔、彎曲及其它阻抗不連續(xù)性。影響信號完整性的主要因數(shù)如下：（1）延遲：源于信號在PCB板的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸，信號從發(fā)送端到達(dá)接收端存在一個傳輸延遲。信號線完整包括以下兩個基本條件：（1）空間完整性，又稱信號幅值完整性，為滿足電路的最小輸入高電平和最大輸入低電平要求。電源分配網(wǎng)絡(luò)另外一個很重要的功能是它可以為系統(tǒng)所有信號提供一個回路，這樣可以削弱很多高速噪聲問題的產(chǎn)生。當(dāng)然電源位平面法并不能完全消除噪聲，因而額外的噪聲過慮措施是必需的。電源總線法不可避免的會產(chǎn)生電源線長條，盡管可以把這些電源線設(shè)置的很寬，但是它依然會有一些小的阻抗，雖然阻抗不大，但是它的影響卻是不能忽略的。優(yōu)秀的電源分配網(wǎng)絡(luò)將會大大降低系統(tǒng)的噪聲。下面分析系統(tǒng)的板級設(shè)計所需要注意的幾個方面。主板是這個系統(tǒng)的核心，主板上的CPU工作在高頻狀態(tài)，因而主板必須按高頻板設(shè)計的原則來設(shè)計，為此主板采用了4層PCB板設(shè)計，第一、四層是信號線布線區(qū)、第二層是地、第三層是電源層。另外系統(tǒng)采用專用復(fù)位芯片MAX708S提供給LPC2104，GPS與GPRS/GSM的復(fù)位信號，它提供200ms復(fù)位時間延遲，性能穩(wěn)定。為了防止電壓過高燒壞器件，選用電源模塊輸入電壓值至少大于24V。}/******************************************************函數(shù)名稱：rcvData功能：從spi接口接收并返回1字節(jié)數(shù)據(jù)******************************************************/ unsigned char rcvData(){ unsigned my Data=0。 /*wait until the data is sent*/ IOSET =AT45_CS。 //直接將數(shù)據(jù)發(fā)到SPDR數(shù)據(jù)寄存器，可能arin不需要每bit的寫*/ While(0 == (SPI_SPSRamp。/*************************************************函數(shù)名稱：Mspilnit功能：spi初始化**************************************************/void mspiInit () {SPL_SPCCR＝0ｘ52； /* 設(shè)置SPI時鐘分頻 */SPL_SPCR ＝0ｘ30； /* 設(shè)置SPI接口模式，MSTR＝1，CPOL＝1，CPHA＝0,LSBF＝0 */}/*****************************************************函數(shù)名稱：sendData功能： 向spi接口發(fā)送1字節(jié)數(shù)據(jù)******************************************************/unsigned char sendData(unsigned char my Data){ IOCLR=AT45_CS。當(dāng)LPC2104需要讀寫AT45DB161時，需要首先利用模擬總線對存儲器進(jìn)行片選。在一次數(shù)據(jù)傳輸過程中，主機(jī)總是想從機(jī)發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，從機(jī)也總是向主機(jī)發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。LPC2104同AT45DB161之間采用SPI接口進(jìn)行通信，SPI是一個全雙工的串行接口，它設(shè)計成可以在一個給定總線上處理多個互聯(lián)的主機(jī)和從機(jī)。AT45DB161存儲空間的容量為16M比特，分為4096頁，每頁容量為528字節(jié)。 系統(tǒng)采用AT45DB161芯片作為外部存儲器。 FLASH模塊設(shè)計基于以下原因，系統(tǒng)引入了數(shù)據(jù)存儲模塊。LPC2104接收來自于Q2403A的數(shù)據(jù)時采用中斷觸發(fā)方式，在軟件實現(xiàn)上采用具有較高優(yōu)先級的向量中斷方式以保證數(shù)據(jù)的及時處理。Q2403A可以由LPC2104直接利用AT指令進(jìn)行控制，它與LPC2104之間的通信采用異步串行通信方式，連接到LPC2104的UART1（通用異步收發(fā)接口）上。WAVECOM Q2403A是由WAVECOM公司生產(chǎn)的一款GPRS模塊，它支持EGSM900/GSM1800雙頻段，可以通過SMS（短信息服務(wù)）、CSD（電路交換數(shù)據(jù)）或是GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，以及處理語音通訊。數(shù)據(jù)更新率這里設(shè)定為1次/秒。 NMEA0183輸出是ASCⅡ字符及二進(jìn)制格式數(shù)據(jù)，輸出語句包括GGA，GSA，GSV, RMC，BIT，RID，ZCH等。 ST1