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标题: 智能GPS控制器 [打印本页]

作者: 我是MT 时间: 2015-3-16 19:18 标题: 智能GPS控制器

[导读] 此项目是基于SLH单片机的一个GPS定位程序。
关键词：GPS

　　一、项目设计背景及概述
　　此项目是基于SLH单片机的一个GPS定位程序。通过GPS提供的位置坐标，除了定位之外，还可以计算出日出日落时间。然后利用此时间来作为一些定时控制器的控制依据。比如路灯，日落时开启，日出时关闭。这样可以省去人工开关灯的麻烦，也可以节省不必要的用电。同时我们还在其中加入了NRF24LO1无线模块，可以通过无线将位置坐标，模式等数据传给其他匹配好地址的设备。这样就可以达到一机多用的目的，也节省了系统的总成本。为了方便使用，显示采用了12864显示，在程序中加入了各种菜单，模式选择。和参数设置功能。使其功能更加强大。
　　二、项目设计原理
　　1、原理概述
　　本项目原理即是基于SLH单片机的串口通讯与IO控制功能，将GPS，RF，DS1302，LCD等模集合成一体。从而实现地理定位。无线通信。实时时钟。和液晶显示器等功能。
　　2、硬件设计原理
　　硬件原理图如下所示。

图1.单片机及GPS

　　图1中为了给RF及LCD供电，使用了LDO将5V电压转成3.3V。GPS那里用了一个4P的插头，方便电脑串口调试。排阻是后面说的DS1302拉位用。高电平复位，晶振用的是11.0592MHz的。

　　图2.DS1302及NRF24L01

　　图3.LCD

　　图4.按钮

　　注意的是DS1302的IO最好有上拉电阻，不然时不时小坑一下。

　　3、软件设计原理
　　软件是本项目的重点，编译器是Keil uVision4。整个程序主要是用于实现获取GPS信息、RF通信、实时时钟显示，另外增加了数据保存和恢复的功能。其中GPS是通过串口接收的，其接收方法如下程序所示：
　　uart_data［uart_data［59］］ = SBUF;
　　if（on_uart）{
　　if（uart_data［uart_data［59］］==0x2a）{
　　uart_updata=1;
　　uart_data［0］=0;
　　on_uart=0;
　　}
　　if（uart_data［0］==0x24）{uart_data［59］++;if（uart_data［59］》55）uart_data［59］=0;}
　　起初，串口接收到数据后。产生中断。如果on_uart标志位为1，程序将数据写入串口接收缓冲数组。因为GPS协议的开始字符都为0x24，所以在判断接收到此数据后才往下接收。计数放在数组的最后一位，当uart_data［uart_data［59］］==0x2a成立时，一组数据接收完成，更新标志位 uart_updata=1GPS，C内的函数即可读出数据。然后判断是否定位好等操作。
　　RF则更容易一些，因为协议可以自己定义，如下函数所示：
　　if（model==1）addr=TS_ADDRESS0;
　　if（model==2）addr=TS_ADDRESS1;
　　if（model==3）addr=TS_ADDRESS2;
　　if（model==4）addr=TS_ADDRESS3;
　　dis_char（0，2，0，“ Sending.。. ”）;
　　dis_char（0，0，0，“ Cancel to Exit ”）;
　　LOOP0:delay（0xffff）;delay（0xffff）;delay（0xffff）;delay（0xffff）;
　　temp［0］=0xa1;
　　if（longitude》0）{ dd=longitude;temp［1］=0;
　　}else{
　　dd=（-1）*longitude;temp［1］=1;
　　}
　　temp［2］=dd;temp［3］=（dd-temp［2］）*100;
　　temp［4］=ontime［model-1］［0］;temp［5］=ontime［model-1］［1］;
　　nRF24L01_TxPacket（temp，addr）;delay（0xfff）;
　　if（Close_rf（））{;
　　// dis_char（0，2，0，“ Send Success ”）;delay（100）;
　　}else{
　　ajsm（）;
　　if（key！=0）{
　　if（key==9）{key=0;goto LOOP4;}
　　} else{goto LOOP0;}
　　}
　　函数是发送数据的其中一度，开始判断发送的地址，然后将其他类型的数据转换成char类型的，写入一个数组，然后就逐个发送出去数组的第一位存放协议。此处为Oxa1表示第一段数据。不是地址，也不是第二段，最后用了NRF24l01自带的校验功能判断是否发送成功，成功则发送第二段，不成功则重复发送，直至按下取消按钮。

　　三、项目设计框图
　　1、硬件设计框图
　　设计框图如下所示

　　图5.硬件设计框图

　　2、软件设计框图
　　其实软件才是本项目的亮点，PROJECT视图如下：

　　图6.Keil 4 PROJECT视图

　　Main.C是主函数，然后每个外设有一个头文件，包涵后给其他C的功能实现源文件继承。从头文件可以看出，除了各个外设的功能外，我们还加入了SLH单片机SSP、EPPROM数据存储功能使项目更加完美。GPS.C/用于实现与GPS的串口通信，数据转换以及GPS电源控制，RF.C/用于发送和接收RF传输数据，TIME.C/ 用于DS1302时间设置，SET./用于工作模式设置和日出日落时间计算，所有xxx_W1.C的文件都是用于写界面显示的。如此说明不知您理解没有呢？然后再每个功能函数都有一个入口函数，如下图7所示，命名为XXX_ MAIN（）：

　　图7.MAIN函数部分程序截图

　　通过按键即可选择进入各个功能。带界面显示的哦！很好很强大。
　　其主要流程如下图所示。

　　图8.

　　因为所以实现的功能较多，所以这个项目程序就有点大。不进行较合理的分类的话就乱了。所以在主函数之后其他功能都通过入口函数提供跳转。跳转至其他C源文件的函数后相对于又建立了一个main函数。完成功能后可以退出，然后进入其他功能。这样不但有利于程序书写逻辑。而且极大方便了分步调试。
　　由上述说明可知。项目的外设有GPS模块、RF模块、时间模块、所以源程序，就有了这三个的控制.C文件。然后因为要有设置功能，所以再增加一个SET.C。对于LCD模块，因为每入一个功能就有一个界面，所以显示函数应该给每个功能设置一个独立的.C文件。如此，一个项目就清晰了。

　　四、测试结果

图9.实物图

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