基于車載GPS的嵌入式漢顯終端的設(shè)計

　　近幾年來，GPS導(dǎo)航定位技術(shù)在不斷發(fā)展，越來越多的車輛加裝了車載GPS終端。時至今日，車載GPS終端已經(jīng)成為城市交通管理網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。但一直以來，用戶在加裝了車載GPS終端后，由于缺乏友好的人機交互設(shè)備，影響了用戶使用和車載GPS終端的普及，限制了車載GPS終端產(chǎn)品的功能擴展。通過加裝漢字顯示終端，能使用戶更便捷的使用車載GPS終端，方便中心進行調(diào)度管理，彌補以前產(chǎn)品的不足。

　　2  嵌入式漢顯的組成

　　圖1  車載GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　嵌入式漢顯的作用主要是通過串口與GPS車載終端和計價器通信，接收處理GPS車載終端發(fā)送的GPS定位信號和計價器發(fā)送的相關(guān)運營數(shù)據(jù)，并通過紅外遙控器和按鍵讓用戶對漢顯進行設(shè)置和操作，然后在液晶模塊上顯示相應(yīng)的內(nèi)容，并能提供語音服務(wù)。

　　嵌入式漢顯由以下幾個部分組成：漢顯主板、液晶模塊、紅外接收頭、按鍵、喇叭、發(fā)光二極管以及連接器。

　　3  主板硬件部分

圖2  漢顯結(jié)構(gòu)圖

　　嵌入式漢顯的主板由以下幾個部分組成：并口Flash，供電電路，LCD模塊接口及驅(qū)動電路，串口通信電路，看門狗電路和語音芯片及功放電路。

　　3.1 MSP430系列單片機

　　MSP430系列單片機是由TI公司開發(fā)的16位單片機，其突出特點是超低功耗，非常適合于各種功率要求低的場合，是目前業(yè)界所有內(nèi)部集成閃速存儲器(Flash ROM)產(chǎn)品中功耗最低的，消耗的功率僅為其他閃速微處理器(Flash MCUs)的1/5。在3V工作電壓下其耗電電流低于350uA/MHz，待機模式僅為15 uA/MHz，具有五種節(jié)能模式。其64K的程序空間保證了可容納足夠的代碼長度，而程序執(zhí)行中可寫的內(nèi)部FLASH可用于存放中心號碼，電話號碼和GPS車載終端設(shè)置等重要數(shù)據(jù)。單片機內(nèi)有抗ESD保護，有較強抗干擾能力。在線編程，程序更新方便。仿真器結(jié)構(gòu)簡單，可自行制作。該系列工業(yè)級單片機工作溫度范圍為-40~+85攝氏度，可滿足車載設(shè)備應(yīng)用要求。

　　3.2 供電電路

　　為了兼容不同的車載電瓶提供的12V和24V電壓，供電電路采用的電壓變換器應(yīng)能滿足可輸入電壓在9V至36V之間。由于車載環(huán)境較為惡劣，電瓶供電波動大，為了防止外部干擾引起的大電流燒壞內(nèi)部元器件，可在電源輸入端串聯(lián)自恢復(fù)保險絲。本設(shè)計思路主板的基本功耗大約在50mA左右，在LCD背光點亮?xí)r，功耗在180mA左右，因此可選取熔斷電流在350mA的自恢復(fù)保險絲可滿足要求。為了防止微處理器或單片機因瞬間的脈沖，如靜電干擾，所導(dǎo)致的失靈或損壞，可在電源正極輸入端并聯(lián)一個TVS管，由于車載電瓶供電電壓為12V或24V，因此可根據(jù)實際情況選取。

　　圖3  供電電路

　　3.3 存儲器

　　Flash需要保存GPS定位信息、關(guān)鍵點、字庫、通話記錄、短信息、運營數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。Flash容量需求分析如下：

　　3.3.1 字庫約需要800K字節(jié)。

　　3.3.2 GPS定位信息需要作為行車記錄加以保存，目前絕大多數(shù)GPS模塊都是每秒發(fā)送一次GPS定位數(shù)據(jù)，如果每一條都作為行車記錄保留沒有太大的實際意義，因此可每隔一至十分鐘保留一次定位數(shù)據(jù)，這樣的話10000條可至少保存大約一周的行車記錄，滿足實際應(yīng)用需要。定位信息包括：時間、經(jīng)度、經(jīng)度標(biāo)識、緯度、緯度標(biāo)識、速度、方向、狀態(tài)以及附加信息等等。

　　定位信息量計算:10000條