智能GPS控制器 - 全文

　　一、項目設計背景及概述

　　此項目是基于SLH單片機的一個GPS定位程序。通過GPS提供的位置坐標，除了定位之外，還可以計算出日出日落時間。然后利用此時間來作為一些定時控制器的控制依據。比如路燈，日落時開啟，日出時關閉。這樣可以省去人工開關燈的麻煩，也可以節省不必要的用電。同時我們還在其中加入了NRF24LO1無線模塊，可以通過無線將位置坐標，模式等數據傳給其他匹配好地址的設備。這樣就可以達到一機多用的目的，也節省了系統的總成本。為了方便使用，顯示采用了12864顯示，在程序中加入了各種菜單，模式選擇。和參數設置功能。使其功能更加強大。

　　二、項目設計原理

　　1、原理概述

　　本項目原理即是基于SLH單片機的串口通訊與IO控制功能，將GPS，RF，DS1302，LCD等模集合成一體。從而實現地理定位。無線通信。實時時鐘。和液晶顯示器等功能。

　　2、硬件設計原理

　　硬件原理圖如下所示。

圖1.單片機及GPS

　　圖1中為了給RF及LCD供電，使用了LDO將5V電壓轉成3.3V。GPS那里用了一個4P的插頭，方便電腦串口調試。排阻是后面說的DS1302拉位用。高電平復位，晶振用的是11.0592MHz的。

智能GPS控制器

　　圖2.DS1302及NRF24L01
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　　圖3.LCD
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　　圖4.按鈕

　　注意的是DS1302的IO最好有上拉電阻，不然時不時小坑一下。

　　3、軟件設計原理

　　軟件是本項目的重點，編譯器是Keil uVision4。整個程序主要是用于實現獲取GPS信息、RF通信、實時時鐘顯示，另外增加了數據保存和恢復的功能。其中GPS是通過串口接收的，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，串口接收到數據后。產生中斷。如果on_uart標志位為1，程序將數據寫入串口接收緩沖數組。因為GPS協議的開始字符都為0x24，所以在判斷接收到此數據后才往下接收。計數放在數組的最后一位，當uart_data［uart_data［59］］==0x2a成立時，一組數據接收完成，更新標志位 uart_updata=1GPS，C內的函數即可讀出數據。然后判斷是否定位好等操作。

　　RF則更容易一些，因為協議可以自己定義，如下函數所示：

　　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;}

　　}

　　函數是發送數據的其中一度，開始判斷發送的地址，然后將其他類型的數據轉換成char類型的，寫入一個數組，然后就逐個發送出去數組的第一位存放協議。此處為Oxa1表示第一段數據。不是地址，也不是第二段，最后用了NRF24l01自帶的校驗功能判斷是否發送成功，成功則發送第二段，不成功則重復發送，直至按下取消按鈕。

　　三、項目設計框圖

　　1、硬件設計框圖

　　設計框圖如下所示

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　　圖5.硬件設計框圖

　　2、軟件設計框圖

　　其實軟件才是本項目的亮點，PROJECT視圖如下：

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　　圖6.Keil 4 PROJECT視圖

　　Main.C是主函數，然后每個外設有一個頭文件，包涵后給其他C的功能實現源文件繼承。從頭文件可以看出，除了各個外設的功能外，我們還加入了SLH單片機SSP、EPPROM數據存儲功能使項目更加完美。GPS.C/用于實現與GPS的串口通信，數據轉換以及GPS電源控制，RF.C/用于發送和接收RF傳輸數據，TIME.C/ 用于DS1302時間設置，SET./用于工作模式設置和日出日落時間計算，所有xxx_W1.C的文件都是用于寫界面顯示的。如此說明不知您理解沒有呢？然后再每個功能函數都有一個入口函數，如下圖7所示，命名為XXX_ MAIN（）：

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