便攜式GPS接收機(jī)設(shè)計
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4．2 電源部分
便攜式GPS接收機(jī)采用兩節(jié)AA型1．5 V電池供電，使用微功耗、高效率DC－DC變換器LT1300,將3 V電壓轉(zhuǎn)換為5 V以供電路使用，LT1300最低輸入電壓低至1．8 V，轉(zhuǎn)換效率高達(dá)88％。當(dāng)輸入電壓為2 V、輸出電壓為5 V時，LT1300的輸出電流可達(dá)220 mA。LT1300采用8引腳SOIC封裝，引腳1為信號地(GND)，引腳2為輸出選擇(SEL)，當(dāng)其與輸入電源相接時，輸出5 V電壓，當(dāng)該引腳接地時則LT1300輸出3．3 V電壓。引腳3(SHUTDOWN)用于選擇工作方式，該引腳接地時，LT1300為正常工作方式；當(dāng)該引腳接高電平時，LT1300為掉電工作模式。引腳4(SENSE)是LT1300的輸出端。其引腳5為限流，當(dāng)該引腳接地時，其最大的開關(guān)電流為400 mA。LT1300的引腳6～8分別為電源輸入、輸出開關(guān)、電源地。圖2為LT1300構(gòu)成的GPS接收機(jī)電源電路。圖2中開關(guān)K1是GPS接收機(jī)的總電源開關(guān)。由于GPS接收機(jī)的主機(jī)部分使用5 V電壓，因此LT1300的引腳2、引腳6與電池的正極相連，引腳3、引腳5、引腳1、引腳8接地。工作時引腳7需外接電感和二極管，其作用是當(dāng)電池電量消耗過大時，LT1300內(nèi)部的開關(guān)效應(yīng)會引起電感L1上的電流交替增大，此時二極管VD1會將這部分能量轉(zhuǎn)儲到電容C4中，以提高LT1300的輸出電壓。該部分設(shè)計的二極管以及電感L1、電解電容C4參數(shù)選擇均參考LT1300數(shù)據(jù)資料中推薦的型號和參數(shù)。需要注意的是，由于LT1300是高速、高電流器件，因此在PCB板布局時應(yīng)盡量使電感L1靠近引腳7放置，走線應(yīng)盡量短，并應(yīng)將電源地與信號地相連以減少電路中的干擾噪聲。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/173668.htm
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
圖3為便攜式GPS接收機(jī)的主程序流程。首先是PIC18F2520的初始化，主要包括通用I／O端口，UART，SPI，以及LCD初始化，并在LCD上顯示開機(jī)初始信息。接著PIC18F2520開始接收從EM411傳送的GPS定位信息，該系統(tǒng)設(shè)計的PIC18F2520只接收GPSGGA以及GPSRMC語句信息并將保存接收到的信息。然后從中提取要顯示在LCD上的信息，并將其寫入預(yù)先定義的顯示用緩存數(shù)組中再送往LCD顯示。然后鍵盤掃描，如果有鍵按下則進(jìn)行鍵盤中斷程序的處理。當(dāng)SW1鍵按下時，軟件通過延時子程序設(shè)定一個固定的保存時間間隔。當(dāng)SW2鍵按下時，軟件執(zhí)行SD卡驅(qū)動子程序，微芯公司提供了PIC單片機(jī)使用的完整的SD卡驅(qū)動程序代碼，可以方便地將GPS定位信息以FAT文件格式保存到SD卡中，并可在Windows操作系統(tǒng)下打開這些文件。SD卡驅(qū)動子程序主要完成SD卡初始化、卡插入檢測、寫保護(hù)檢測、SD卡讀/寫命令的發(fā)送／接收、文件的更名、文件數(shù)據(jù)的傳送等任務(wù)。文獻(xiàn)[6]給出了微芯公司有關(guān)PIC單片機(jī)SD卡驅(qū)動程序的詳細(xì)說明。
6 結(jié)束語
電路搭建好后，選擇室外空曠地帶、寫字樓室內(nèi)、繁華街道、汽車內(nèi)等環(huán)境對便攜式GPS接收機(jī)進(jìn)行測試，在室外、室內(nèi)以及移動的汽車內(nèi)該GPS接收機(jī)均能很好的接收多顆衛(wèi)星的GPS定位信息，關(guān)閉LCD背光顯示的情況下，可連續(xù)工作超過10 h。借助SD卡以及PC機(jī)可實現(xiàn)將接收到的GPS數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Google Earth等電子地圖中。由EN411 GPS接收模塊以及PIC18F2520構(gòu)成的手持式GPS接收機(jī)具有電路簡單、成本低、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，接收到的數(shù)據(jù)能以FAT文件格式保存到SD卡中，具有較高的實用價值，該系統(tǒng)設(shè)計可廣泛應(yīng)用于野外作業(yè)、戶外運(yùn)動等領(lǐng)域。
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