1 引言

近幾年來(lái)，GPS導(dǎo)航定位技術(shù)在不斷發(fā)展，越來(lái)越多的車(chē)輛加裝了車(chē)載GPS終端。時(shí)至今日，車(chē)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(lái)，用戶(hù)在加裝了車(chē)載GPS終端后，由于缺乏友好的人機(jī)交互設(shè)備，影響了用戶(hù)使用和車(chē)載GPS終端的普及，限制了車(chē)載GPS終端產(chǎn)品的功能擴(kuò)展。通過(guò)加裝漢字顯示終端，能使用戶(hù)更便捷的使用車(chē)載GPS終端，方便中心進(jìn)行調(diào)度管理，彌補(bǔ)以前產(chǎn)品的不足。

2 嵌入式漢顯的組成

圖1 車(chē)載GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

嵌入式漢顯的作用主要是通過(guò)串口與GPS車(chē)載終端和計(jì)價(jià)器通信，接收處理GPS車(chē)載終端發(fā)送的GPS定位信號(hào)和計(jì)價(jià)器發(fā)送的相關(guān)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)紅外遙控器和按鍵讓用戶(hù)對(duì)漢顯進(jìn)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(yǔ)音服務(wù)。

嵌入式漢顯由以下幾個(gè)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(gè)部分組成：并口Flash，供電電路，LCD模塊接口及驅(qū)動(dòng)電路，串口通信電路，看門(mén)狗電路和語(yǔ)音芯片及功放電路。

3.1 MSP430系列單片機(jī)

MSP430系列單片機(jī)是由TI公司開(kāi)發(fā)的16位單片機(jī)，其突出特點(diǎn)是超低功耗，非常適合于各種功率要求低的場(chǎng)合，是目前業(yè)界所有內(nèi)部集成閃速存儲(chǔ)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(jī)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(zhǎng)度，而程序執(zhí)行中可寫(xiě)的內(nèi)部FLASH可用于存放中心號(hào)碼，電話號(hào)碼和GPS車(chē)載終端設(shè)置等重要數(shù)據(jù)。單片機(jī)內(nèi)有抗ESD保護(hù)，有較強(qiáng)抗干擾能力。在線編程，程序更新方便。仿真器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可自行制作。該系列工業(yè)級(jí)單片機(jī)工作溫度范圍為-40~+85攝氏度，可滿(mǎn)足車(chē)載設(shè)備應(yīng)用要求。

3.2 供電電路

為了兼容不同的車(chē)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(mǎn)足可輸入電壓在9V至36V之間。由于車(chē)載環(huán)境較為惡劣，電瓶供電波動(dòng)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(xiǎn)絲。本設(shè)計(jì)思路主板的基本功耗大約在50mA左右，在LCD背光點(diǎn)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(xiǎn)絲可滿(mǎn)足要求。為了防止微處理器或單片機(jī)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(gè)TVS管，由于車(chē)載電瓶供電電壓為12V或24V，因此可根據(jù)實(shí)際情況選取。

圖3 供電電路

3.3 存儲(chǔ)器

Flash需要保存GPS定位信息、關(guān)鍵點(diǎn)、字庫(kù)、通話記錄、短信息、運(yùn)營(yíng)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(kù)約需要800K字節(jié)。

3.3.2 GPS定位信息需要作為行車(chē)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(chē)記錄保留沒(méi)有太大的實(shí)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(chē)記錄，滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需要。定位信息包括：時(shí)間、經(jīng)度、經(jīng)度標(biāo)識(shí)、緯度、緯度標(biāo)識(shí)、速度、方向、狀態(tài)以及附加信息等等。