第1页共39页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共39页液晶GPS定位信息显示器1功能要求本设计要求利用单片机、液晶显示器和GPS的OEM板设计开发一种GPS定位信息显示器，要求能显示经纬度、时间和水平面高度等实时信息。2方案论证本设计主要从GPS处理模块的选择、显示器的选择和微处理器的选择3个方面来分析论证。2.1GPS模块的选择GPS模块主要有以下几个性能指标。1．卫星轨迹全球有24颗GPS卫星沿6条轨道绕地球运行（每4个一组），GPS接收模块就是靠接收这些卫星来进行定位的。但一般在地球的同一边不会超过12颗卫星，所以一般选择可以跟踪12颗卫星以下的器件。当然，能跟踪的卫星数越多，性能越好。大多数GPS接收器可以追踪8-12颗卫星。计算LAT/LONG(二维)坐标至少需要3颗卫星，4颗卫星可以计算三维坐标。2．并行通道一般消费类GPS设备有2～5条并行通道接收卫星信号。因为最多可能有12颗卫星是可见的（平均值是8颗），GPS接收器必须按顺序访问每一颗卫星来获取每颗卫星的信息，所以市面上的GPS接收器大多数是12并行通道型的，这允许它们连续追踪每一颗卫星的信息。12通道接收器的优点包括快速冷启动和初始化卫星的信息，而且在森林地区可以有更好的接收效果。一般12通道接收器不需要外置天线，除非是在封闭的空间中，如船舱、车厢中。3．定位时间定位时间是指重启GPS接收器时确定现在位置所需的时间。对于12通道接收器，如果在最后一次定位位置的附近，则冷启动时的定位时间一般为3～5min，热启动时为15～30s，而对于2通道接收器，冷启动时大多超过15min，热启动时为2～5min。4．定位精度在SA没有开启的情况下，普通GPS接收器的水平位置定位精度为5～10m。5．DGPS功能为了将SA和大气层折射带来的影响降为最低，有一种叫做DGPS发送机的第2页共39页第1页共39页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共39页设备。它是一种固定的GPS接收器（在GPS模块使用现场100～200km的半径内设置），用于接收卫星的信号。DGPS可以确切地知道理论上卫星信号传送到的精确时间是多少，然后将它与实际传送时间相比较，并计算出差值。这十分接近于SA和大气层折射的影响，DGPS将这个差值发送出去，其他GPS接收器就可以利用这个差值得到一个更精确的位置读数（5～10m或者更小的误差）。许多GPS设备提供商在一些地区设置了DGPS发送机，供客户免费使用，只要客户所购买的GPS接收器有DGPS功能即可。6．信号干扰要想获得一个很好的定位信号，GPS接收器必须至少能接收3～5颗卫星信号。如果在峡谷中或两边高楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，有可能不能接收到足够的卫星信号，则无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果在一个建筑物里面，则也可能无法更新位置。一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者一个外置天线可以放在车顶上，这有助于接收器收到更多的卫星信号。7．其他物理指标（如大小、质量）本设计采用的是GARMIN公司生产的GPS25-LP型GPSOEM接收板。GARMIN公司作为全球最大的GPSOEM板供应商，其生产的GPS25-LP型GPSOEM板具有以下主要性能指标：并行12通道接收；重捕时间<2s，热启动时间为15s，冷启动时间为45s，自动搜索时间为90s；差分(DGPS)情况下定位精度<5m，非差分情况下为15m；提供外接天线，以帮助接收；体积小，功耗低，采用5V供电。2.2显示器的选择一般嵌入式系统可供选择的显示器有以下3种，下面分别做具体介绍。1．VFD显示器VFD显示器是由电子管发展过来的一种显示器件。它是真空二极管或三极管的一种改型。二极管的改型称为静态VFD，三极管的改型称为动态VFD。静态VFD含有两个基本电极：阴极（灯丝）和阳极。动态比静态多一极：栅极。所有极在高真空条件下封装于玻璃壳内。由阴极发射的电子在正向电位的作用下加速到达栅极和阳极（静态VFD直接到达阳极），并碰撞激活在阳极上的荧光粉图案使其发光。所需的亮度图形显示可以由控制栅极和阳极（静态VFD仅控阳极）正电位或负电位来实现。VFD显示器具有高清晰度，高亮度，宽视角，反应速度快及从红色到蓝色第3页共39页第2页共39页编号：时间：2021年x月x日书山...
