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引言
基于GPS的衛(wèi)星定位技術(shù)，可以將移動目標(biāo)的動態(tài)位置(包括經(jīng)度和緯度)、時間、狀態(tài)等信息通過無線通信鏈路實時傳送到監(jiān)控中心，從而在電子地圖上顯示出移動終端運動的軌跡，并對終端的位置、速度、運動方向、報警信息等用戶感興趣的參數(shù)進行監(jiān)控和查詢。本文提出一種基于MiniGUI的嵌入式自動定位系統(tǒng)，具有占用資源少、高性能、高可靠性及可配置的特點，并可以成功移植到多種硬件和操作系統(tǒng)平臺上。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計
本系統(tǒng)采用ARM7內(nèi)核的LPC2103處理器，軟件上采用占用硬件資源較少、實時性能和可移植性能優(yōu)良的μC／OS-II操作系統(tǒng)，圖形界面采用MiniGUI。
1．1 系統(tǒng)實現(xiàn)功能
系統(tǒng)實現(xiàn)主要功能包括：實時采集GPS數(shù)據(jù)并進行處理；查詢當(dāng)前地理位置；通過MiniGUI圖形用戶界面顯示GPS數(shù)據(jù)。
1．2 整體硬件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
系統(tǒng)采用的LPC2103是基于一個支持實時仿真的16／32位ARM?TDMI-S CPU的微處理器，帶有32 KB高速FLASH、8 KB SRAM，小型LQFP48封裝，低功耗，帶有2個URAT以及多個I／O接口，符合系統(tǒng)要求。GPS模塊SP3232E與LPC2103的串口0接口，負責(zé)數(shù)據(jù)的采集。受LPC2103引腳數(shù)量限制，4×4的鍵盤采用I2C輸入、輸出的7920芯片與LPC2103接口。LCD顯示采用TFT6758，液晶屏幕2．2 in，240×320點像素。
1．3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示，基于MiniGUI的應(yīng)用程序通過ANSI C庫以及MiniGUI自身提供的API來實現(xiàn)自己的功能。底層驅(qū)動包括鍵盤以及TFT6758液晶顯示，為便于移植MiniGUI通過圖形抽象層和輸入抽象層與輸入、輸出設(shè)備接口。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 控制系統(tǒng)最小系統(tǒng)
控制系統(tǒng)最小系統(tǒng)如圖3所示。
LPC2103最小系統(tǒng)需要模擬和數(shù)字3．3 V電源以及核心電源1．8 V。為便于波特率的設(shè)置，晶振頻率采用11．059 2 MHz。PO．14引腳通過10 kΩ電阻上拉禁止 ISP功能。DBGSEL引腳接高電平使能調(diào)試狀態(tài)，正常工作時接低電平。由阻容電路構(gòu)成低電平復(fù)位電路，SW-PB按鍵按下產(chǎn)生處理器復(fù)位信號。
2．2 GPS接口電路
該電路主要作用是接收GPS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，保存到處理器存儲單元，處理后等待MiniGUI圖形用戶界面顯示。GPS模塊采用九針串口數(shù)據(jù)輸出，RS232電平，需要 SP3232E電平轉(zhuǎn)換芯片與LPC2103的串口O連接。SP3232E是3 V工作電源的RS232電平轉(zhuǎn)換芯片。接口電路如圖4所示。
2．3 鍵盤電路
本系統(tǒng)采用4×4小鍵盤，用于數(shù)據(jù)輸入和模擬鼠標(biāo)。S13模擬左鍵，S15模擬右鍵，S9、S10、S11、s14分別模擬向左、下、右、上移動鼠標(biāo)，其余為數(shù)字輸入鍵。由于LPC2103引腳數(shù)量限制，采用有I2C接口的7290芯片做鍵盤接口。鍵盤電路復(fù)位與系統(tǒng)復(fù)位共用nRST復(fù)位信號。有按鍵按下時，中斷信號通過EINTO送入LPC2103外部中斷處理單元。7290的I2C接口加4．7 kΩ的上拉電阻與LPC2103的I2C串行總線接口，I／O引腳為PO．2和PO．3。鍵盤電路如圖5所示。
