基于MiniGUI的GPS自动定位系统设计

引言

基于GPS的卫星定位技术，可以将移动目标的动态位置(包括经度和纬度)、时间、状态等信息通过无线通信链路实时传送到监控中心，从而在电子地图上显示出移动终端运动的轨迹，并对终端的位置、速度、运动方向、报警信息等用户感兴趣的参数进行监控和查询。本文提出一种基于MiniGUI的嵌入式自动定位系统，具有占用资源少、高性能、高可靠性及可配置的特点，并可以成功移植到多种硬件和操作系统平台上。

1 系统总体设计

本系统采用ARM7内核的LPC2103处理器，软件上采用占用硬件资源较少、实时性能和可移植性能优良的μC／OS-II操作系统，图形界面采用MiniGUI。

1．1 系统实现功能

系统实现主要功能包括：实时采集GPS数据并进行处理；查询当前地理位置；通过MiniGUI图形用户界面显示GPS数据。

1．2 整体硬件结构

系统整体硬件结构如图1所示。

系统采用的LPC2103是基于一个支持实时仿真的16／32位ARM?TDMI-S CPU的微处理器，带有32 KB高速FLASH、8 KB SRAM，小型LQFP48封装，低功耗，带有2个URAT以及多个I／O接口，符合系统要求。GPS模块SP3232E与LPC2103的串口0接口，负责数据的采集。受LPC2103引脚数量限制，4×4的键盘采用I2C输入、输出的7920芯片与LPC2103接口。LCD显示采用TFT6758，液晶屏幕2．2 in，240×320点像素。

1．3 系统软件结构

系统软件结构如图2所示，基于MiniGUI的应用程序通过ANSI C库以及MiniGUI自身提供的API来实现自己的功能。底层驱动包括键盘以及TFT6758液晶显示，为便于移植MiniGUI通过图形抽象层和输入抽象层与输入、输出设备接口。

2 系统硬件设计

2．1 控制系统最小系统

控制系统最小系统如图3所示。

LPC2103最小系统需要模拟和数字3．3 V电源以及核心电源1．8 V。为便于波特率的设置，晶振频率采用11．059 2 MHz。PO．14引脚通过10 kΩ电阻上拉禁止 ISP功能。DBGSEL引脚接高电平使能调试状态，正常工作时接低电平。由阻容电路构成低电平复位电路，SW-PB按键按下产生处理器复位信号。

2．2 GPS接口电路

该电路主要作用是接收GPS模块发送数据，保存到处理器存储单元，处理后等待MiniGUI图形用户界面显示。GPS模块采用九针串口数据输出，RS232电平，需要 SP3232E电平转换芯片与LPC2103的串口O连接。SP3232E是3 V工作电源的RS232电平转换芯片。接口电路如图4所示。

2．3 键盘电路

本系统采用4×4小键盘，用于数据输入和模拟鼠标。S13模拟左键，S15模拟右键，S9、S10、S11、s14分别模拟向左、下、右、上移动鼠标，其余为数字输入键。由于LPC2103引脚数量限制，采用有I2C接口的7290芯片做键盘接口。键盘电路复位与系统复位共用nRST复位信号。有按键按下时，中断信号通过EINTO送入LPC2103外部中断处理单元。7290的I2C接口加4．7 kΩ的上拉电阻与LPC2103的I2C串行总线接口，I／O引脚为PO．2和PO．3。键盘电路如图5所示。

来源：维库开发网