彩色液晶3合1GPS定位研制报告.docVIP

彩色液晶三合一GPS定位/海图/测深仪 技术研究报告 一、立体依据与设计指导思想 地球，海洋面积占了其总面积的七成。如此浩大又如此神秘的海洋，激起了人类的征服欲，人们不断在海洋上寻求生存发展。二十一世纪的今天，海上作业和捕鱼的繁荣发展增大了对船载工具的需求。相应地，人们对航海仪器设备的需求量亦是与日俱增。在航海业空前发展的情况下，航海仪器的研发生产是刻不容缓的。 而在纵多的海航仪器中，人们最常使用的仪器有卫星导航仪、海图导航仪和测探仪。这些产品对船舶的航行及捕鱼都有很大帮助。 卫星导航仪显示船舶当前经纬度及航速/航向，帮助船舶航行，提高安全性能。以前只有罗经出海，现在用卫星导航仪更加方便直观。 海图导航仪在卫星导航仪的基础上加入电子海图显示。实时显示船舶所有的位置，周围岛屿及暗礁等固定物体图像。还有区域水深等数据显示。??助船舶导航。 测探仪主要是探测当前水下情况，显示水深数字及海底情况。主要是防止船舶搁浅，保障航行安全。水面与海底之间的物体也很直观显示出来，可用于鱼群探测。 现在绝大部分船舶都配有以产设备，并且很多船只都要求双配置，以防故障。这样驾驶台就很多设置，各功能独立，使用很不方便。并且这些设置都依赖进口品牌，价格高昂。根据调查，国外生产厂家如日本扶桑、古野、海洋电子…等公司生产的这类产品，其投资规模大，虽然产品质量上乘，但价格十分昂贵。国内的生产厂家如南京新吉波，技术力量和生产能力都较强，但产品功能单一。目前在国内尚没有类似的彩色三合一设备生产厂家。 根据客户需要，结合国内成本情况，本公司决定研发一种新产品来满足市场需要。 本公司所研发的新产品，彩色液晶三合一卫星定位/海图/测深仪（简称“彩色三合一”），正是将此三种仪器功能结合在一起。目标是：1）方便使用；2）降低成本。 二、试验材料与研究方法 本于以上目标，“彩色三合一”必须包括卫星定位技术（信号接收、信号译码转换、显示）和海图数处理（数字化、存贮器、显示）以及测深技术（声纳换能器、距离计算、图形显示）。规划用一个中央处理单元将三类数据综合处理，结合到一个显示屏显示出来。 公司已经有的电子海图数字化技术。现时工业控制必威体育精装版的嵌入式数据处理系统。现有的电子海图资源丰富准确，GPS定位技术成熟(OEM板)，电脑微处理器功能强大且价格不断下降。国产LCD价格低廉，易采购。公司现职工程师可以解决整个产品的技术问题。 卫星接功能 卫星接收器收到卫星信号后, 经过译码后产生国际标准之NMEA0183数据, 而数据经过主板之CN46第2脚输入至中央处理器U45第38脚, 这些数据是用作提供中央处理器之以下资料用 : 本船位之东经北纬位置数据. 用作计算本船位与目的地之距离及方位. 现时之时间及日期. 实时之本船航速及移动方向. 题示本船位置在内置海图上. 海图功能 有关之海图数据是分别储存在U47, U48及U55之8M可读内存内, 当本船到达某一地区时, 中央处理器就会根据卫星接收器所提供之位置数据, 把现时地区之海图从3只可读内存内读出来, A0-A19 U45 内存 D0-D7 中央处理器 当U45中央处理器收到卫星接收器提供之本船东经北纬数据后, 计算出有关位置之海图是放在内存那个地址内, 然后输出相对之地址数据A0-A19到内存, 把相对之地址内读出并由D0-D7输出海图数据. 这些海图数据会先暂放在暂存内存U49内, 而这些海图资料会经由显示处理器U52处理后在显示屏显示出来供客户使用. 测深功能 触发信号扩大后传送到换能器，转换成声波发送到水中，声波撞到物体后反射回被换能器接收，声波信号转换成电压信号后，经放大后再送到中央处理机。 三、研究过程、研究内容与研究结果 本项目属电子仪器的制造技术创新项目，由本公司组织技术力量进行开发和研制的。其设计方案合理可靠，技术水平达到国内先进。项目产品是在现有技术和现有产品的基础上进行改进和创新，在设计上进行大胆的试验，采用GPS卫导定位、电子海图和渔探三个功能集于一体，并升级为彩色显示，其精确度高，性能稳定，操作简便，不会受到海浪冲击振荡而影响显示精确度清晰度，同时占用空间小，解决了航海作业中使用单功能产品的缺陷和多种产品混用的复杂性，有利于航海作业人员的操作，同时大大提高远洋作业的安全水平。 电路原理 1.控制部分 1）KPS38C01L(U45)：16 位中央处理器（CPU），时钟频率 24MHz， 由石英晶体振荡器 X41 提供。重置信号由 U42(HT7033A) 在每一次开机时提供，CPU 工用所需的系统程序存储在 U47(AM29LV033) 中。 2）KPS38L04(U60)：图形控制 Ic，与图形控制寄存器 U48、U51 一起完成 CPU 送来的全部与显示有关的指令。重置信号由 U42(H