专利名称：一种基于avr的gps轨迹记录系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于定点定位轨迹记录技术领域，尤其涉及一种基于AVR的GPS轨迹记录系统。
背景技术：
在关于各种路径记录以及较大規模面积测量系统中，对于精确的定位，记录数据并进行统计计算距离、周长以及面积直接决定了各种资源的合理运用，同时关于地表作业的各部门也希望能通过有效地精准的仪器来记录ー些关于地表的数据。传统的方法是人工使用卷尺测量，虽然操作简单，但只适合短距离的直线或者弧度很小的曲线，一旦轨迹变的 复杂，那么测量结果将会出现极大地误差，而且原本简单的操作也会变得复杂，浪费资源。随着科学技术的进歩，目前市场上出现了ー些轨迹记录仪，但都有不同程度的缺陷，比如适用性不好，不能在各个区域使用(信号接受不好)、难以测量各种轨迹(各种弧度的曲线)、测量的精度误差大、稳定性不够好、測量速度慢、缺少人性化设备、功耗高等等。研发出适用更好、功耗更低，功能更全面，具有人性化设备，且能更快速精确记录各种轨迹的广品迫在眉目走。
发明内容本实用新型针对现有技术的缺陷，提出一种基于AVR单片机和GPS技术相结合的任意轨迹记录，同时还能根据需求计算距离、周长和面积系统。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下一种基于AVR的GPS轨迹记录系统包括采用AVR ATmega32单片机的主控模块及与其相连并受其控制的GPS接收模块、键盘模块、液晶显示模块、语音模块和电源模块；所述GPS接收模块用于接收GPS卫星信号，并将定位信息通过传输线输入到所述主控模块中；所述主控模块对定位信息进行存储，并绘制轨迹。所述GPS接收模块采用Gstar_15c型GPS接收机，集成GPS接收器，内置天线和上电复位电路。所述语音模块采用ISD17150语音芯片。所述液晶显示模块采用12864不带中文字库型蓝屏液晶显示器。所述电源模块采用充电电池供电。本实用新型的有益效果在于I.适用性较好能记录各种弧度的轨迹，井能计算距离、周长以及大規模不规则图形的面积，适用于各种地形与场合；2.測量速度快采用高速率，大容量，内置存储模块的AVR单片机，以及变动GPS坐标信息速度快的Gstar-15c模块，可以做到多点坐标同时处理，轨迹绘制，数据的计算更加快捷；[0016]3.測量精度更好采用高性能GPS模块，測量结果更加精确；4.测量过程中，可以通过按键查看当前检测到卫星的数目，卫星数目越多，也就代表着取点时数据更加精确，信号最好时可以收到12颗星；5.低功耗AVR单片机在IMHZ时消耗I. ImA,待机时下降小于I U A，液晶屏也只消耗IOmA左右的电流，而天线内置的GPS模块几乎是所有終端GPS模块中耗电量最少的产品了 ；6.具有语音功能语音芯片ISD17150具有长时 间多次录音功能，在系统使用中可根据提示信息发出声响，使用户能更准确的知道各种信息，避免了信息的遗漏；7.具有电源模块采用充电电池提供电源，同时拥有充电效率较高的采用单端反激原理的充电器，井内置电源转换效率高达93%的BUCK电路，在能驱动液晶显示的前提下，避免了功耗更多的浪费，且供电非常稳定，适合长时间野外操作，更加方便，更加节能环保;8.具有键盘模块用户可以通过键盘选择测量类别，如距离、周长、面积，还可选择测量方式手动和自动，并可选择单位，可以开关语音，查电量，查信号，查记录等等。

图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图和具体实施情况对本实用新型做进ー步的说明。如图I所示，本实用新型采用低功耗，内置大存储EEPROM的ATmega32单片机的主控模块及与所述主控模块相连并受其控制的GPS接收模块、键盘模块、液晶显示模块、语音模块、电池模块，具体的说，系统采用ATmega32单片机做主控制器，用刷新频率高的GPS模块来接收卫星信号并传到单片机内；它具有快速井能同时处理多个数据的运算能力，在众多单片机中非常适合用来实时记录任意轨迹信息并计算距离、周长和面积等数据。GPS模块接收来自卫星的定位信息，发送至单片机并存储在内部EEPR0M。按键的设计主要实现的功能有开始测试、显示卫星数目、查电量、开语音、选择单位、选择类别，放大缩小图形以及复位等等。液晶显示器使用的是较为简单的12864不带中文字库型液晶显示器，用于显示测量结果并绘出被测轨迹的图形、接收到卫星的数目以及电池电量。总体流程为采用AVR单片机的串ロ RXD接收来自GPS的信号，以字符串的形式保存在内部的EEPR0M，并分析处理相应位置的数据，进行坐标变换，然后在主控模块中对定位信息进行处理，绘制轨迹，再根据用户要求通过算法得出距离、周长或面积等数据。其中较复杂的面积计算方法采用相量叉乘求不规则的多边形面积,三角形ABC的面积可以等于(|AB|*|AC|*sinABC)/2，也就是等于ABXAC的模。若点A (xl,yl),点B(x2,y2),点C为原点，那么三角形ABC的面积S=|ABXAC/2|= (xl*y2_x2*yl)/2。对于任意多边形，取多边形内其中一点为点0，其坐标可以任意，一般都取原点，将其分成N个三角形，将所得叉乘的模相加，即得到了多边形面积。由于叉乘得到的结果有正负，即为方向，但是取面积，没有正负，需要取绝对值即可。由于各边的长度是通过经纬度来确定的，但地球并非是球形，它是椭圆的，所以在不同纬度的地方，经度所代表的长度都不相同。而全国各地纬度1°的间隔长度都相等(因为所有经线的长度都相等)，通过实地测量以及修正，纬度大约是17. 15米/0. or。由于各纬线从赤道向两极递減，60°纬线上的长度为赤道上的一半，所以在各纬线上经度差1°的弧长就不相等。在同一条纬线上(假设此纬线的纬度为a)经度0. or对应的实际弧长大约为17. 15cosam0因此，只要知道了任意两地间的纬度差，或者是赤道上任何两地的经度差，就可以计算它们之间的实际距离。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，但这些也应视为本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种基于AVR的GPS轨迹记录系统，其特征在于包括采用AVR ATmega32单片机的主控模块及与其相连并受其控制的GPS接收模块、键盘模块、液晶显示模块、语音模块和电源模块； 所述GPS接收模块用于接收GPS卫星信号，并将定位信息通过传输线输入到所述主控模块中； 所述主控模块对定位信息进行存储，并绘制轨迹。
2.根据权利要求I所述的GPS轨迹记录系统，其特征在于所述GPS接收模块采用Gstar-15c型GPS接收机，集成GPS接收器，内置天线和上电复位电路。
3.根据权利要求I所述的GPS轨迹记录系统，其特征在于所述语音模块采用ISD17150语音芯片。
4.根据权利要求I所述的GPS轨迹记录系统，其特征在于所述液晶显示模块采用12864不带中文字库型蓝屏液晶显示器。
5.根据权利要求I所述的GPS轨迹记录系统，其特征在于所述电源模块采用充电电池供电。
专利摘要本实用新型涉及一种基于AVR的GPS轨迹记录系统。现有的设备适用性差、测量精度误差大、稳定性不够好。本实用新型包括采用AVRATmega32单片机的主控模块及与其相连并受其控制的GPS接收模块、键盘模块、液晶显示模块、语音模块和电源模块。GPS接收模块用于接收GPS卫星信号，并将定位信息通过传输线输入到所述主控模块中。主控模块对定位信息进行存储，并绘制轨迹。本实用新型能记录各种弧度的轨迹，并能计算距离、周长以及大规模不规则图形的面积，适用于各种地形与场合。
文档编号G01S19/50GK202522704SQ20122007835
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者张海峰, 方旭昌, 毛怿奇 申请人:杭州电子科技大学