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自制基于arduino的GPS地图导航系统

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发表于 2012-9-9 00:24:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 davidce 于 2014-3-12 23:00 编辑

自制基于arduino的GPS地图导航系统2.0 在这里查看
自制基于arduino的GPS地图导航系统3.0 在这里查看
这是一篇关于动手制作基于arduino 和12864液晶模块的图形化显示GPS导航系统的帖子,作品效果和成本可能无法和TB上的导航产品媲美,但是动手过程会带给你乐趣和知识。

动手之前最好能具备一些背景知识:
1. arduino 相关基础;
2. 能使用12864 液晶模块;
3. 能够用arduino 通过串口通信获取GPS模块定位信息;
4. 能够用arduino 操作SD卡模块;
搜索论坛即可找到相关内容。

制作所需主要硬件:
1. arduino UNO 1片;
2. 12864 液晶模块 1片;
3. GPS模块1片;
4. SD卡模块及SD卡 1套;


原理:
将地图数据依据瓦片算法存储在SD卡中,通过串口获取GPS定位信息并从中解析出经纬度坐标,依据经纬度坐标读取相应地图数据显示在12864液晶模块上,同时显示定位坐标点。
1. 地图存储算法——瓦片系统(Maps Tile System)
本制作采用的地图数据和地图存储算法来源于微软的bing maps并做了相应修改,具体可参考:
Bing Maps Tile System[1*]
Virtual Earth Tile Image URI 参数解析
Goolge and Microsoft Map Url Parameters
在瓦片系统中地图采用金字塔式的分层存储结构,不同层具有不同级别的地图分辨率(地图精细程度),每一层地图被分割成等像素大小(256X256)的瓦片,算法要解决的问题就是给定经纬度坐标和缩放级别(层索引)得到具体相应的瓦片编号。
在连接[1*]的最后有算法实现的代码可共参考。
2. 针对12864液晶模块的设计
12864液晶模块是128像素宽64像素高的单色液晶显示模块,本制作为了适应模块显示做出了两个设计。
1). 将256X256像素的瓦片裁切成128X64像素大小的8份 子瓦片,如下图所示:
IC130641副本.png
每层每个瓦片均做相应处理。
2). 通过阈值方法将8位png索引图像(bing maps 的道路数据)转换成二进制地图数据文件,为了能够显示原图中的文字信息,采用多阈值提取求或方法提取原地图中背景、地物和标注文字数据,由于标注文字和背景之间的扰动,提取效果有待改进。

显示效果:
1.jpg 2.jpg 3.jpg 4.jpg 5.jpg 6.jpg 7.jpg 8.jpg 9.jpg 10.jpg 11.jpg 12.jpg 13.jpg 14.jpg 15.jpg

arduino 代码说明:
1. 在“LCD12864RSPI” 文件中加入画点函数,减少重绘区域;
2. 使用占用内存小、具有只读能力的SD模块库“petit_fatfs”;
3. 分配1K内存用于地图数据缓存,由于SD卡库只支持8.3文件名,地图数据文件名采用十六进制不定长压缩编码方式命名。
代码下载:
petit_fatfs.rar (16.88 KB, 下载次数: 470)
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发表于 2012-9-9 00:43:24 | 显示全部楼层
顶个arduino定位 GPS  
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发表于 2012-9-9 07:28:49 | 显示全部楼层
高水平的东东,整不了
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发表于 2012-9-9 07:31:13 | 显示全部楼层
David, Yeelink上面支持GPS类型的传感器,可以做实时的位置信息监控和GPS轨迹回放,有空试试?

gps型传感器格式如下:
{
  "timestamp":"2012-03-15T16:13:14",
  "value":{"lat":35.4567,"lng":46.1234,"speed":98.2}
}
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发表于 2012-9-9 08:49:32 | 显示全部楼层
有时间我也去淘个GPS模块回来!
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发表于 2012-9-9 10:07:58 | 显示全部楼层
强!就差在 12864 的分辨率了,要是换大块彩屏就能当真正的GPS机了。
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发表于 2012-9-9 12:27:22 | 显示全部楼层
弄个LCD彩屏,那就可以弄个自行车车载导航地图。期待...
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发表于 2012-9-9 21:15:24 | 显示全部楼层
这个给力!!!
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发表于 2012-9-9 22:36:40 | 显示全部楼层
太强了,可以驱动彩屏么?基本上和成品差不多了, 就是导航算法不知道AVR是否能扛得住。
其实还可以做个切换按钮,切换到字符模式 显示出坐标,时间,方向,海拔等信息
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 楼主| 发表于 2012-9-9 23:06:29 | 显示全部楼层
darkorigin 发表于 2012-9-9 22:36
太强了,可以驱动彩屏么?基本上和成品差不多了, 就是导航算法不知道AVR是否能扛得住。
其实还可以做个切 ...

内存是个大问题,切换的也想过,问题不大
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发表于 2012-9-9 23:35:54 | 显示全部楼层
davidce 发表于 2012-9-9 23:06
内存是个大问题,切换的也想过,问题不大

我是怕RAN和处理能力都是瓶颈。
切换肯定问题不大,这个其实就是把GPS数据贴出来就是了。其实你可以搞个双屏版,一个字符屏幕出这些数据,一个彩屏出地图。哇咔咔 美好
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发表于 2012-9-12 16:22:40 | 显示全部楼层
额~!
楼主相当强大
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发表于 2012-9-17 15:25:51 | 显示全部楼层
装到导弹上,给导弹导航,就成了巡航导弹了
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发表于 2012-9-26 18:19:17 | 显示全部楼层
很感兴趣啊  能不能做个视频演示 楼至
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发表于 2012-9-27 22:09:28 | 显示全部楼层
太强了,膜拜。
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