arduino攜手12864液晶模塊，打造圖形化顯示GPS導(dǎo)航系統(tǒng)

制作一個基于arduino 和12864液晶模塊的圖形化顯示GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，作品效果和成本可能無法和TB上的導(dǎo)航產(chǎn)品媲美，但是動手過程會帶給你樂趣和知識。
需要了解的背景知識：

1. arduino 相關(guān)基礎(chǔ)；
2. 能使用12864 液晶模塊；
3. 能夠用arduino 通過串口通信獲取GPS模塊定位信息；
4. 能夠用arduino 操作SD卡模塊；

需要的主要硬件：

1. arduino UNO 1片；
2. 12864 液晶模塊 1片；
3. GPS模塊1片；
4. SD卡模塊及SD卡 1套；

原理介紹：
將地圖數(shù)據(jù)依據(jù)瓦片算法存儲在SD卡中，通過串口獲取GPS定位信息并從中解析出經(jīng)緯度坐標(biāo)，依據(jù)經(jīng)緯度坐標(biāo)讀取相應(yīng)地圖數(shù)據(jù)顯示在12864液晶模塊上，同時顯示定位坐標(biāo)點。
1. 地圖存儲算法——瓦片系統(tǒng)(Maps Tile System)
本制作采用的地圖數(shù)據(jù)和地圖存儲算法來源于微軟的bing maps并做了相應(yīng)修改，具體可參考：
Bing Maps Tile System[1*]
Virtual Earth Tile Image URI 參數(shù)解析
Goolge and Microsoft Map Url Parameters
在瓦片系統(tǒng)中地圖采用金字塔式的分層存儲結(jié)構(gòu)，不同層具有不同級別的地圖分辨率（地圖精細(xì)程度），每一層地圖被分割成等像素大?。?56X256）的瓦片，算法要解決的問題就是給定經(jīng)緯度坐標(biāo)和縮放級別（層索引）得到具體相應(yīng)的瓦片編號。
在連接[1*]的最后有算法實現(xiàn)的代碼可共參考。
2. 針對12864液晶模塊的設(shè)計
12864液晶模塊是128像素寬64像素高的單色液晶顯示模塊，本制作為了適應(yīng)模塊顯示做出了兩個設(shè)計。
1). 將256X256像素的瓦片裁切成128X64像素大小的8份 子瓦片，如下圖所示：

每層每個瓦片均做相應(yīng)處理。
2). 通過閾值方法將8位png索引圖像（bing maps 的道路數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制地圖數(shù)據(jù)文件，為了能夠顯示原圖中的文字信息，采用多閾值提取求或方法提取原地圖中背景、地物和標(biāo)注文字?jǐn)?shù)據(jù)，由于標(biāo)注文字和背景之間的擾動，提取效果有待改進(jìn)。
顯示效果：

生成地圖程序（需要連接互聯(lián)網(wǎng)）：

通過設(shè)置地圖范圍經(jīng)緯度信息獲取要使用定位的區(qū)域，可通過google earth 等能顯示經(jīng)緯度的軟件或網(wǎng)頁獲取經(jīng)緯度的最大最小值（上大下小，右大左?。?/p>

縮放級別建議設(shè)置范圍1~15，較大地圖范圍和較高縮放級別會增加地圖下載、顯示加載的時間。
arduino 代碼說明：
1. 在“LCD12864RSPI” 文件中加入畫點函數(shù)，減少重繪區(qū)域；
2. 使用占用內(nèi)存小、具有只讀能力的SD模塊庫“petit_fatfs”；
3. 分配1K內(nèi)存用于地圖數(shù)據(jù)緩存，由于SD卡庫只支持8.3文件名，地圖數(shù)據(jù)文件名采用十六進(jìn)制不定長壓縮編碼方式命名。