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(gè)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(wú)法和TB上的導(dǎo)航產(chǎn)品媲美，但是動(dòng)手過(guò)程會(huì)帶給你樂(lè)趣和知識(shí)。
需要了解的背景知識(shí)：

1. arduino 相關(guān)基礎(chǔ)；
2. 能使用12864 液晶模塊；
3. 能夠用arduino 通過(guò)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(chǔ)在SD卡中，通過(guò)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(shí)顯示定位坐標(biāo)點(diǎn)。
1. 地圖存儲(chǔ)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(chǔ)算法來(lái)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(chǔ)結(jié)構(gòu)，不同層具有不同級(jí)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(wèn)題就是給定經(jīng)緯度坐標(biāo)和縮放級(jí)別（層索引）得到具體相應(yīng)的瓦片編號(hào)。
在連接[1*]的最后有算法實(shí)現(xiàn)的代碼可共參考。
2. 針對(duì)12864液晶模塊的設(shè)計(jì)
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(gè)設(shè)計(jì)。
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(gè)瓦片均做相應(yīng)處理。
2). 通過(guò)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(dòng)，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(guò)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(guò)google earth 等能顯示經(jīng)緯度的軟件或網(wǎng)頁(yè)獲取經(jīng)緯度的最大最小值（上大下小，右大左?。?，

縮放級(jí)別建議設(shè)置范圍1~15，較大地圖范圍和較高縮放級(jí)別會(huì)增加地圖下載、顯示加載的時(shí)間。
arduino 代碼說(shuō)明：
1. 在“LCD12864RSPI” 文件中加入畫(huà)點(diǎn)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(kù)“petit_fatfs”；
3. 分配1K內(nèi)存用于地圖數(shù)據(jù)緩存，由于SD卡庫(kù)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(zhǎng)壓縮編碼方式命名。